Công nghệ bảo quản và chế biến rau quả nguyễn quang

 Thu hoạch quả khi chưa đạt độ chín yêu cầu dẫn tới sự rối loạn sinh lý trong quá trình bảo quản và làm giảm chất lượng sản phẩm.. • Tốc độ giải phóng etylen Trong quá trình chín, ngoà

Công nghệ bảo quản và

chế biến rau quả

Trường Đại học Công nghệ Đồng Nai

Giảng viên: Nguyễn Quang

Email: quang.nguyen.3487@gmail.com

Chương I Tổng quan về rau quả trước và sau thu hoạch

2 Giá trị dinh dưỡng của rau

quả

 Ở màng tế bào, nước liên kết với

protopectin, hemicenllulose và cellulose.

 Lượng nước phân bố không đều trong các

 Nước ở dạng keo: có mặt trong màng, cytoplasm

và nhân như tác nhân làm trương cho các chất

cấu trúc dạng keo Khó mất khi sấy hoặc dehydrat hóa

 Nước liên kết: gắn trực tiếp vào thành phần phân

tử hóa học, khó mất khi sấy

 Glucid là thành phần chất khô chủ yếu của rau quả Hàm lượng glucid trong các loại rau quả khác nhau cũng khác nhau Glucid chia làm 3 nhóm:

 Monosaccaride (Glucose, fructose,…)

 Oligosaccaride (saccharose, maltose,…)

 Polisaccaride (tinh bột, cellulose, hemicellulose,

 Đặc điểm của đường: glucose, fructose,

maltose và saccharose có những đặc tính

khác nhau, liên quan đến công nghệ chế

biến rau quả:

 Cung cấp năng lượng

 Dễ dàng lên men bởi vi sinh vật

 Nồng độ cao ngăn ngừa sự phát triển của VSV, có thể dùng như chất bảo quản

 Gia nhiệt chuyển sang màu caramel (Mailard)

 Đặc tính của tinh bột:

 Cung cấp nguồn năng lượng

 Trong quả còn non hàm lượng tinh bột thường nhiều hơn so với quả chín

 Đặc tính của cellulose và hemicellulose:

 Cấu trúc vỏ tế bào

 Không tan trong nước nóng, lạnh

 Đặc tính của pectin và các hợp chất dạng gum:

 Pectin tồn tại trong và giữa các thành tế bào

 Đặc điểm của pectin:

gây khó cho quá trình lọc, làm trong, cô đặc.

 Phân loại pectin: có 2 dạng:

 Chỉ số đặc trưng của pectin:

 Chỉ số metoxyl (MI): biểu hiện tỷ lệ metoxyl hóa,

là phần trăm khối lượng nhóm metoxyl (-OCH3) trên tổng khối lượng phân tử Có 2 dạng:

 LMP: là loại pectin có dưới 50% nhóm –COOH bị metoxyl hóa

 HMP: là loại pectin có trên 50% nhóm –COOH bị metoxyl hóa

 Nhiều vitamin chỉ tổng hợp được trong

thực vật do vậy rau quả là nguồn cung cấp Vitamin quan trọng và rất cần thiết cho con người

 Rau quả có nhiều vitamin:

 C, B1, B2, PP,K, tiền vitamin A (Caroten)

Khoáng chất

 Có mặt trong muối của acid vô cơ, hữu

cơ hoặc có trong các hợp chất hữu cơ

phức tạp (chlorophyl, lecithin, etc.)

 Hòa tan trong dịch bào.

lượng chất khoáng khoảng 0,6-1,8% và hơn 60 nguyên tố khoáng, chủ yếu là:

 Đa lượng: Ca, Na, K, P

 Vi lượng : Fe, Mg, Mn, I, Bo, Zn, Cu

Các acid hữu cơ

 Tạo mùi vị nổi bật của rau quả

 Trong rau quả tồn tại ở dạng tự do, muối, este

 Hàm lượng acid hữu cơ trung bình: 1%

 Chanh: 6-8%, Cam: 0,4-1,8%

 pH trung bình: 5.5-6.5

 pH acid: 2,5-4,5

Các acid hữu cơ

 Độ acid của rau quả phụ thuộc vào những yếu tố

nào?

 Độ acid của rau quả phụ thuộc vào giống

và độ chín

 Acid tartric: có nhiều trong nho

 Acid oxalic: có nhiều trong chuối

 Acid citric: có trong quả họ có múi

 Acid malic: nhiều trong cam

Chất màu

 Chlorophyl (diệp lục tố): rau xanh

 Carotenoid (cam, vàng, đỏ): cà rốt 14mg%), đào, mận, gấc (caroten), cà chua (licopin) và xantofin.

(6- Anthocyanin (tím, đỏ  xanh): củ dền,

vỏ nho, mận tím - có tính kháng sinh cao.

Flavon (vàng, da cam) - nhóm màu

Chất béo

vệ biểu bì chống thoát hơi nước và VK

xâm nhập

(8%), Vừng (46.5%)

 Béo no (31% palmitic, 4,5% stearic)

 Béo không no (Linoleic 53%, Oleic 4,5%,

 Enzym là chất xúc tác sinh học

 Enzym oxi hóa khử:

 Peroxidase (bền nhiệt, oxi hóa có màu sẫm), poliphenoloxydase (làm sản phẩm nâu sẫm), catalase, dehydrognenase

 Amilase (tinh bột), pectinase (pectin), bromelin

Hợp chất khác

Glucozid: Tạo thành từ các monosaccharide (hexose, pentose) với các glucon (-OH,

-CHO, phenol, -COOH)

 Tạo mùi thơm đặc trưng, vị đắng

 Chủ yếu có trong vỏ và hạt

 Các glucozid đặc trưng:

 Quả có múi: Hesperidin, Naringin (bưởi)

Hợp chất khác

Polyphenol: Có hàm lượng thấp trong rau quả (0,1% - 0,2%)

 Tạo hương vị, màu sắc.

 Một số Polyphenol có hoạt tính vitamin.

 Khi “bị thương”, TBTV tạo Polyphenol mới oxi hóa Polyphenol cũ tăng khả năng kháng khuẩn.

Hợp chất khác

Hợp chất chứa Nitơ

 Amino acid, amit, acid nucleic, amoniac và muối của chúng, muối amon, nitrat

 Nitơ trong rau quả chủ yếu là nitơ protein

 (30% cà chua, 40% quả, 50% chuối, bắp cải)

3 Những biến đổi trong quá

Độ chín

 Là khái niệm đặc trưng cho khả năng

thu hoạch của quả.

 Thu hoạch quả khi chưa đạt độ chín yêu cầu dẫn tới sự rối loạn sinh lý trong quá trình bảo quản và làm giảm chất lượng sản phẩm.

 Phụ thuộc vào yêu cầu về công nghệ chế biến, vận chuyển hoặc bảo quản mà quả

Phân loại

 Độ chín thu hoạch:

 Là thời kỳ trước khi chín thực dụng

 Phụ thuộc vào mục đích sử dụng, yêu cầu thị

trường, điều kiện vận chuyển và bảo quản

• Phương pháp tính toán

 Mang tính tương đối nếu thời gian ra hoa

và thời tiết thuận lợi.

 Để có những tiêu chuẩn cụ thể phải khảo sát qua nhiều vụ với từng điều kiện cụ thể.

• Phương pháp vật lý

 Mỗi loại rau quả có cách xác định độ

chín theo phương pháp vật lý khác nhau

 Độ bền quả

 Kích thước quả và hình thái bề mặt

 Khối lượng quả

 Màu sắc (vỏ, thịt quả, hạt)

 Độ cứng của thịt quả

Tổng lượng chất rắn hòa tan (TSS)

• Phương pháp sinh học

 Khi quả đến giai đoạn chín sinh lý, hoạt động hô hấp tăng rõ rệt làm tăng lượng

CO2 thoát ra Ngoài ra còn tạo thành

etylen, một hormon trong quả chín.

 Tốc độ hô hấp

 Tốc độ giải phóng etylen

 Với từng loại quả (trừ quả không có quá trình chín – bảng 2.14/88) sẽ có một

Những biến đổi trong quá trình chín

 Sự gia tăng cường độ hô hấp và tự sản sinh etylen dẫn đến những biến đổi về màu sắc, hương vị và trạng thái của quả.

 Trong quá trình chín, các enzym sẽ thủy

phân pectin, polysaccharide trong thành tế bào sang dạng hòa tan.

 Quả sẽ có sự thay đổi rõ rệt về các thành phần dinh dưỡng.

• Tinh bột

 Theo em, trong quá trình chín hàm lượng đường

trong quả sẽ thay đổi như thế nào?

 Trong quá trình chín, hàm lượng đường

trong quả tăng

 Từ cây chuyển vào

 Thủy phân tinh bột

 Một vài trường hợp thì ngược lại (khoai tây, đậu…) khi chưa chín hàm lượng đường cao hơn và chuyển thành tinh bột khi chín.

• Acid hữu cơ

 Theo em, trong quá trình chín hàm lượng acid hữu

cơ trong quả sẽ thay đổi như thế nào?

 Khi quả chín, hàm lượng acid hữu cơ có xu hướng giảm

 Đóng vai trò làm chất nền hô hấp

 Tạo thành muối trong tế bào

 Khả năng tổng hợp acid khi quả chín giảm

• Màu sắc

 Theo em, trong quá trình chín màu sắc của quả sẽ thay đổi như thế nào?

 Sự thay đổi dễ nhận thấy nhất khi chín là:

 Sự giảm lượng chlorophyl

 Tổng hợp các chất màu anthocyanin hoặc

carotenoid

• Các hợp chất thơm

 Hương thơm của quả phụ thuộc vào sự

tương tác giữa đường, acid hữu cơ, phenol

• Các hợp chất phenol

 Các hợp chất phenol trong rau quả có tác dụng bảo vệ các hormon thực vật (auxin, gibberellin, cytokinin)

 Trong tế bào non có tác dụng ức chế

hoạt động của enzym IAA oxidase.

khi quả chín.

• Acid amin và protein

 Hàm lượng acid amin có xu hướng giảm khi quả chín.

 Sự giảm acid amin trong giai đoạn phát

triển đầu tiên của quả do quá trình tổng

hợp các hợp chất phenol.

 Sự giảm đột ngột acid amin trong quá trình chín là do chúng tạo thành protein nhằm

tổng hợp các enzym chín.

 C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + Q

• Sự hô hấp

 Cường độ hô hấp: mg/ml CO2 sinh ra hoặc

O2 bị hấp thu của 1kg rau quả trong 1 h

• Sự hô hấp

 Thời gian bảo quản của nông sản phụ thuộc vào cường độ hô hấp và thời điểm chín.

 Bảo quản ở nhiệt độ thấp

 Tác nhân hạn chế quá trình chín như các chất hút etylen, auxin, gibberallin

• Tốc độ giải phóng etylen

 Trong quá trình chín, ngoài tăng hàm lượng

CO2 còn có sự tạo thành etylen (C2H4)

 Etylen được xem như là một hormon chín

 Hàm lượng etylen cần thiết cho quá trình chín của các loại quả rất khác nhau (dao

động 0.1-1.0 ppm)

Quá trình sinh tổng hợp Etylen (hình 2.5/94)

 Điều chỉnh kho bảo quản (nhiệt độ thấp)

 Sử dụng các chất đối kháng etylen (CO2, Ag,

Chương II Nguyên nhân gây hư hỏng và sự hư hỏng của rau quả

1 Những nguyên nhân gây hư hỏng rau

quả tươi

2 Những nguyên nhân gây hư hỏng sản

phẩm rau quả chế biến

3 Sự hư hỏng của các sản phẩm rau quả

chế biến

1 Những nguyên nhân gây hư hỏng rau quả tươi

 Hoạt động của enzym nội tại

 Các phản ứng hóa học mà không cần xúc tác của enzym

 Bị hư hỏng

 Sự phát triển và hoạt động của vi sinh vật

 Tác nhân vật lý như: dập, cháy, sấy khô, lạnh

đông…

 Côn trùng, các loại gặm nhấm hoặc các động vật

1 Những nguyên nhân gây hư hỏng rau quả tươi

 Phân loại thực phẩm dựa vào tính ổn định

và mức độ thối hỏng:

 Thực phẩm khó hỏng: không dễ dàng hỏng nếu bảo quản đúng cách (các loại đậu…)

 Thực phẩm tương đối dễ hỏng: không bị hỏng nếu bảo quản đúng cách (khoai tây, táo, quả có

vỏ cứng…)

 Thực phẩm dễ hỏng: thực phẩm dễ hỏng nếu

không được bảo quản đặc biệt (hầu hết các loại

2 Những nguyên nhân gây hư hỏng sản phẩm rau quả chế biến

 Số lượng vi sinh vật sống sót sau khi xử lý nhiệt

 Hàm lượng dinh dưỡng có trong sản phẩm rau quả

 pH sản phẩm

 Hàm lượng O2

 Nhiệt độ bảo quản

3 Sự hư hỏng của các sản phẩm rau quả chế biến

3.1.Hư hỏng vô sinh

3.2.Hư hỏng hữu sinh

3.3.Biểu hiện hư hỏng

3.4.Sự hư hỏng của các sản phẩm rau quả đóng

hộp

3.5.Sự hư hỏng của các sản phẩm nước tách chiết

từ rau quả

3.6.Sự hư hỏng của các sản phẩm mứt quả

3.7.Sự hư hỏng của các sản phẩm quả đông lạnh

Hư hỏng vô sinh

 Do những thay đổi về mặt hóa học và vật lý trong sản phẩm.

 Sự hoạt động của enzym

 Oxy hóa chất béo

 Kết tủa protein

 Phản ứng tạo màu giữa đường và acid amin (Melanoidin)

 Héo, đóng cặn hoặc hóa rắn (vật lý)

Hư hỏng hữu sinh

đến vi sinh vật.

 Yếu tố ảnh hưởng tới sự hư hỏng rau

quả do vi sinh vật:

 Hàm lượng nước

 pH của rau quả

 Ngoài ra còn một số yếu tố tác động bên ngoài như: loại rau quả, điều kiện bảo quản: nhiệt độ,

Hư hỏng hữu sinh

Hư hỏng hữu sinh

 Nấm mốc

 Nấm mốc thường sinh độc tố (alflatoxyn,

patulin…) và thay đổi thành phần của quả (hư

thối)

 Nấm men

 Có mặt nhiều trên bề mặt quả… có khả năng phân cách tinh bột, pectin nên gây ra những biến đổi về thành phần của quả

Hư hỏng hữu sinh

 Vi sinh vật có mặt trong rau:

 Vi khuẩn: Salmonella, Shigella, E.coli, Listeria, Aeromonas, Clostridium…

 Virus: Heptitis

 Ký sinh trùng: Entamoeba histolytica, Giadia lamblia, Ascasis lumbricoides

Biểu hiện hư hỏng

 Những thay đổi bên ngoài:

 Cấu trúc

 Màu sắc

 Mùi

 Sự tạo nhớt

Sự hư hỏng của các sản phẩm rau quả đóng hộp

 Nhiệt độ bảo quản

 Nhiễm tạp kim loại từ vỏ hộp

Sự hư hỏng của các sản phẩm rau quả đóng hộp

 Hư hỏng sinh học: do vi sinh vật

 Số lượng vi sinh vật sống sót sau khi xử lý nhiệt:

 Điều kiện chế biến chưa đảm bảo

 Vi sinh vật chịu nhiệt hoặc tạo bào tử

 Sự nhiễm tạp

 Các sản phẩm thường hư hỏng dạng này là quả đóng hộp, mứt, nước quả…

Sự hư hỏng của các sản phẩm rau quả đóng hộp

Sự hư hỏng của các sản phẩm rau quả đóng hộp

 Hư hỏng hóa học:

 Thường do phản ứng giữa các thành phần rau

quả, phản ứng giữa vật liệu làm hộp và thành

phần rau quả

 Hạn chế hư hỏng bằng cách điều chỉnh độ chân không và pH (pH ~ 4.0 tạo điều kiện thuận lợi cho nhiều phản ứng)

Sự hư hỏng của các sản phẩm nước tách chiết từ rau quả

 Sản phẩm nước rau quả đóng hộp

 Nước quả thường bị hư hỏng do nấm men và nấm mốc

 pH sản phẩm nước quả thường thấp nên ít bị hư hỏng bởi vi khuẩn

 Ngược lại, nước ép từ rau dễ hư hỏng do vi khuẩn

vì có độ acid thấp

Sự hư hỏng của các sản phẩm nước tách chiết từ rau quả

 Sản phẩm nước quả cô đặc

 Sản phẩm có độ acid và hàm lượng đường cao

 Phù hợp cho sự phát triển của nấm men và các chủng chịu acid và nồng độ đường cao

 Hạn chế hư hỏng bằng cách xử lý nhiệt trước khi đóng gói và bảo quản lạnh đông

Sự hư hỏng của các sản phẩm nước tách chiết từ rau quả

 Sản phẩm đồ uống đóng chai

 Nước giải khát không cồn:

 Sự hư hỏng phụ thuộc vào thành phần của đồ uống

 Biểu hiện hư hỏng thường là sản phẩm bị đục

và giảm chất lượng

 Nước giải khát có gas: ít hư hỏng do hàm lượng

CO cao

Sự hư hỏng của các sản phẩm mứt quả (Jam và Jelly)

 Thường có hoạt độ nước thấp

Sự hư hỏng của các sản phẩm quả đông lạnh

 Sản phẩm đông lạnh thường được bổ sung đường hoặc syrup trước khi làm lạnh.

 Hầu hết vi sinh vật bị tiêu diệt do tác động nhiệt (xử lý lạnh đông)

 Phương pháp này phải sử dụng có chọn lọc (rau quả tươi)

Sự hư hỏng của các sản phẩm rau quả sấy khô

 Đặc trưng sản phẩm sấy khô:

Sự hư hỏng của các sản phẩm rau lên men

 Sản phẩm thường có pH thấp nên hạn chế được hư hỏng

 Sản phẩm lên men trong điều kiện không tối ưu thường có chất lượng thấp

 Thực tế, sản phẩm muối chua thường dễ hư hỏng (oxy hóa hoặc sự xâm nhập của vi

sinh vật) do tiếp xúc với không khí

Chương III Phương pháp bảo quản rau quả

1.Các nguyên tắc bảo quản

2.Các phương pháp bảo quản cơ bản

3.Các thiết bị sử dụng trong bảo quản

4.Bảo quản rau quả tươi

5.Công nghệ sau thu hoạch rau quả

6.Xu hướng bảo quản trong tương lai

1 Các nguyên tắc bảo quản

 Thời gian bảo quản

 Thời gian tối đa ở điều kiện bình thường các rau quả vẫn giữ được giá trị dinh dưỡng cao và chưa

bị hư hỏng

 Mục đích

 Duy trì sự sống tiếp tục của rau quả sau khi tách khỏi cơ thể mẹ

1 Các nguyên tắc bảo quản

 Ức chế hoặc ngăn ngừa sự tự hư hỏng của rau quả

 Ức chế hoặc ngăn ngừa vi sinh vật gây hư hỏng rau quả

 Ngăn ngừa những nguyên nhân gây hại

như côn trùng, chuột bọ, chim chóc, hóa chất, tác động vật lý…

• Ức chế hoặc ngăn ngừa sự

tự hư hỏng của rau quả

 Phá hủy hoặc vô hoạt các enzym có trong rau quả

 Ức chế hoặc ngăn ngừa các phản ứng hóa học xảy ra trong rau quả

• Ức chế hoặc ngăn ngừa vi

sinh vật gây hư hỏng rau quả

 Tiêu diệt vi sinh vật

 Ngăn cản sự sinh trưởng và hoạt động của

vi sinh vật

• Ngăn cản sự sinh trưởng và hoạt động của vi sinh vật

 Đường cong sinh trưởng của vi sinh vật

 Kéo dài giai đoạn tiềm phát bằng cách

ngăn cản sự nhân lên của vi sinh vật:

 Giảm khả năng nhiễm khuẩn vào rau quả

 Tạo điều kiện không thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật: nhiệt độ, pH, độ ẩm, cơ chất và các chất ức chế…

2 Các phương pháp bảo quản

Vô trùng

 Đây là phương pháp ngăn cản sự nhiễm vi sinh vật từ nguyên liệu ban đầu vào sản

phẩm cuối cùng:

 Thanh trùng nguyên liệu đầu, vật liệu bao gói

 Duy trì môi trường chế biến vô trùng

 Tạo những công đoạn bao gói đủ kín để ngăn cản

sự tái nhiễm vi sinh vật

Thanh trùng Pasteur

 Sử dụng nhiệt độ (60 – 750C)

 Ưu điểm:

 Tiêu diệt hầu hết tế bào vi sinh vật

 Thích hợp cho các sản phẩm rau quả

 Nhược điểm:

 Chỉ tiêu diệt được những vi sinh vật không tạo bào tử

 Mục đích: Giảm hoạt độ nước thấp hơn

hoạt độ thích hợp cho vi sinh vật phát triển

 Sấy mặt trời

 Sấy cơ học

 Sấy lạnh đông

Chất kháng sinh

 Một số loại hóa chất có tác dụng hạn chế

sự nảy mần của bào tử chịu nhiệt như:

NaCl, nitrit, sorbat, EDTA, cồn, hợp chất phenol, chất chống oxy hóa…

 Vi khuẩn lactic có khả năng tiết ra một số chất kháng sinh: bacteriocin,

hydroperoxyde, diacetyl…

Vô trùng ở nhiệt độ thường

 Công nghệ mới, hiện đang ngày càng được

4 Bảo quản rau quả tươi

4.1 Các quá trình xảy ra trong rau quả khi bảo quản

 Các quá trình vật lý

 Các quá trình sinh hóa

4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bảo quản rau quả tươi

4.3 Phương pháp bảo quản rau quả tươi