Nghiên ứu xá định nồng độ oxy thíh hợp trong bảo quản thó áp suất thấp

Trang 1 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --- ĐỖ THỊ Ả H I YẾN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ OXI THÍCH HỢP TRONG BẢO QUẢN THÓC ÁP SUẤT THẮP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC C

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

DANH M C CÁC B NG BI U 6

DANH M TH 7

M U 8

NG QUAN TÀI LI U 10

10

1.1.1 Tình hình s n xu t và xu t kh u lúa g o c a Vi t Nam 10

1.1.2 Tình hình s n xu t và tiêu th g o trên th gi i 14

1.1.3 Nhu c u g o trên th gi i 16

1.2 T N TH T SAU THU HO CH 17

1.2.1 Các d ng t n th t sau thu ho ch 17

1.2.1.1 T n th t v m t s ng 18

1.2.1.2 T n th t v ch ng 18

1.2.1.3 T n th t v giá tr ng 18

1.2.1.4 T n th t v kinh t 18

1.2.2 Nguyên nhân suy gi m ch ng trong b o qu n 19

1.2.2.1 Do hô h p c a nông s n 19

1.2.2.2 T n th t do ho ng c a vi sinh v t 21

1.2.2.3 Ho ng c a sâu m t 22

1.2.2.4 Ho ng c a loài g m nh m 22

1.2.3 Tình hình t n th t lúa sau thu ho ch c ta 23

1.3 CÔNG NGH B O QU N LÚA G O 25

1.3.1 T ng quan v o qu n khí quy u bi n ho c khí ki m soát trên th gi i 25

1.3.2 Vai trò c a oxy trong b o qu n lúa g o 29

1.3.3 Ch t h p th ho ng c a nó

1.3.4 M t s nghiên c u v b o qu n lúa g u ki n n ox

trên th gi i 31

1.3.5 B o qu n b ng khí quy u ch nh t i Vi t Nam 32

ng amylose 34

1.4.2 H t b c ph n 35

1.4.3 H t bi n vàng 36

: V T LI U

2.1 V t li u nghiên c u 38

2.1.1 Thóc 38

2.1.2 Ch t kh oxy 38

2.1

2.1.2.2

2.1.2

2.1.2

2.1.3 Các d ng c khác 39

2.1.3.1 Bình ch a thóc 39

2.1.3.2 Bình ch a ch t kh 40

2.1.3.3 Van làm kín, côn thu, ng n i, 40

2.1.3.4 Thi t b oxy: PVO c a Vi n Nhi i thu c trung tâm K h c công ngh qu c gia Thông s 0 - 210 40

u

2.2.1 B trí thí nghi m 40

nh/tính toán kh 2 còn l i ng ch t kh và n trong kh i h t b ng lý thuy t k t h p v i s d ng k t qu th c nghi m 41

nh các ch tiêu ch 43 ng thóc y m u

2 nh các ch a thóc

2.3.2.1 43

2 nh m t s ch tiêu hóa sinh

2.4.1 T l tích 47

ng amylose 47

axit chu c a thóc

2.6 X lý s li 52 u T QU VÀ TH O LU N 53

NG CH T KH C N S D NG TR CÁC THÍ NGHI M 53

nh kh ng ch t kh oxy c n x d ng cho m i công th c 53

3.1.2 Theo dõi n oxy trong bình b o qu 55 y thóc 3.2 DI N BI N M T S CH TIÊU CH NG TRONG THÓC B O QU N 58

3.2.1 Bi 3.2.3 T l h t b c ph n 63

3.2.4 T l t p ch t 65

3.2.5 T l h t không hoàn thi ng, xanh non) 67

3.2.6 S

3.2.7 T l nhi m n m m c t ng s 71

n c 75

3.2.11 Phân tích c m quan 79

3.3 TÍNH TOÁN ÁP SU T HÚT C C TRONG TH C TI N B O QU N NGÀNH D TR 83

84

TÀI LI U THAM KH O 85

ng d n tr c ti p c

tên tác gi , tên công trình, th m công b

3 M i sao chép không h p l , vi ph m quy ch o, hay gian trá, tôi xin ch u hoàn toàn trách nhi m

Trong quá trình nghiên c u và hoàn thành lu

t n tình c a các th y cô, b ng nghi p, nh i thân

c h t, tôi xin bày t lòng kính tr ng và c c tPGS.TS

DTNNTôi vô cùng bi T p th các th y cô giáo trong Vi

trong quá trình h c t p và nghiên c u

Tôi xin trân tr ng c Trung tâm B ng nghi p v D tr c

B ng 6: Bi i t l t p ch t trên thóc theo th i gian b o qu n

B ng 7: Bi i t l h t xanh non trên thóc theo th i gian b o qu n

B ng 8: B ng theo dõi s ng côn trùng s ng trên thóc b o qu n

M U



Lúa là cây tr ng thân thi i nh t c a nhân dân ta và nhi u dân t c khtrên th gi t bi t là các dân t c Châu Á Lúa g o là lo c

p c a dân Nam M , h t kê c a dân Ch

mì c a dân Châu Âu và B c M Kho ng 40% dân s trên th gi i l y lúa g o làm

n (Myanmar), Ai C p lúa g o chi m m t v trí quan tr ng trong n n kinh t qu c dân, không ph i ch là ngu c mà còn là ngu n thu ngo i t i l

s ng và kim ngach xu t kh u trong th i gian qua, Vi

xu t kh u g o l n th hai trên th gi i (sau Thái Lan)

tr lúa g bình n th ng,

h n c

u trách nhi m bqua, T ng c c hi n r t t t nhi m v

ng thành công trên toàn qu c trong vi m b o ch

M a b o qu n áp su t th p chính là rút b t không khí trong lô thóc,

ng Oxy m t nhân t quan tr ng trong hô h p c a kh i h t làm gi hô h p hi u khí xu ng m c th p nh kh i h

nhiên thóc b o qu n t t nh t n bao nhiêu ph

không khí ra bao nhiêu hay nói cách khác duy trì áp su t phía trong lô thóc bao nhiêu

ch ng thóc là t t nh t v n là m t v c nghiên c u troDTNN Quá trình hút khí hi n t i v n th c hi n theo kinh nghi m

hoàn thi n công ngh b o qu n thóc áp su t th quá trhành chính xác, gi m b t t n kém v th i gian, s i và duy trì ch ng thóc

qu n áp su t th



nh n O2 thích h p trong b o qu n thóc kín t c áp su t thích h p cho b o qu n thóc áp su t th p





t nông nghi p, ph n l n di t dành cho tr ng lúa là chính kho ng 4,3 tri(chi m kho ng 46% di t nông nghi p)

n tích canh tác lúa có kho ng 7,44 tri0,21 tri u ha (7,65 tri u ha) Theo s li u t n tháng 11/2012 c

nh t t n nay là 5,6 t n/ha

T n nay, s ng lúa g o Vi t Nam liên t

bi n pháp k thu t canh tác t t và m t ph n nh m r ng ditác hàng ng lúa c ta ch d ng l i 19,23 tri u t

tiên Vi t 6,05 tri u t n g o xu t kh u S ng xu t kh

xu t kh u c a Vi

gi i sau Thái Lan v s ng g o xu t kh u Thành công trong xu t kh u g

Nam trong n l y m nh c ba m t (s ng, ch ng và giá tr g o xu

k t khi Vi t Nam chính th c tham gia vào th ng xu t kh u g o c a th gi i

chóng S n xu t và xu t kh u lúa g i thi n thu nh

nông nghi p c c nhà ngày càng phát tri n V i k t qu trên, Vi

c s t cao c a các t ch c qu c t và khách hàng nh p kh u gchúng ta

Ngu n FAO &USDA tháng 4.2012

Theo d báo tháng 6/2013 c a B Nông nghi p Hoa K và c a T ch

Nông th gi i, s ng g o toàn c

i g o th gi i c c tính gi m kho ng 0,4 0,5 tri u

ng c a Pakistan d báo s n xu t 4,9 tri u t n g

lúa g o t i Thái Lan, Pakistan, Philippines, Campuchia, Lào, Myanmar b ng

do th i ti t không thu n l i, song châu Á v n chi m t

tri u t n Theo d báo c

duy trì v trí xu t kh u s m t trong xu t kh u g o Các nhà cung c p g o thu c t p 10

qu c gia xu t kh u g u còn l i là

cung s ng g o VN chi m v u trong các qu c gia xu t kh u g

s c nh tranh quy t li t t c có ngu n cung g o còn l i

1.1.3 Nhu c u g o trên th gi i

báo nh p kh u g o c a châu Phi kho ng 10,5 tri

Benin, Guinea, Sierra Leone và Tanzania c t gi ng g o nh p kh u T ch c

ng g o nh p kh u c a Ai C p kho ng 100 nghìn t

b o v m i ho ng s n xu c là nguyên nhân khi n nh p k

g o, Chính ph Nigeria s áp d ng m c thu su i v i lúa/g o nh p

thông báo n u nh p kh u g o t Trung Qu c, th

tháng có hi u l c coi là quy nh có giá tr cao nh t trong s

có hi u l c t phát hi n là thu c lo i g o bi i gen Theo s li u d báo chính th

hai liên ti ng g o nh p kh u c a châu Âu t Hoa K

1.2

1.2.1 Các d ng t n th t sau thu ho ch

h i T n th t sau thu ho ch ( TTSTH ) c hi u là t ng t n th t thu c các khâu c a

cách khác TTSTH là d ng t n th t c a s n ph m th c ph m t khi thu ho n tay

i s d ng s n ph ng TTSTH này có th phân thành b n d ng tchính: t n th t v kh ng, t n th t v giá tr ng, t n th t v giquan và t n th t v m t kinh t

1.2.1.1 T n th t v m t s ng

Trong b o qu c thì kh ng là m t thông s quan tr ng

th c trong quá trình b o qu u b t l i Các nguyên nhân c

th t thoát v m t s ng là do côn trùng, vi sinh v t, chim, chu

quá trình v n chuy n và ch bi n T n th t này có th c b

ng c a nông s n 1.2.1.2 T n th t v ch ng

quan Ch ng s c ki m tra d a trên hình d

s không l n sâu m t, vi sinh v t và t p ch t l Nguyên nhân gây t n th t ch ng

1.2.2 Nguyên nhân suy gi m ch ng trong b o qu n

Nói chung quá trình này r t ph c t p, nhi u s n ph c t o thành

ph m cu c t o thành là axit pyruvic Tùy theo t u ki n binhau mà s n ph m này bi i ti p theo thành CO2 ho u etylic, có th axformic, axit axetic, axit propionic S hô h p y m khí có th bi u di n b

trình t ng quát sau:

C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2+ 28KCal

Lo i hô h p y m khí này có th

lo i men và vi sinh v t khác nhau, quá trình phân ly các ch ng trong h

i tác d ng c a các lo i men khác nhau mà hecxoza có th btheo m t s ng khác sau:

- Quá trình lên men d m, mà s n ph m cu i cùng là axit acetic

ta so sánh nhi ng gi i phóng ra do 2 quá trình hô h p y m khí và hi u khí thì hô

s ng không có l i

* Hô h p hi u khí:

u ki n b o qu n h t (ho c nông ph m khác) n u t l oxy trong khkhí chi m 21% th tích thì h t có th hô h p hi u khí S n ph m cu i cùng c a quá trình hô h p hi u khí là CO2 và H2O Trong quá trình này ch y u gluxit và ch t béo

b oxy hóa

- i v i gluxit:

180g 134,4 lít 134,4 lít 180 g 686 KCal 1g 0,747 lít 0,747 lít

1,488g 1 lít 1 lít 0,803 5.04 KCal

y, 1g ch t glucoza b oxy hóa hoàn toàn ph i h p th 0,747 lít oxy và

th i ra 1 lít CO2 và nhi ng b ng 5,04 KCal

- i v i ch t béo:

Ví d quá trình hô h p hi u khí phân h y ch t béo (axit tripanmitin) s ti n hành theo

(C15H31COO)3C3H5+ 72,5 O2 51CO2+ 49H2O + 7616,7 Kcal

ng quát nêu trên ta th ng oxy c n

ng CO2 và nhi ng t a ra ph thu c vào ch t b oxy hóa và n

y hô h p làm hao h t v t ch t khô c a s n ph i v i lúa là lo i n

s n có ch a nhi u tinh b t quá trình ho h p tiêu hao ch y u là tinh b t

Hô h i quá trình sinh hóa c a h t lúa Do trong quá trì

theo

h t Khi hô h c hi u khí, h t s 2 và H2th i ra COc s tích t nhi u trong kh i h t làm cho th y ph n c a h

không khí xung quanh t u ki n thu n l i cho vi sinh v t và côn trùng ho

hô h p, m t ph n nh c s d duy trì ho ng s ng cho h t còn ph

bi n thành nhi a ra ngoài làm cho nhi trong kh i h

x y ra hi ng t b c nóng

Quá trình hô h p c a nông s n ph thu c ch y u vào: nhi , th y ph n nông

h c N u kh i h t thông thoáng, h oxy thì quá trình hô h p hi u kh

N m m c phát tri n trên h t g o s làm thành ph n hóa h c c a h

giá tr s d ng c a nó gi m xu ng S t n t i và phát tri n c a vi sinh v t ph thu c

(Aw) có m i quan h ch t ch i v i s phát tri n c a vi sinh v t

n m m c phát tri n Tuy nhiên, n u -

ng kho ng 73 75 % thì vi khu n và n m m c s khó phát tri c ho c b

kh i h t v di n m o, mùi, v và làm gi m giá tr kinh t c

ch ng sâu m t gây h i khi t n tr ng dùng các bi n pháp hóa hhay sinh h c

tr ng có th i ngày t 50 60 g th c ph m Bkhông th ch a h ng th

K t qu

c

còn là nguyên nhân gieo b nh ch i thông qua ng c th c ph m hay truy

nh t khu v ng trong kho ng 9-17%, th m chí 20-30%, tu t

v c và mùa v V i t l t n th t này, chúng ta m t kho ng 3.000 t ng m

10 tri u t n lúa hàng hóa ph c v xu t kh u Con s này có th s u TT

c kh c ph c B i ch c n gi m 1% t n th t trên s ng 20 tri u t n lúa tr

Nguyên nhân d n tình tr ng t n th t sau thu ho ch ph n l n là do công ngh

ph c v sau thu ho ch quá l c h v t ch t y u và thi u, s n xu t manh mún

u tra c a Vi n nông nghi p và công ngh sau thu ho

c ta, hi n t n th t v s i v i lúa t n 13%, t p trung các

i ch u thi t thòi chính là nông dân

Theo truy n th ng, các hóa ch c s d ki m soát ho ng c a cô

ho c vi sinh v t trong th c ph m Tuy nhiên nh n th

th cho vi c s d ng các hóa ch n xu t truy n th

thành ph n khí quy n khác nhau v th i gian b o qu n và ch ng c a s n ph

ki m soát liên t

t ng ch t t c thành ph n không khí trong khí quy n hay áp su t t ng ph n c a chúng trong các x lý

u ch t u ki n thu n l i cho vi c kTrong khí quy u ch nh, thành ph n khí quy

ch t thông qua hô h p Hô h p c a các sinh v t s (côn trùng,

c) tiêu th oxy (O2), gi m t g n 21% trong không khí xu ng 1-2%, trong khi

s ng c a khí car

cho nhi u nhà s n xu t ho c m t ph n c a t ng s ng m t qu c gia Trong nh n

V i nh ng c i ti n g t li u và k t c u linh ho t, túi khôn

l p lót, nhi u l a ch n c cung c p b o v cho các s n ph m 25-1000 kg

n 15.000 t n (Navarro 2010) Hàng hóa bao g c, h t

u, ca cao và cà phê có th m t cách an toàn trong nhi u tháng, duy

g p sau thu ho ch B o qu c ch ng minh có hi u qu trong v

ng a s phát tri n c a n m m c s n xu c t aflatoxin, m t m i nguy hi m s c kh

c ng Bài vi t này th o lu n v tình tr ng hi n nay c a ngh thu t, gi i h n c

c

Các ng d ng ph bi n nh t c kín là vi c b o t n h t l n, ch

t gi ng và bây gihóa ch t

Tuy nhiên n u b o qu n kín ch d a vào s hô h p c a côn trùng, vi sinh v t, và

trùng thì có th m t vài m i làm gi m n oxy t i m c an t

l hô h p c a côn trùng và th i gian c n thi n oxy gi

1.3.2 Vai trò c a oxy trong b o qu n lúa g o

N oxy th p có vai trò quan tr i vai trò c a n2 cao ngtrong vi c gây ra t l ch t c a các loài côn trùng h i kho trong b o qu

ch ng minh b i Bailey (1965) http://ftic.co.il/Hermetic%20Storage-en.php

hi u qu t ng h p c a vi c t ng h p c a vi c làm nghèo oxy và làm giàu CO2 c

kh nh b i Calderon và Navarro, 1979, 1980

N oxy trong khí quy c cho là có ng quan

ch ng g o, b u không khí thi u oxy có th n côn trùng gây h i

qu n th vi sinh v t trong quá trình b o qu n g o theo Iwasaki, T and Tani, T (1967)

và Iconomou D., Athannasopoulos, P., Varzakas T and Christopoulou, N (2006) [9,

10] Oxy có th gây ra s suy thoái c a anthocyanins b i m quá trình oxy hóa

tr c ti p ho c gián ti p b

ng ph n ng v i oxy Jing, P and Giusti, M.M.(2007) [11]

Nghiên c u c a Nyein Nyein Htwe1,3, Varit Srilaong1, Krittika Tanprasert2,

Songsin Photchanachai1, Sirichai Kanlayanarat1 and Apiradee Uthairatanakij1* xác

nh nh i trong ho ng kh g c t do và các h p ch t sinh h cmàu trong b o qu n n oxy th p Các d li u trong nghiên c

t m quan tr ng c a n oxy trong bao bì trong vi c duy trì các ho ng kh g

t do và các h p ch t ho t tính sinh h c c a gi ng lúa màu khi b o qu n K t qu cho

các s n ph c, th c ph m, hàng khô, cà phê, chè, bánh m t, hoa

s y khô, các lo i h t và b c Ch t kh oxy không ti p xúc v i v t ph m

oxyt, m t khác m t s kim lo i ho n hoá m nh d b

1.3.4 M t s nghiên c u v b o qu n lúa g u ki n n oxy thtrên th gi i

Nghiên c u c a M Sidik thu u c n qu c gia indonesia (BULOG

JOURNAL OF AGRICULTURAL TECHNOLOGY, VOL 1, NO 3, DECEMBER

2000 : 55-63

Nghiên c c th c hi quan sát ng c a oxy th p v ch

ngoài, trong 18 thùng ch a nh c thi t k c bi t (1.000

s ng côn trùng, m nhi m n m và n m men.và ch ng các thông s

Các k t qu cho th y r ng thi t l trùng, và c ch s phát tri n c a n m và n m men Ch ng g

k t qu ch ra r ng các thùng ch a chân không có th c s d duy trì ch

ng g o trong th lâu dài.Tuy nhiên, công ngh này c

c S Khoa h c Nông nghi i h c NNyein Nyein Htwe thu

nghi p Yezin, Naypyitaw, Myanmar Varit Srilaong, , Songsin Photchanachai,

Sirichai Kanlayanarat and Apiradee Uthairatanakij thu c Phòng Công ngh sau thu

ho ng tài nguyên sinh h c và Công ngh i h c King Mongkut c a Côngh Thonburi, Bangkok 10140, Thái Lan và Krittika Tanprasert thu c S In n và

Bao bì Công ngh i h c King Mongkut c a Công ngh Thonburi, Bangkok 10140,

ch ng oxy hóa và các h p ch t ho t tính sinh h c trong lúa g K t qu nghiên

c p chí Asian Journal of food and Agro-industry, ISSN 1.3.5 B o qu n b ng khí quy u ch nh t i Vi t Nam

1906-c ta l u tiên công ngh b o qu n thóc ph kín có n p khí CO2 c nghiên c u t i D tr H thóc này b o qu

tháng 12/1992), so v i b o qu n t c k t qu :

ng t p ch+ T l h t vàng gi m

+ Côn trùng không phát tri n

+ N m m c gi m rõ r

âm (áp su t nh c ch t c a vi c duy trì m t áp su t âm c

nh m gi Ong 2 có trong lô thóc, gi hô h p c a thóc Hi u qu b

ng O2 t i thi

su t c n duy trì là bao nhiêu Vi c duy trì áp su t âm là bao nhiêu, th

kh i hàng an toàn, và gi m chi phí th p nh t trong vi c hút khí là r t c n thi t cho công tác b o qu n Vi c nghiên c u tìm ra kho ng n 2 thích h O ng v i áp

su vi c hút khí là r t c n thi t cho công tác b o qu n hi n

1.4

Trong quá trình b o qu n lúa g ng x y ra m t s bi n i hóa lý và sinh

(bóc v , t l thu h i g o (HR), t m , h t vàng, b c ph n, h t không hoàn thi n), các

c tính hóa h axit chu ng amylose (AC), gel th ng nh

a tinh b t g o và protein trong quá trình lão hóa, k t qu là t ch

M c dù có s i nh nh t trong thành ph n hóa h c toàn b c a h t g

, m t s th y phân, s thoái hóa có th x y ra, d

Có r t ít, n u có, báo cáo v nh i c u trúc lão hóa gây ra trong các phân ttinh b t (amylose và amylopect u này có th nh y th p cpháp phân tích và n cao c a tinh b t trong g o h t tinh b

amylose c ng v c l n c a các phân t tinh b t

1.4.2 H t b c ph n

B c ph n h t g o là m c tính không mong mu n b i vì nó làm gi m d ngnhìn th y (hình nh), gi m ch ng xay xát và ch ng n ng c a

b c ph n làm gi m t l thu h i g o nguyên Do h t b c ph ng y

(Webb, 1991; Siebenmorgen và Quin, 2005) Rice Kernel Chalkiness and Milling

Quality Relationship of Selected Cultivars - R.C Bautista, T.J Siebenmorgen, and

P.A Counce Nguyên nhân h t b

A.M.del Munho Note: amylose and protein contents of milled rice as eating quality

factors Phillip Agric.56,1972,p:44-47

kéo dài Suy lu a có th c làm sáng t thông qua các nghiên c u s

T LI U 2.1