Công nghệ sau thu hoạch (phần ngũ cốc)

10/22/2009 1 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Phần Ngũ Cốc) hS ồ Q T hS . Lương H ồ ng Q uang Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Đại Học Nông Lâm TP CHM Nội dung bài giảng Giới thiệu chung Các yếu tố gây hư hỏng ngũ cốc October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 2 Các phương pháp xử lý và bảo quản Thực hành: Xác định các chỉ số vật lý cơ bản Giới thiệu  Ngũ cốcthuộchọ cây1lámầm (monocotyledonous), Gramineae  Thành phầndinhdưỡng trong hạtngũ cốc: 70% carbohydrates October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 3 70% carbohydrates 10% protein 3% lipid 10/22/2009 2 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 4 Lúa, gạo (paddy, rice) Các đường đi của thực phẩm Chế biến Thu hoạch NS Người SX Nông sản October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 5 Vận chuyển Xử lý sau thu hoạch Bảo quản Người tiêu dùng Tầm quan trọng của CNSTH  Dự trữ nông sản, thực phẩm  Cung cấp giống tốt cho sản xuất  Chống mất mùa trong nhà  Đầu tư cho công nghệ sau thu hoạch ề ấ ế  Vượt qua đi ề u kiện b ấ t thuận lợi của khí hậu thời ti ế t Việt Nam  Tạo việc làm cho người lao động  Là biện pháp khởi đầu để thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp, nông thôn (Nguyễn Mạnh Khải, 2006) October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 6 10/22/2009 3 Các yếu tố gây hư hỏng ngũ cốc  Do áp dụng các kỹ thuật không hợp lý trong giai đoạn tiền thu hoạch.  Vận chuyển, bảo quản chưa đạt yêu cầu  Áp dụng dây chuyền, công nghệ sau thu hoạch không October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 7  Áp dụng dây chuyền, công nghệ sau thu hoạch không hợp lý cho từng sản phẩm.  Hư hỏng do vi sinh vật  Hư hỏng do côn trùng, bọ,… Nguyên nhân ảnh hưởng đến thất thoát sau thu hoạch Nguyên nhân trực tiếp Nguyên nhân gián tiếp Tự nhiên Thu hoạch sớm Không tương xứng Chưa đủ độ chín sinh lý Tài chính October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 8 Kỹ thuật thu hoạch kém Trình độ chuyên môn Khối lượng Sấy chưa đạt yêu cầuThiết bị Làm sạch chưa đạt yêu cầu Thuốc trừ sâu Do chim Bao gói Chất lượng Do loài gặm nhấmVận chuyển Nguyên nhân ảnh hưởng đến thất thoát sau thu hoạch Chất lượng Nguyên nhân trực tiếp Nguyên nhân gián tiếp Côn trùng tấn công Cách tổ chức, gieo trồng Vi sinh vật tấn công Điều kiện môi trường, sản phẩm October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 9 Thay đổi sinh hóa Xã hội Kinh tế Thất thoát do rò rỉ Kinh tế Độ ẩm sai 10/22/2009 4 Thất thoát lúa trong giai đoạn sau thu hoạch Giai đoạn Mức độ thất thoát (%) Min Max Thu hoạch 1 3 Thao tác, vận chu y ển2 7 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 10 y Đập lúa 2 6 Sấy15 Bảo quản26 Vận chuyển210 Tổng cộng 10 37 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 11 Hình 1. Araecerus fasciculatus (coffee bean weevil) (Coleoptera; anthribidae), bọ trưởng thành October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 12 Hình 2. Ahasverus advena (Foreign grain beetle) (Coleoptera; Silvanidae), bọ trưởng thành 10/22/2009 5 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 13 Hình 3. Oryzaephilus (Saw-toothed grain beetle) (Coleoptera; Silvanidae), bọ trưởng thành October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 14 Hình 4. Prostephanus truncatus (Larger grain borer) (Coleoptera; Bostrychidae), bọ trưởng thành Các mycotoxins Nấm mốc Mycotoxin Disease type Aspergillus flavus Aspergillus parasiticus Aflatoxins Ung thư Gây tổn hại gan “ St Anthony ’ sfire ” October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 15 Claviceps purpurea Ergot alkaloids St Anthony s fire Hoại thư Bệnh rối loạn, chứng co giật Aspergillus ochraceus Penicillium viridicatum Ochratoxin A Ảnh hưởng dị thai Nephropathy Penicillium crustosum Penicillium cyclopium Penitrem A Chứng rùng mình Rối loạn thần kinh 10/22/2009 6 Các mycotoxins Nấm mốc Mycotoxin Disease type Aspergillus versicolor Sterigmatocystin Ung thư Gây tổn hại gan Viêm da (dermatitis) October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 16 Fusarium spp. Trichothecenes Viêm da (dermatitis) Rối loạn tiêu hóa Hư khí huyết Fusarium graminearum Zearalenone Ảnh hưởng giới tính Sẩy thai Nguồn: Hill, 2003 Mức độ ảnh hưởng của các loài sâu bướm lên các sản phẩm Loài Nguy cơ cao Nguy cơ trung bình Nguy cơ thấp Sitotroga cerealella Lúa mì, bắ p Lúa, gạo, lúa miến Đậu(lạc) October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 17 cerealella miến Corcyra cephalonica Lúa, cacao, đậu, hạtdầu Bắp, sảnphẩm từ ngũ cốc, đậu và các sp. Lúa miến, kê, quả hạch, cùi dừa khô Cadra cautella Rau quả sấy, quả hạch, hạt dầu, các sp ngũ cốc, cacao Đậu, và các sp, cacao Gia vị,rauquả Mức độ ảnh hưởng của các loài sâu bướm lên các sản phẩm Loài Nguy cơ cao Nguy cơ trung bình Nguy cơ thấp Cadra figulilella Quả khô, quả hạch, Sảnphẩmngũ cốc, hạtdầu, cacao ố October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 18 Ephestia elutella N gũ c ố c, rau quả khô, thuốc lá, cacao Các sp từ hạ t có dầu, quả hạch Đậuvàsp Ephestia kuehniella Sảnphẩmtừ ngũ cốc, bột Ngũ cốc, quả hạch, rau quả khô Các sảnphẩmhạt chứadầu Plodia interpunctella Quả khô, quả hạch, các sp từ hạtcódầu Sảnphẩmtừ ngũ cốc, pha chế Rau khô và sp, đậu, hạtcódầu 10/22/2009 7 Ẩm độ  Ẩm độ biểuthị lượng nướcchứatrongmộtchất. Nó là một yếutố mang tính chất định lượng để nói lên mức độ hấpthụ nướccủamộtchất. Hai cơ sởđược dùng rộng rãi để biểuthị ẩm độ,gọilàẩm độ cơ sởướtvàẩm độ cơ sở khô.  Ẩm độ cơ sở ướt (MC b ) là lượng nước trên mỗi đơn vị khối October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 19  Ẩm độ , cơ sở ướt (MC w b ) , là lượng nước trên mỗi đơn vị khối lượng chất ướt. MC wb = lượng nước/lượng chất ướt  Ẩm độ,cơ sở khô (MC db ), là lượng nướctrênmỗi đơnvị chất khô có trong mộtchất. MC db = lượng nước/lượng chất khô MC wb = MC db /(1 + MC db ), hệ thập phân MC wb (%) = 100MC db %/(100 + MC db %), hệ bách phân October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 20 Hoạt độ nước  Nước trong sảnphẩmtạoramộtápsuấthơi riêng phần. Cường độ củaápsuấthơinàytùythuộcvàolượng nướchiện hữu, nhiệt độ,vànồng độ của các chất hòa tan trong nước.  Hoạt độ nước được định nghĩanhư là tỉ số củaápsuấthơi riêng phầncủanước trong thựcphẩmtrênápsuấthơi bão hòa ủ ớ i ù ộ hiệ độ October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 21 c ủ anư ớ ctạ i c ù ng m ột n hiệt độ . a w = p/p o = ERH%/100 Trong đó: a w -hoạt độ nước p-ápsuấthơi riêng phầncủanước trong thựcphẩm, pascal p o -ápsuấthơibảo hòa củanướcchưng cấttại cùng một nhiệt độ, pascal ERH - ẩm độ cân bằng, % 10/22/2009 8 Hiện tượng tự bốc nóng  Hạtlànhững cơ thể sống và những phản ứng hóa học bình thường của chúng gây ra nhiệtvànhững phản ứng phụ.Tốc độ hô hấpcủahạtcódầunhanhhơnso vớihạtngũ cốc nhiềuxơ. October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 22  Giảm10 o Cthìtốc độ hô hấpgiảm khoảng ½  Côn trùng, mọt, vi sinh vậtlànhững tác nhân góp phầngâyrahiệntượng bốc nóng. Hiện tượng dịch chuyển ẩm  Do có sự chênh lệch về nhiệt độ trong khốihạt, tạorasự chênh lệch về hàm ẩmcủa không khí giữacácphần trong kho nông sản.  Trong kho chứahạt, không khí ở lớptrênvàlớp xung quanh khối hạt mát hơn di chuyển xuống phía dưới và đẩy không khí October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 23 khối hạt mát hơn di chuyển xuống phía dưới và đẩy không khí ẩmtừ giữa đống hạtlênlớphạt trên cùng, tạorahiệntượng ngưng tụ hơinước ở lớphạttrênmặtkhốihạt.  Việc khuếch tán hơi ẩmtừ nơi có nhiệt độ cao đếnnơi có nhiệt thấp làm cho độ ẩm không khí ở nơi có nhiệt độ thấptăng lên, kéo theo hàm ẩmcủahạt ởđótăng lên. October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 24 Hình 5. Sự hư hỏng củahạt do chênh lệch nhiệt độ, chuyển động của ẩm độ và sự phát triểncụcbộ củanấm và côn trùng. 10/22/2009 9 Ẩm độ (%) B C Đường hút ẩm Đường nhả ẩm 10 15 20 25 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 25 Độ ẩm tương đối không khí (%) A B 20 40 60 80 100 Đường hút ẩm 5 Hình 6. Sự hấp thu và nhả ẩm đẳng nhiệt. October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 26 Hình 7. Mối liên hệ giữatốc độ hư hỏng thực phẩmvớihoạt độ nước Độ ẩm cân bằng của các loại hạt với độ ẩm môi trường ở 25 – 30 o C (Christensen and Kanfinaun, 1974) Độ ẩm tương đối môi trường Lúa mì, ngô Lúa Gạo 65 12.5 – 13.5 12.5 14.0 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 27 70 13.5 – 14.5 13.5 15.0 75 14.5 – 15.5 14.5 15.5 80 15.5 – 16.5 15.0 16.5 85 18.0 – 18.5 16.5 17.5 10/22/2009 10 Nhiệt độ bảo quản ảnh hưởng đến ẩm độ cân bằng của bắp 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 (% w.b.) 5 15 25 35 45 bản ướt) 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 Relative Humidity (%) Moisture Content Vùng nấm mốc phát triển tốt Vùng hạn chế nấm mốc phát triển Ẩm độ tương đối không khí (%) Ẩm độ bắp (% căn Nhiệt độ bảo quản ảnh hưởng đến ẩm độ cân bằng của đậu nành 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 (% w.b.) 5 15 25 35 45 Vùng hạn chế % căn bản ướt) 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 Relative Humidity (%) Moisture Content Vùng nấm mốc Phát triển tốt Vùng hạn chế nấm mốc phát triển Ẩm độ đậu nành ( Ẩm độ tương đối không khí (%) Thời gian bảo quản cho phép 200 250 300 Time (days) 13 14 15 16 h o phép (ngày) October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 30 0 50 100 150 10 15 20 25 30 35 40 45 Temperature (C) Allowable Storage 40 ngày Bảo quản 2 tháng Nhiệt độ ( o C) Thời gian tồn trữ c h [...]... hóa chất Bảo quản hạt lạnh Dùng tia phóng xạ Bảo quản kín Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 42 14 10/22/2009 Hệ thống silo October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 43 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 44 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 45 15 10/22/2009 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 46 Chiếu xạ Dùng các tia ion Ưu điểm của phương pháp... sấy October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 61 (Vách ngăn) Hình 12 Máy sấy tầng hầm October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 62 Hình 13 Máy sấy tầng sôi (fluidised bed dryer) October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 63 21 10/22/2009 Ống phun Lưới Không khí vào Hình 14 Máy sấy phun trào (spouted bed dryer) October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 64 Máy sấy bơm... nhiệt October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 4- Điện trở Đèn hồng ngoại -3 65 2- Buồng sấy 5- Bộ điều khiển n 1- Quạt 6 Bộ phận bốc hơi -6 October 22, 2009 7 7- Bộ phận ngưng tụ Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 66 22 10/22/2009 Máy sấy bơm nhiệt (NUS – Singapore) October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 67 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 68 lhquang@hcmuaf.edu.vn... 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 56 Các dạng máy sấy Máy sấy khay Sấy hầm (tunner dryer) Sấy thùng quay Sấy tầng sôi Sấy phun trào Sấy bơm nhiệt (Heat Pump Dryer) Sấy đông khô-thăng hoa (Freeze Dryer) … October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 57 19 10/22/2009 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 58 Đường cong sấy X X0 X1 Xc t1 October 22, 2009 t2 t3 t Công Nghệ Sau Thu Hoạch. .. nghỉ và góc trượt càng lớn thì độ rời càng nhỏ Độ rời của khối hạt còn phụ thu c vào các yếu tố sau: Hình dạng, kích thước, và trạng thái bề mặt hạt Độ ẩm của hạt Số lượng và loại tạp chất trong khối hạt October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 39 13 10/22/2009 Góc trượt φ2 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 40 Tính chất vật lý của khối hạt Độ chặt và độ hổng của khối hạt Khối... phẩm so với các phương pháp xử lý khác Tự động hóa dễ dàng với chi phí thấp October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 47 Chiếu xạ Nhược điểm của phương pháp chiếu xạ Diệt được vi khuẩn, nhưng không loại được độc tố Các vi sinh vật kháng được các tia chiếu xạ October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 48 16 10/22/2009 Các tác nhân gây hư hỏng nguyên liệu thực phẩm Các loại điển hình Nhóm... loại bằng kích cỡ các sàng October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 50 Chuẩn bị nguyên liệu thô Phân loại Dựa vào hình dạng và kích thước Dựa vào màu sắc của nguyên liệu Dựa vào khối lượng vật liệu Tách vỏ, da Dùng hơi nóng, chần nguyên liệu trong thời gian ngắn Dùng dao Mài mòn Sử dụng hóa chất (NaOH) Dùng ngọn lửa Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) October 22, 2009 51 17 10/22/2009 Trấu,... không (Vacuum packaging) October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 53 Thông thoáng trong bảo quản Tạo nhiệt độ thấp trong khối hạt: Hạn chế sự phát triển của côn trùng, mọt, vi nấm; bảo quản chất lượng hạt và hạt giống Tạo nhiệt độ đồng đều khắp khối hạt g p Ngăn ngừa sự bốc nóng trong khối hạt ẩm ướt October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 54 18 10/22/2009 Các phương pháp đánh... phẩm có một góc nghỉ riêng Ví dụ góc nghỉ của bắp là 27o Trị số góc nghỉ tự nhiên bằng góc ma sát giữa hạt với hạt nên còn gọi là góc ma sát trong (φ1) October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 37 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 38 φ1 October 22, 2009 Tính chất vật lý của khối hạt Góc trượt Nếu ta để hạt trên bề mặt phẳng ngang, rồi nâng dần một đầu của mặt phẳng cho tới khi hạt bắt đầu trượt,... hóa chất October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 31 Độ ẩm tương đối của môi trường tối thiểu cho quá trình sinh trưởng của nấm ở nhiệt độ tối ưu (26 – 30 oC) Nấm Độ ẩm tương đối của môi trường Aspergillus halophilicus 68 A restrictus 70 A glaucus (Eurotium Spp) 73 A candidus, A ochracens 80 A flavus 85 Penicillium 80 - 90 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 32 Nhiệt độ ảnh hưởng . Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 43 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 44 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 45 10/22/2009 16 October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu. cầu  Áp dụng dây chuyền, công nghệ sau thu hoạch không October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 7  Áp dụng dây chuyền, công nghệ sau thu hoạch không hợp lý cho. 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc) 25 Độ ẩm tương đối không khí (%) A B 20 40 60 80 100 Đường hút ẩm 5 Hình 6. Sự hấp thu và nhả ẩm đẳng nhiệt. October 22, 2009 Công Nghệ Sau Thu Hoạch (Ngũ cốc)