PHÂN TÍCH NHỮNG HOẠT ĐỘNG SINH LÝ CỦA BẢN THÂN HẠT LƯƠNG THỰC TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN VÀ CHẾ BIẾN NÔNG SẢN THỰC PHẨM Đề tài 2: PHÂN TÍCH NHỮNG HOẠT ĐỘNG SINH LÝ CỦA BẢN THÂN HẠT LƯƠNG THỰC TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh Nhóm : 02 SVTH : Võ Hồng Liên Trương Thị Hồng Phượng Trương Thị Kim Tuyến 26 / 05 / 2011 MSSV 3005080031 3005080045 3005080066 Khoa cơng nghệ thực phẩm GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh MỤC LỤC Lời mở đầu 03 1.Độ chín hạt nơng sản q trình chín tiếp sau thu hoạch 04 1.1 Một số khái niệm độ chín hạt nơng sản 04 1.1.1 Độ chín thu hoạch 04 1.1.2 Độ chín sinh lý 04 1.1.3 Độ chín chế biến 04 1.2 Quá trình chín sau thu hoạch 05 1.3 Q trình chín nhân tạo 05 1.3.1 Phương pháp gia công nhiệt 05 1.3.2 Phương pháp yếm khí 06 1.3.3 Phuơng pháp dùng oxy 06 1.3.4 Phương pháp dùng hóa chất kích thích 06 2.Trạng thái nghỉ hạt giống hạt nông sản 07 2.1 Khái niệm 07 2.2 Nguyên nhân hạt nghỉ 07 2.3 Điều khiển nghỉ hạt nông sản 09 2.3.1 Từ công tác bảo quản điều khiển nghỉ hạt 09 2.3.2 Phá vỡ nghỉ hạt phương pháp xử lý thích hợp 09 2.3.3 Dùng biện pháp trồng trọt thích hợp 10 Hiện tuợng nảy mầm hạt nông sản thời gian bảo quản 10 4.Hô hấp trình tự bốc nóng bảo quản nơng sản 12 4.1 Hô hấp 12 4.1.1 Hơ hấp yếm khí 12 4.1.2 Hơ hấp hiếu khí 14 Khoa công nghệ thực phẩm GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh 4.1.3 Hệ số hơ hấp ý nghĩa 15 4.1.4 Cường độ hô hấp phương pháp xác định cường độ hô hấp 15 4.1.4.1 Cường độ hô hấp 17 4.1.4.2 Những yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp trình bảo quản 19 4.1.5 Tác hại q trình hơ hấp nơng sản phẩm trình bảo quản 24 4.2 Q trình tự bốc nóng 24 4.2.1Nguyên nhân tượng tự bốc nóng 24 4.2.2 Điều kiện thúc đẩy phát triển q trình tự bốc nóng 25 4.2.3 Các tượng tự bốc nóng phát triển tượng 26 4.2.3.1 Tự bốc nóng vùng 27 4.2.3.2 Tự bốc nóng tầng 27 4.2.3.3 Tự bốc nóng tầng 27 4.2.3.4 Tự bốc nóng thành vỉa thẳng đứng 28 4.2.3.5 Tự bốc nóng tồn 28 4.2.4 Quá trình phát sinh phát triển tượng tự bốc nóng 29 4.2.4.1 Đối với hạt chứa nhiều gluxit (hạt lúa) 29 4.2.4.2 Đối với hạt có dầu (hạt hướng dương) 29 4.2.4.3 Đối với hạt khô thu hoạch 30 4.2.4.4 Đối với hạt bảo quản lâu ngày 30 Hiện tượng thoát nước 31 5.1 Sự thoát nước nông sản phẩm bảo quản 31 5.2 Hiện tượng đổ mồ hôi nông sản phẩm 33 Lời kết 34 Tài liệu tham khảo………………………………………………………………… 35 Khoa công nghệ thực phẩm GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh Lời mở đầu Sau gia nhập WTO có tên đầy đủ Tổ chức Thương mại Thế gi ới (Worrld Trade ) ngày 7-11-2006, trãi qua thời gian năm năm, nay, kinh tế nước ta có nhiều chuyển biến đạt thành cao nói chung phát triển tích cực, nhanh ngành nơng nghiệp nói riêng Nhiều mặt hàng lương thực khơng đáp ứng nhu cầu người dân nước mà dư thừa lượng lớn để xuất như: gạo, cà phê… Có thể khẳng định hạt lương thực có vai trị quan trọng nguồn thức ăn chủ yếu người nguyên liệu quan trọng số ngành chế biến thực phẩm Cùng với phát triển sản xuất nông nghiệp, việc bảo quản chế biến nông sản cần phải đặc biệt quan tâm nhằm hạn chế hao hụt chất lượng số lượng sản phẩm bảo quản, nâng cao chất lượng sản phẩm, tạo sản phẩm có giá trị sử dụng cao chế biến sap cho phù hợp với điều kiện kinh tế nước ta Trong thực tế, việc bảo quản hạt lương thực cịn gặp nhiều khó khăn thiếu thiết bị có hiệu cao quy trình cơng nghệ tiên tiến, cán bộ, kĩ sư trình độ chun mơn chưa cao trình độ hiểu biết nhà nơng cịn thấp… Vì q trình bảo quản, hạt lương thực thường hay gặp số biến đổi biến đổi sinh lý, sinh hóa mà ta cần phải tìm hiểu kỹ có biện pháp để xử lý kịp thời biến biến đổi không mong muốn thân hạt lương thực Do thời gian tương đối ngắn hiểu biết cịn hạn chế, tiểu luận nhóm chúng em khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong bạn góp ý để tiểu luận nhóm chúng em tốt hoàn chỉnh Khoa cơng nghệ thực phẩm GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh 1.Độ chín hạt nơng sản q trình chín tiếp sau thu hoạch 1.1Một số khái niệm độ chín hạt nơng sản 1.1.1 Độ chín thu hoạch Là độ chín đạt thời kỳ trước chín thực dụng mà thu hoạch được, lúc hạt nơng sản thường chưa chín hồn tồn vật chất tích lũy đầy đủ Đối với loại hạt nông sản, hạt lương thực thường thời kỳ gần chín hồn tồn, hạt khơ Độ chín thu hoạch thường thay đổi theo điều kiện vận chuyển bảo quản Thời gian vận chuyển bảo quản dài độ chín thu hoạch xanh 1.1.2 Độ chín sinh lý Là hạt nơng sản chín thục hoàn toàn phương diện sinh lý Những loại hạt qua độ chín sinh lý, đủ điều kiện thích nghi nhiệt độ, ẩm độ nảy mầm Hạt khơ, q trình tích lũy vật chất đạt tới mức cao 1.1.3 Độ chín chế biến Tùy theo yêu cầu mặt hàng chế biến với q trình khác mà có yêu cầu độ chín khác loại hạt nơng sản Độ chín loại nơng sản thích hợp với quy trình chế biến người ta gọi độ chín chế biến Khoa cơng nghệ thực phẩm GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh 1.2 Q trình chín sau thu hoạch Hạt nơng sản sau thu hoạch q trình chín sinh lý, sinh hóa tiếp tục xảy tiếp tục chín Q trình gọi q trình chín tiếp hay cịn gọi q trình chín sau Trong thực tế sản xuất, ta hái thời kỳ chín thực dụng hay chín sinh lý mà thường hái trước phải có q trình chín sau sử dụng Vì q trình chín sau q trình lên men nội bàn thân hạt nông sản tiến hành Hạt nông sản giống muốn nảy mầm cần phải có thời gian chín sau để hồn thành hết q trình chín sinh lý q trình biến đổi sinh hóa cần thiết Sự chín sau hạt nguyên nhân làm cho hạt ngủ nghỉ ngủ, nghỉ thiết chín hạt Các giai đọan chín sau dài thường làm cho tỷ lệ nảy mầm lô hạt thấp sức nảy mầm không Thời kỳ chín sau ngắn thường bị nảy mầm ngồi đồng bảo quản bị ẩm ướt, gây nên tổn thất đáng kể Hạt thơng qua giai đọan chín sau phẩm chất có tăng lên, bảo quản có nhiều thuận lợi Trong q trình chín sau tác dụng men nội nên xảy hàng loạt biến đổi sinh hóa Trong trình hơ hấp nghiêng phía yếm khí, trình thủy phân tăng lên, tinh bột protopectin bị thủy phân, lượng axit chất chát giảm xuống, protein tăng lên Đối với loại hạt nông sản, trình tổng hợp tinh bột tăng lên Lượng Saccaroza bị thủy phân tăng lên q trình tích tụ nhiều thủy phân 1.3 Q trình chín nhân tạo Trong q trình bảo quản chế biến số yêu cầu mà người ta phải dùng biện pháp để tăng độ chín củan hạt nơng sản Đó q trình chín nhân tạo Trong trình bảo quản, muốn xúc tiến trình chín nhanh ta dùng số phương pháp sau đây: 1.3.1 Phương pháp gia công nhiệt Tăng nhiệt độ môi trường nhằm tăng cường tác dụng hô hấp làm cho hạt nơng sản nhanh chín Thường tăng nhiệt độ lên đến 30 – 40 0C ẩm độ khơng khí phịng bảo quản 85 – 90% sau thời gian màu sắc hạt nông sản đẹp Khoa công nghệ thực phẩm GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh Tùy theo loại nguyên liệu mà nhiệt độ thay đổi phạm vi cho phép 1.3.2 Phương pháp yếm khí Dùng cho loại có nhiều chất tamin ( ví dụ dấm hồng ) Qủa đem ngâm nước vôi 10% – ngày ngâm nước nóng 40 0C ngày đêm, sau để bình thường, người ta cịn dùng phịng kín cho khí CO vào đuổi khơng khí ra, dấm chín tủ chân không Đối với cà chua, người ta ngâm vào nước ấm 40 – 500C khỏang – sau đế ngồi khơng khí – ngày chín Đối với hạt nơng sản không cần dùng đến phương pháp 1.3.3 Phuơng pháp dùng oxy Dùng oxy đề tăng nhanh q trình hơ hấp hiếu khí, thúc đẩy cho q trình chín nhanh Người ta thường dùng 50 – 70 % khí oxy với nhiệt độ 200C ngày để dấm cà chua Thí nghiệm cho thấy dùng nồng độ oxy khơng khí đạt 50 – 70 % chín nhanh tự nhiên lần Nếu dùng nồng độ oxy – 6% chín chậm 40 – 60 ngày 1.3.4 Phương pháp dùng hóa chất kích thích Đây phương pháp áp dụng rộng rãi chủ yếu Các chất có tác dụng thúc đẩy trình biến đổi sinh lý, sinh hóa làm cho hạt nơng sản rau nhanh chín Các chất thường dùng C 2H4 ( etylen), C2H2 ( axetylen ), C3H6 (propelen), divinyl, rư ợu, hương thắp… Đơi cịn dùng Etylen brơmit, Tetraclorua cacbon Cách dùng • Đối với chất khí, người ta dùng cách sấy, xơng Đối với chất nước dùng cách ngâm, tiêm vào • Phịng hun phải tích hợp lý: cao 6m, rộng 6m, dài 10m Khoa công nghệ thực phẩm GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh Nếu nhiệt độ 300C => đốt 20 que hương 10 chín Nếu nhiệt độ 250C => đốt 30 que hương trong 20 Nếu nhiệt độ 200C => đốt 40 que hương 24 Độ ẩm trình phải đảm bảo 80 – 90 % Sau dấm xong mở cửa thơng gió Trạng thái nghỉ hạt giống hạt nông sản 2.1 Khái niệm Tất hạt có sức sống mà trạng thái đứng yên không nảy mầm gọi hạt nghỉ Sự nghỉ hạt có loại: • Loại 1: thân hạt chưa hồn thành giai đoạn chín sinh lý, điều kiện thích hợp, hạt không nảy mầm Loại gọi nghỉ sâu hay cịn gọi nghỉ tự phát • Loại 2: hạt giống củ giống có lực nảy mầm điều kiện ngoại cảnh khơng thích nghi, hạt giống trạng thái đứng yên, trường hợp gọi nghỉ cưỡng Hiện tượng nghỉ hạt nơng sản hình thức bảo tồn nịi giống giống, hình thức chống đỡ với điều kiện ngoại cảnh Trong thực tế sản xuất, nghỉ hạt có biểu có lợi có biểu mặt có hại Hạt nghỉ tránh điểu kiện bất lợi ngoại cảnh giảm bớt tổn thất trình bảo quản lại giảm thấp tỷ lệ lợi dụng hạt hạt nảy mầm hạt thấp nghỉ Mặt khác hạt giai đoạn nghỉ ảnh hưởng đến kết kiểm nghiệm, ảnh hưởng đến việc diệt trừ cỏ dại khó khăn lơ hạt có lẫn có dại Hạt nghỉ kết chọn lọc tư nhiên, tính thích ứng với điều kiện ngoại cảnh bất lợi mà trở thành tính di truyền cố định trồng 2.2 Nguyên nhân hạt nghỉ Hạt giống loại trồng khác có thời kỳ nghỉ khác Có nhiều nguyên nhân ảnh hưởng đến nghỉ hạt: - Phơi hạt chưa chín già: Khoa cơng nghệ thực phẩm GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh Hạt rời khỏi phôi hạt chưa chín, có phơi tổ chức phơi chưa hồn thành - Hạt chưa hồn thành giai đoạn chín sau: Hạt chín, phơi phát triển đầy đủ vật chất tích lũy hạt chưa đủ cần thiết cho phơi đồng hóa, dạng men hạt trạng thái không hoạt động - Ảnh hưởng trạng thái vỏ hạt: Vỏ hạt ln ln gây trở ngại cho q trình nảy mầm hạt chủ yếu qua trình sau: o Tính khơg thấm nước vỏ hạt o Tính khơng hút khí vỏ hạt: có hạt giống vỏ hút nước nước vỏ cao, hình thành tầng màng khiến cho thể khí khó qua lớp màng Cũng thủy phần cao, hạt hơ hấp mạnh, thiếu dưỡng khí, thừa CO2 không thải ức chế trình trao đổi khí, từ sinh truởng phơi bị trở ngại ( ví dụ hạt dưa thu hoạch khó nảy mầm tính khơng thấm khí ) o Tác dụng giới bắt buộc với vỏ hạt: có hạt giống tính hút nước, hút khí mạnh vỏ hạt bị ràng buộc lực giới khiến cho phôi vươn lên được, hạt giống sống lâu trạng thái hút nước bão hịa, đợi đến vỏ hạt khơ sau keo vách tế bào phát sinh thay đổi nảy mầm - Tồn vật ức chế: Một số vỏ quả, hạt trồng, phôi phôi nhũ thường tồn số chất ức chế nảy mầm urê, dầu thơm, axit không bão hòa, kiềm thực vật…Phần lớn chất ức chế tan nước ( loại khơng tan nước ) Ngâm hạt giống trước gieo, phần làm giảm ức chế khiến cho hạt dễ nảy mầm Có số chất ức chế mang tính chất chun tính – ức chế tất hạt nảy mầm Ví dụ dùng dịch chiết ép hạt có Corex sp., xử lý cho hạt tiểu mạch, có khả ức chế hạt tiểu mạch Bản thân chất ức chế chứa phôi hạt có tác dụng: ức chế kích thích Cùng loại chất ức chế, nồng độ cao có tác dụng ức chế nồng độ thấp lại có tác dụng kích thích - Ảnh hưởng điều kiện khơng thích nghi Có số hạt vốn qua giai đoạn nghỉ không tạo điều kiện thuận lợi cho chúng nảy mầm chúng nghỉ trở lại: có hạt phá vỡ trạng thái nghỉ, Khoa công nghệ thực phẩm GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh sau chúng lại bước vào thời kỳ nghỉ - tượng nghỉ lần hay gọi nghỉ trở lại Những điều kiện ánh sáng, khơng khí, nhiệt độ,…Loại hạt ưa sáng mà đặt điều kiện thiếu ánh sáng thí hạt khơng nảy mầm 2.3 Điều khiển nghỉ hạt nông sản 2.3.1 Từ công tác bảo quản điều khiển nghỉ hạt Hạt giống thể hữu sống, chúng có quan hệ mật thiết với điều kiện ngoại cảnh Sau hạt rời khỏi mẹ chúng cịn hơ hấp chuyển hóa vật chất, điều kiện ngoại cảnh có ảnh hưởng trực tiếp với chúng thời gian bảo quản, sử dụng biện pháp thích hợp để điều khiển nghỉ hạt để tránh tổn thất xảy Hạt lương thực chưa hồn thành giai đoạn chín sinh lý, cung cấp cho chúng nhiệt độ tương đối cao, thơng gió khơ đẩy nhanh q trình chín sau rút ngắn thời gian nghỉ Do hạt cần gieo trồng chúng chưa qua giai đoạn chín sau tiến hành xử lý nhiệt đem bảo quản Nhưng hạt qua giai đọan chín sau cần phải ý làm giảm sức nảy mầm hạt Đối với hạt giống nông sản nảy mầm thời gian bảo quản cần có biện pháp kéo dài thời gian ngủ nghỉ Sử dụng biện pháp hóa học thu nhiều kết tốt 2.3.2 Phá vỡ nghỉ hạt phương pháp xử lý thích hợp Có loại hạt giống qua giai đọan nghỉ muốn gieo trồng cho kịp thời vụ, thiết phải tiến hành xử lý biện pháp xử lý thích hợp để phá vỡ trạng thái nghỉ, bắt chúng bước vào thời kỳ họat động nảy mầm Có biện pháp xử lý sau: Xử lý hóa học: dùng hợp chất hố học, chất điều hòa sinh trưởng Thiourê, 2,4 D, Giberellin, Rindit, Streptomixin… để hạt nảy mầm Xử lý biện pháp giới: trộn hạt với cát để giã làm cho vỏ hạt bị tổn thương, thúc tiến nảy mầm Xử lý nhiệt độ: nhiệt độ thấp khắc phục tính khơng thấm số vỏ hạt Xử lý nhiệt độ cao xúc tiến q trình chín sinh lý, đẩy mạnh trình trao đổi vật chất hạt tích lũy vật chất đồng hóa Có thể xử lý nhiệt độ thay đổi phạm vi 15 – 300C Nhiệt độ thấp thời gian 16 giờ, nhiệt độ cao Do ... q trình bảo quản, hạt lương thực thường hay gặp số biến đổi biến đổi sinh lý, sinh hóa mà ta cần phải tìm hiểu kỹ có biện pháp để xử lý kịp thời biến biến đổi không mong muốn thân hạt lương thực. .. mầm hạt nơng sản thời gian bảo quản Q trình nảy mầm hạt nông sản thời gian bảo quản q trình phân giải chất hữu tích lũy hạt Như ta biết, hạt có chứa tất chất cần thiết cho trình nảy mầm Trong. .. chuyển bảo quản Thời gian vận chuyển bảo quản dài độ chín thu hoạch xanh 1.1.2 Độ chín sinh lý Là hạt nơng sản chín thục hoàn toàn phương diện sinh lý Những loại hạt qua độ chín sinh lý, đủ điều