Giáo trình công nghệ sau thu hoạch

Kỹ thuật thu hoạch, bảo quản, sơ chế hàng nông sản thực phẩm, trong đó trọng tâm là kỹ thuật. bảo quản hạt nông sản và rau quảKỹ thuật thu hoạch, bảo quản, sơ chế hàng nông sản thực phẩm, trong đó trọng tâm là kỹ thuật. bảo quản hạt nông sản và rau quảKỹ thuật thu hoạch, bảo quản, sơ chế hàng nông sản thực phẩm, trong đó trọng tâm là kỹ thuật. bảo quản hạt nông sản và rau quả

LỜI NÓI ĐẦU Với mục đích đáp ứng nhu cầu về tài liệu học tập cho sinh viên nhằm nâng cao chất lượng đào tạo, chúng tôi đã biên giáo trình này Giáo trình nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về kỹ thuật thu hoạch, bảo quản, sơ chế hàng nông sản thực phẩm, trong đó trọng tâm là kỹ thuật bảo quản hạt nông sản và rau quả. Đây là một trong những giáo trình chuyên môn dành cho sinh viên ngành Công nghệ Thực phẩm và Công nghệ Sinh học bậc Cao đẳng và Trung cấp chuyên nghiệp Giáo trình bao gồm các nội dung sau: - Phần mở đầu - Chương 1: Tổn thất nông sản sau thu hoạch - Chương 2: Sinh lý nông sản sau thu hoạch - Chương 3: Sinh vật hại nông sản sau thu hoạch - Chương 4: Kỹ thuật xử lý và bảo quản ngũ cốc sau thu hoạch - Chương 5: Kỹ thuật xử lý và bảo quản rau quả sau thu hoạch Do những hạn chế về hiểu biết và kinh nghiệm nên giáo trình không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong góp ý của bạn đọc Các tác giả 1 MỤC LỤC Mở đầu. KHÁI QUÁT CHUNG .......................................................................................... 6 1. KHÁI NIỆM VỀ NÔNG SẢN, THỰC PHẨM, ĐƯỜNG ĐI CỦA NÔNG SẢN ............ 6 1.1. Nông sản ................................................................................................................. 6 1.2. Thực phẩm .............................................................................................................. 6 1.3. Đường đi của nông sản ............................................................................................ 6 2. ĐỊNH NGHĨA CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH ........................................................ 7 2.1. Công nghệ sau thu hoạch - một ngành khoa học....................................................... 7 2.2. Công nghệ sau thu hoạch - một ngành công nghiệp .................................................. 8 3. TẦM QUAN TRỌNG VÀ VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH ............ 9 3.1. Tầm quan trọng của công nghệ sau thu hoạch .......................................................... 9 3.2. Vai trò của công nghệ sau thu hoạch ...................................................................... 10 4. NHỮNG LĨNH VỰC CÓ LIÊN QUAN ĐẾN CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH ...... 11 4.1. Chăm sóc sau thu hoạch......................................................................................... 11 4.2. Sinh lý nông sản sau thu hoạch .............................................................................. 11 4.3. Công nghệ giống cây trồng .................................................................................... 11 4.4. Dịch hại sau thu hoạch........................................................................................... 11 4.5. Thiết bị sau thu hoạch ............................................................................................ 11 4.6. Công nghiệp bao gói nông sản, thực phẩm ............................................................. 11 4.7. Quản lý sau thu hoạch ........................................................................................... 11 4.8. Bảo đảm chất lượng nông sản sau thu hoạch .......................................................... 11 Chương 1. TỔN THẤT NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH ............................................... 12 1. KHÁI NIỆM TỔN THẤT SAU THU HOẠCH ............................................................ 12 1.1. Khái niệm về tổn thất nông sản .............................................................................. 12 1.2. Tổn thất sau thu hoạch ở Việt Nam và thế giới....................................................... 12 1.3. Ảnh hưởng của tổn thất sau thu hoạch đối với kinh tế - xã hội ............................... 15 2. CÁC DẠNG TỔN THẤT SAU THU HOẠCH ............................................................ 17 2.1. Tổn thất về khối lượng ........................................................................................... 17 2.2. Tổn thất về chất lượng ........................................................................................... 17 3. NGUYÊN NHÂN GÂY TỔN THẤT SAU THU HOẠCH ........................................... 18 3.1. Nguyên nhân bên trong .......................................................................................... 18 3.2. Nguyên nhân bên ngoài ......................................................................................... 19 3.3. Nguyên nhân gây tổn thất đối với nhóm rau quả và nhóm hạt ................................ 21 4. CÁC BIỆN PHÁP GIẢM TỔN THẤT SAU THU HOẠCH......................................... 23 TỔNG KẾT ......................................................................................................................... 24 CÂU HỎI CỦNG CỐ CHUƠNG ......................................................................................... 24 TÀI LIỆU ĐỌC THÊM ....................................................................................................... 25 Chương 2. SINH LÝ NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH ................................................... 27 1. QUÁ TRÌNH THÀNH THỤC, CHÍN VÀ GIÀ HÓA ................................................... 27 1.2. Độ chín của nông sản............................................................................................. 28 2 1.3. Sự già hóa của nông sản ........................................................................................ 30 2. SỰ NGỦ NGHỈ CỦA NÔNG SẢN .............................................................................. 31 2.1. Khái niệm .............................................................................................................. 31 2.2. Nguyên nhân của sự ngủ nghỉ ................................................................................ 31 2.3. Điều khiển sự ngủ nghỉ của hạt .............................................................................. 32 3. QUÁ TRÌNH HÔ HẤP ................................................................................................ 33 3.1. Khái niệm và các hình thức hô hấp ....................................................................... 33 3.2. Cường độ hô hấp ................................................................................................... 34 3.3. Ảnh hưởng của quá trình hô hấp đến tổn thất của nông sản .................................... 38 4. QUÁ TRÌNH CHÍN SAU THU HOẠCH ..................................................................... 39 4.1. Khái niệm .............................................................................................................. 39 4.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình chín sau thu hoạch........................................... 40 5. QUÁ TRÌNH NẢY NẦM ............................................................................................ 41 5.1. Các giai đoạn của quá trình nẩy mầm..................................................................... 41 5.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nảy mầm ........................................................ 42 5.3 Tác hại của quá trình nảy mầm ............................................................................... 42 5.4. Biện pháp ngăn ngừa hiện tượng nảy mầm ............................................................ 43 6. SỰ BIẾN ĐỔI HÓA SINH CỦA NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH............................. 43 6.1. Sự biến đổi chất béo .............................................................................................. 43 6.2. Sự biến đổi protein ................................................................................................ 44 6.3. Quá trình chuyển hóa glucid .................................................................................. 45 6.4. Sự biến đổi các hợp chất vitamine, acid hữu cơ và chất màu .................................. 47 TỔNG KẾT CHƯƠNG........................................................................................................ 49 CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG......................................................................................... 49 Chương 3. SINH VẬT HẠI NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH ........................................ 50 1. VI SINH VẬT HẠI NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH ................................................. 50 1.1. Sự xâm nhiễm của vi sinh vật vào nông sản ........................................................... 52 1.2. Điều kiện phát triển của vi sinh vật ....................................................................... 54 1.3. Tác hại của vi sinh vật đối với nông sản phẩm ...................................................... 56 1.4. Biện pháp phòng, trừ vi sinh vật ........................................................................... 58 2. CÔN TRÙNG HẠI NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH .................................................. 62 2.1. Khái quát về đặc điểm của các loại côn trùng chính hại nông sản trong kho ........... 62 2.2. Nguyên nhân lây lan và phân bố côn trùng trong kho ............................................. 65 2.3. Một số loài côn trùng trong kho bảo quản nông sản ............................................... 66 2.4. Tác hại của côn trùng............................................................................................. 67 2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động sống của côn trùng trong kho ....................... 68 2.6. Các biện pháp phòng, trừ côn trùng trong kho nông sản ......................................... 72 2.7. Các hóa chất tiêu diệt côn trùng ............................................................................ 74 3. CHUỘT ....................................................................................................................... 79 3.1. Đặc điểm sinh học của chuột ................................................................................. 79 3.2. Tác hại của chuột ................................................................................................... 80 3.3. Biện pháp phòng trừ chuột ..................................................................................... 80 3 TỔNG KẾT CHƯƠNG........................................................................................................ 81 CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG......................................................................................... 82 Chương 4. KỸ THUẬT XỬ LÝ VÀ BẢO QUẢN NGŨ CỐC SAU THU HOẠCH ....... 83 1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO HẠT NGŨ CỐC ..................................................................... 83 1. 1. Cấu tạo chung ....................................................................................................... 83 1.2. Cấu tạo một số loại hạt .......................................................................................... 84 2. TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA HẠT, KHỐI HẠT ........................................................... 85 2.1. Tính chất vật lý của hạt .......................................................................................... 85 2.2. Tính chất vật lý của khối hạt .................................................................................. 86 3. CÁC HIỆN TƯỢNG HƯ HẠI CỦA NGŨ CỐC SAU THU HOẠCH .......................... 98 3.1. Hiện tượng men mốc ............................................................................................. 98 3.3. Hiện tượng tự bốc nóng ...................................................................................... 102 3.4. Một số hiện tượng khác ....................................................................................... 107 4. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HẠT SAU THU HOẠCH ......................................... 110 4.1. Làm sạch hạt ....................................................................................................... 110 4.2. Sấy hạt ................................................................................................................ 111 4.3. Thông gió ............................................................................................................ 115 5. KỸ THUẬT BẢO QUẢN MỘT SỐ LOẠI NGŨ CỐC .............................................. 122 5.1. Qui định chung về bảo quản hạt ........................................................................... 122 5.2. Bảo quản thóc...................................................................................................... 123 5.3. Bảo quản gạo ....................................................................................................... 141 6. KHO BẢO QUẢN ..................................................................................................... 152 6.1. Phân loại kho ....................................................................................................... 152 6.2. Yêu cầu của nhà kho ............................................................................................ 154 6.3. Cấu trúc kho ........................................................................................................ 154 TỔNG KẾT CHƯƠNG...................................................................................................... 158 CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG....................................................................................... 158 TÀI LIỆU ĐỌC THÊM ..................................................................................................... 159 Chương 5. KỸ THUẬT XỬ LÝ VÀ BẢO QUẢN RAU QUẢ SAU THU HOẠCH ...... 161 1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO TẾ BÀO VÀ MÔ RAU QUẢ ............................................... 162 1.1. Tế bào thực vật .................................................................................................... 162 1.2. Mô thực vật ......................................................................................................... 163 2. CÁC HIỆN TƯỢNG HƯ HỎNG CỦA RAU, QUẢ, CỦ TƯƠI SAU THU HOẠCH . 164 2.1. Sự mất nước ........................................................................................................ 164 2.2. Thương tổn cơ học............................................................................................... 165 2.3. Thương tổn do các tác động nhiệt ........................................................................ 166 2.4. Hư hỏng do rối loạn sinh lý (chủ yếu là do hô hấp) .............................................. 167 2.5. Bệnh hại rau quả và sinh vật gây hư hại rau quả.................................................. 168 3. KỸ THUẬT XỬ LÝ RAU, QUẢ, CỦ TƯƠI SAU THU HOẠCH ............................. 169 3.1. Thu hoạch............................................................................................................ 169 3.2. Làm sạch, lựa chọn và phân loại ......................................................................... 171 4 3.3. Bao gói ................................................................................................................ 171 3.4. Kiểm soát thối hỏng và côn trùng gây hại ............................................................ 173 3.5. Kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm tương đối ................................................................ 178 3.6. Ức chế mọc mầm ................................................................................................. 181 3.7. Kiểm soát sự chín ................................................................................................ 181 3.8. Vận chuyển ......................................................................................................... 186 3.9. Xử lý tại nơi tiếp nhận ........................................................................................ 188 4. KỸ THUẬT BẢO QUẢN MỘT SỐ LOẠI RAU, QUẢ, CỦ SAU THU HOẠCH ...... 191 4.1. Bảo quản một số loại quả ..................................................................................... 191 4.2. Bảo quản một số loại rau ..................................................................................... 197 4.3. Bảo quản một số loại củ ....................................................................................... 203 5. KHO BẢO QUẢN RAU QUẢ ................................................................................... 206 5.1. Yêu cầu khi xây dựng kho bảo quản rau quả ........................................................ 206 5.2. Kỹ thuật tồn trữ ................................................................................................... 207 5.3. Các kiểu kho bảo quản......................................................................................... 207 TỔNG KẾT ....................................................................................................................... 209 CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG....................................................................................... 210 TÀI LIỆU ĐỌC THÊM ..................................................................................................... 210 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 213 5 Mở đầu. KHÁI QUÁT CHUNG 1. KHÁI NIỆM VỀ NÔNG SẢN, THỰC PHẨM, ĐƯỜNG ĐI CỦA NÔNG SẢN 1.1. Nông sản Nông sản là danh từ chung để chỉ sản phẩm nông nghiệp, bao gồm: sản phẩm cây trồng và sản phẩm vật nuôi. Nông sản có thể sử dụng để: làm con giống, hạt giống và củ giống (seeds); chế biến ra thực phẩm (foods), thức ăn gia súc (không phải thực phẩm – non foods); cây và hoa trang trí; nguyên liệu cho công nghiệp. 1.2. Thực phẩm 1.2.1. Định nghĩa Thực phẩm ở đây được hiểu là thức ăn, uống cho người được chế biến chủ yếu từ nông sản. Nó có thể là sản phẩm chế biến (thực phẩm) hoặc có thể là nông sản (như: rau, quả, củ tươi). 1.2.2. Phân loại thực phẩm - Dựa vào sự tươi sống, có thể phân thực phẩm thành hai loại: thực phẩm tươi sống (rau, quả, củ tươi; thịt gia súc, gia cầm; thủy sản, v.v...) và thực phẩm đã chế biến (bánh, kẹo, đường, bia, nước giải khát, đồ hộp, trà, cà phê, v.v...) - Dựa vào trạng thái, có thể phân ra ba loại: thực phẩm ở trạng thái rắn (ngũ cốc, đậu, các loại bột, tinh bột chế biến từ chúng, đường, bánh, kẹo, v.v...), thực phẩm ở trạng thái lỏng (rượu, bia, nước ngọt, nước rau quả, dầu ăn, nước chấm, nước mắm, v.v...) và thực phẩm ở trạng thái bán lỏng (mứt nghiền, kem, nước quả cô đặc...). - Dựa vào nguồn gốc, có thể phân ra: + Thực phẩm có nguồn gốc động vật + Thực phẩm có nguồn gốc thực vật. + Thực phẩm có nguồn gốc khoáng vật. - Theo giá trị sử dụng, người ta phân thực phẩm làm 8 nhóm: + Ngũ cốc, đậu đỗ và các loại bột chế biến từ chúng. + Rau quả tươi và các sản phẩm chế biến từ chúng. + Đường và các sản phẩm chế biến từ đường (bánh, kẹo mứt,…). + Thịt, cá và các sản phẩm chế biến từ chúng. + Trứng và các sản phẩm chế biến từ trứng. + Sữa và các sản phẩm chế biến từ sữa. + Đồ uống (nước khóang, nước ngọt, rượu, bia, nước tinh khiết,…). + Chất béo thực phẩm (dầu thực vật, mỡ động vật). 1.3. Đường đi của nông sản Có thể tóm tắt đường đi của nông sản từ ngoài đồng ruộng hay trại chăn nuôi đến tay người tiêu dùng như sau: Nông sản từ đồng ruộng, trang trại → Thu hoạch nông sản →Xử lý sau thu hoạch nông sản →Vận chuyển → Lưu kho →Chế biến → Đóng gói → Tiếp thị → Người tiêu dùng. Nếu tính từ lúc thu hoạch đến lúc sản phẩm đến tay người tiêu dùng thì có thể 6 chia quá trình thành 2 quá trình cơ bản: quá trình chế biến sau thu hoạch và quá trình chế biến thực phẩm. Công nghệ sau thu hoạch và công nghệ chế biến thực phẩm đều quan tâm đến nông sản trên suốt chặng đường đi của nó. Sự khác nhau của công nghệ sau thu hoạch và công nghệ chế biến thực phẩm chính là đối tượng nghiên cứu và sản phẩm của giai đoạn chế biến. Bảng 1.1. Sự khác nhau của công nghệ sau thu hoạch và công nghệ chế biến thực phẩm Đặc trưng của sản phẩm Công nghệ hoạch sau thu Công nghệ chế biến Trạng thái và chất lượng Ít thay đổi Thay đổi hoàn toàn Sức sống Có sức sống Không có sức sống Giá trị bao gói Thấp Cao 2. ĐỊNH NGHĨA CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH 2.1. Công nghệ sau thu hoạch - một ngành khoa học Công nghệ sau thu hoạch nông sản tạo tiền đề cho sự phát triển các kỹ thuật nhằm làm giảm tổn thất sau thu hoạch, ngăn ngừa sự hư hỏng và giúp cho người sản xuất nông sản đạt lợi nhuận cao nhất, giữ được giá trị dinh dưỡng và an toàn vệ sinh thực phẩm. Để làm giảm sự tổn thất, cần phải hiểu rõ sự liên quan của các yếu tố môi trường, sinh học đến sự giảm chất lượng hoặc hư hỏng và tiếp nữa là sử dụng các kỹ thuật sau thu hoạch thích hợp đối với từng đối tượng. Về cơ bản, các tác nhân gây giảm chất lượng cũng như làm hư hỏng nông sản là vi sinh vật, côn trùng và các yếu tố môi trường, tuy nhiên một nguyên nhân không kém phần quan trọng ảnh hưởng rất lớn đó là các quá trình sinh lý sinh hóa mà chủ yếu là hoạt động của các enzyme trong bản thân chúng. Điều này cho thấy bất cứ phương pháp nào có thể ức chế hoặc tiêu diệt hoạt động của enzyme hay các vi sinh vật bằng cách làm giảm số lượng và hoạt tính của chúng thì có thể kéo dài được thời gian bảo quản sau thu hoạch. Để thực hiện đuợc điều này cần phải có những kiến thức tổng hợp của những môn học khác nhau. Vì vậy, để trở thành một nhà khoa học tốt, cần phải có kiến thức về nông nghiệp, dinh dưỡng thực vật, bệnh học, vi sinh vật học, hóa sinh vật lý, khoa học thực phẩm, công nghệ… Thậm chí công nghệ sinh học phân tử và công nghệ gen cũng có nhiều hữu ích trong việc tìm ra cách giải quyết các vấn đề trong công nghệ sau thu hoạch. Do đó công nghệ sau thu hoạch là một môn tổng hợp bao gồm nhiều môn khác nhau. Ngành công nghệ sau thu hoạch bao gồm nhiều công nghệ khác nhau như bảo quản nhiệt độ thấp, bảo quản bằng hóa chất, chiếu xạ, chế biến nhiệt, sấy, chế biến áp suất bảo quản bằng lên men. Công nghệ sau thu hoạch không chỉ bao gồm những công nghệ kể trên mà còn liên quan đến các kỹ thuật trước thu hoạch (kỹ thuật trồng trọt, chăm sóc trước thu hoạch…), kỹ thuật thu hái, vận chuyển, đóng gói rồi phân phối lưu thông đến tay khách hàng. Chính vì thế có thể nói Công nghệ sau thu hoạch là một ngành trong hệ thống thực phẩm bắt đầu từ trước khi nông sản được thu hoạch và kết thúc khi đưa đến tay người tiêu dùng. Sau thu hoạch cũng là trung tâm liên kết giữa nông dân và khách hàng mà ở đó dòng sản phẩm lưu chuyển từ nông dân đến người tiêu thụ và tiền từ 7 người tiêu thụ đến nông dân. 2.2. Công nghệ sau thu hoạch - một ngành công nghiệp Công nghệ sau thu hoạch là một lĩnh vực tương đối mới dùng để chỉ việc bảo quản nông sản. Bảo quản nhằm ngăn ngừa các hư hỏng, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, hoạt động của enzyme, các phản ứng sinh lý, sinh hóa và hoạt động của côn trùng. Một vài nét trong sự phát triển của lịch sử ngành công nghệ sau thu hoạch được tổng hợp ở bảng 1.2. Bảng 1.2. Lịch sử của ngành công nghệ sau thu hoạch Năm 3500 TCN Sự kiện chính Rượu được biết đến là sản phẩm của người Châu Á 1807 Thomas Saddington là người đầu tiên đưa ra phương pháp đóng hộp ở Anh 1809 Nicholas Appert, một người làm bánh và nấu rượu ở Paris (Pháp), phát minh ra việc chế biến và bảo quản thực phẩm trong dụng cụ thuỷ tinh và đã phát hành một quyển sách “Nghệ thuật bảo quản gia súc và các loại rau trong những năm qua”. Tác dụng bảo quản là ngăn ngừa sự có mặt của kông khí. 1810 Peter Durand phát minh ra hộp và nhận được bằng sáng chế 1827 William Underwoo giới thiệu việc đóng hộp quả với quy mô thương mại ở Mỹ 1837 Latour, Schwann và Kutzing khám phá ra việc lên men rượu bằng nấm men 1861 Issac Winslow sử dụng CaCl 2 kết hợp nâng nhiệt đến 1210C để bảo quản thực phẩm 1862 Louis Pasteur giới thiệu phương pháp thanh trùng 1873 A.L.Shriver phát minh nồi áp suất 1876 Sự tham gia hoạt động sống của vi sinh vật giải thích cho quá trình lên men 1888 Hansen phân lập và tách nấm men bằng kỹ thuật lên men tinh khiết 1899 Khám phá phương pháp dùng áp suất cao để tiêu diệt vi sinh vật và bảo quản thực phẩm 1919 Khái niệm nâng nhiệt bằng điện trở được sử dụng khi năng lượng điện được dùng để đốt nóng vật liệu. 1920 Clarence Birdseye khởi đầu nghiên cứu về chế biến làm lạnh đông nhanh 1950 Chế biến đồ hộp vô trùng lần đầu tiên được sử dụng trong hoạt động thương mại được biết đến là hệ thống chế biến hộp vô trùng của Martin 1955 Dùng lò vi sóng dùng để nâng nhiệt thực phẩm 8 Năm Sự kiện chính 1963 Viện thực phẩm và ma tuý Mỹ chấp nhận việc thanh trùng thực phẩm bằng chiếu xạ 1980 Công nghệ áp suất cao được chấp nhận bởi các nhà công nghệ thực phẩm 1984 FDA đưa ra lệnh cấm về việc sử dụng các hợp chất sulfite trong rau quả nguyên liệu 1990 FDA chấp nhận chymosin được sản xuất từ công nghệ sinh học như là chất phụ gia thực phẩm. FDA chấp nhận sử dụng phương pháp chiếu xạ vào gia cầm chưa chế biến, tươi sống hay đông lạnh để tiêu diệt Salmonella và các vi khuẩn khác 1991 FDA đưa ra quy tắc nhãn mác thực phẩm mới 1998 FDA chấp nhận việc chiếu xạ cho gạo, xoài, gừng, tỏi…, thịt và các sản phẩm khác. 3. TẦM QUAN TRỌNG VÀ VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH 3.1. Tầm quan trọng của công nghệ sau thu hoạch Công nghệ sau thu hoạch là ngành công nghiệp quan trọng với việc lựa chọn các kỹ thuật bảo quản để làm giảm tổn thất sau thu hoạch, tránh hư hỏng và tạo ra nguồn nguyên liệu có chất lượng dinh dưỡng cao, đồng thời tận dụng được nhiều loại nông sản làm nguyên liệu để chế biến, do đó tăng hiệu quả trồng trọt cho người nông dân. Với nhiều loại cây trồng, các loại thiết bị và máy móc thích hợp cùng với các nguyên liệu khác nhau đòi hỏi ngành công nghiệp phải ngày càng phát triển, đây là lĩnh vực có tiềm năng lớn đóng góp vào sự phát triển của nền kinh tế đất nước. Sự phát triển của công nghệ sau thu hoạch các ngành công nghiệp liên quan được thiết lập nhằm tạo ra lợi ích tối đa cho ngành trồng trọt như việc ổn định giá cả, đem lại nhiều lợi ích cho người nông dân, ví dụ: cà chua có độ dao động giá lớn nhưng việc cung cấp cà chua dưới dạng đông lạnh, dạng paste, dạng purê sẽ giữ cho giá được ổn định. Công nghệ sau thu hoạch, với giá trị thu được là 2,2 nghìn tỷ USD, là một trong những ngành công nghiệp quan trọng nhất của nền kinh tế thế giới (Huang 2000). Dự đoán ngành công nghiệp sau thu hoạch sẽ đạt được 10 nghìn tỷ USD vào năm 2028 (The Economist 23 May 2000) và phần lớn sự tăng trưởng này đến từ các nước phát triển. Đối với các sản phẩm chưa qua chế biến, như rau và trái cây tươi, đóng góp khoảng 80% giá trị cho ngành công nghệ sau thu hoạch. Thông thường các sản phẩm nông nghiệp ở các nước đang phát triển đóng góp vào GDB khoảng 2%, nhưng khoảng 9% là của các nước phát triển (UNIDO 2000). Giá trị đóng góp vào nền kinh tế của các nước phát triển gấp khoảng 3 ÷ 4 lần so với các nước đang phát triển, từ đó dẫn đến có một khoảng cách rất lớn trong sự tiêu thụ sản phẩm giữa các nước giàu và các nước nghèo. Sản phẩm nông nghiệp là một trong những nguồn sản phẩm quan trọng trong nguồn xuất khẩu. Hàng hóa thương mại xuất khẩu tăng lên 10 lần từ năm 1961 đến 1990 (Giovannucci và Satin 2000), trong đó khoảng 85% sản phẩm nông nghiệp được 9 xuất khẩu sang thị trường EU (Traill 2000), với 60% là các sản phẩm từ Châu Phi (UNIDO 2000). Công nghệ sau thu hoạch phát triển sẽ tạo việc làm cho người lao động ở nông thôn, do đó sẽ giảm sức ép về dân số và vấn đề xã hội cho các đô thị ở các nước đang phát triển. Đầu tư cho bảo quản, chế biến qui mô nhỏ ở nông thôn là một giải pháp giữ chân và nâng cao thu nhập cho người lao động ở nông thôn, nhằm giảm sức ép cho đô thị và xây dựng nông thôn mới. Tóm lại, với sự phát triển của ngành công nghệ sau thu hoạch sẽ góp phần vào việc giảm tổn thất của nông sản sau thu hoạch, làm tăng giá trị của nông sản, tăng hiệu quả trồng trọt, tạo đầu ra ổn định cho các sản phẩm nông nghiệp, đồng thời hàng hóa có giá trị cao hơn nên bán được giá hơn do việc xử lý thích hợp sau thu hoạch, từ đó mang lại lợi nhuận cao cho người nông dân. Ngành công nghệ sau thu hoạch góp phần vào tăng GDB của quốc gia thông qua lợi nhuận thu được từ các sản phẩm nông nghiệp và thông qua việc xuất khẩu sang các nước thành viên, đồng thời góp phần vào công cuộc tạo việc làm cho người lao động. Có thể nói đầu tư cho công nghệ sau thu hoạch là biện pháp khởi đầu để thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa nông nghiệp nông thôn. 3.2. Vai trò của công nghệ sau thu hoạch 3.2.1. Dự trữ nông sản, thực phẩm Sản xuất nông nghiệp mang tính thời vụ và phụ thuộc vào thời tiết, khí hậu. Có loại thực phẩm có quanh năm nhưng cũng có loại thực phẩm chỉ có ở một mùa nhất định cho nên cần phải có biện pháp bảo quản để dự trữ thực phẩm dùng trong trong thời gian dài. Nhiều loại thực phẩm có ở mỗi vùng nhất định cho nên phải có biện pháp bảo quản để vận chuyển đến những vùng khác mà vẫn bảo đảm chất lượng của nó. Trong mỗi cơ sở chế biến hoặc nhà máy thực phẩm đều có dự trữ một lượng nguyên liệu nhất định để cung cấp cho quá trình chế biến. Nhà nước cần phải dự trữ một lượng nông sản - thực phẩm nhất định để đề phòng thiên tai, chiến tranh. Nếu biết cách bảo quản tốt thì vừa giảm được hao hụt số lượng, chất lượng vừa kéo dài thời gian sử dụng nông sản thực phẩm. 3.2.2. Bảo quản giống tốt Bảo quản các loại giống để cung cấp cho quá trình tái sản xuất nông nghiệp. Nếu bảo quản hạt giống, củ giống tốt thì góp phần tăng năng suất cây trồng. 3.2.3. Chống mất mùa trong nhà hay “tăng năng suất thầm lặng” Để tăng sản lượng sản phẩm cây trồng thì có thể tăng diện tích gieo trồng, áp dụng các biện pháp kỹ thuật tăng năng suất cây trồng (là biện pháp quan trọng). Tuy nhiên việc tăng sản lượng bằng biện pháp tăng năng suất trong thực tế diễn ra là khó khăn, phức tạp. Trong khi đó, tổn thất nông sản sau thu hoạch rất dễ xảy ra và với số lượng rất lớn. Tổn thất trong quá trình bảo quản hàng năm trên thế giới đối với nông sản dạng hạt thường là 06 ÷ 10%, riêng các nước có trình độ bảo quản thấp và khí hậu nhiệt đới thì tổn thất lên đến 20%. Ở nước ta, tổn thất trung bình đối với các loại hạt sau thu hoạch là 10 ÷ 20%, đối với cây có củ là 10 ÷ 20%, đối với rau quả tươi là 20 ÷ 30%. Do đó, việc làm tốt công tác bảo quản nông sản, hạn chế sự tổn thất nông sản sau thu hoạch được xem như biện pháp chống mất mùa trong nhà hay có thể nói là “tăng 10 năng suất thầm lặng”. 4. NHỮNG LĨNH VỰC CÓ LIÊN QUAN ĐẾN CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Công nghệ sau thu hoạch là chiếc cầu nối giữa sản xuất nông nghiệp và sản xuất công nghiệp, giữa người sản xuất và người tiêu dùng. Công nghệ sau thu hoạch liên quan đến nhiều lĩnh vực như: 4.1. Chăm sóc sau thu hoạch Các kiến thức đại cương về cây trồng và vật nuôi, vấn đề sản xuất và năng suất trên đồng ruộng. 4.2. Sinh lý nông sản sau thu hoạch Các kiến thức về hình thái và giải phẫu cây trồng, sinh lý, hóa sinh thực vật, dinh dưỡng cây trồng và chất điều hoà sinh trưởng cây trồng. 4.3. Công nghệ giống cây trồng Các kiến thức về sản xuất giống, sinh lý của hạt và củ giống, vấn đề bệnh lý hạt giống cây trồng và kiểm soát chất lượng hạt giống. 4.4. Dịch hại sau thu hoạch Các kiến thức đại cương về côn trùng, bệnh cây, các loại côn trùng và bệnh hại nông sản sau thu hoạch và biện pháp phòng trừ chúng. 4.5. Thiết bị sau thu hoạch Các kiến thức về toán học, máy tính, công nghệ hóa học, công nghệ sấy khô, công nghệ làm lạnh nông sản và cấu trúc kho tàng, thiết bị bảo quản. 4.6. Công nghiệp bao gói nông sản, thực phẩm Các thuộc tính sinh học và vật lý của nông sản, công nghệ hóa học và công nghệ in ấn, thiết kế và sản xuất nhãn hiệu… 4.7. Quản lý sau thu hoạch Các kiến thức về kinh tế học, quản lý trang trại và quản trị doanh nghiệp sau thu hoạch. 4.8. Bảo đảm chất lượng nông sản sau thu hoạch Các kiến thức về hóa thực phẩm, chất lượng thực phẩm, vi sinh vật thực phẩm, tiêu chuẩn thực phẩm, an toàn, an ninh thực phẩm và tiếp thị, phân phối nông sản sau thu hoạch. 11 Chương 1. TỔN THẤT NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH 1. KHÁI NIỆM TỔN THẤT SAU THU HOẠCH 1.1. Khái niệm về tổn thất nông sản Tổn thất nông sản là lượng nông sản có thể bị mất đi trong các giai đoạn sản xuất, phân phối và tiêu dùng. Tổn thất trực tiếp là mất mát do rơi vãi hay do côn trùng, chim, chuột ăn hại. Tổn thất gián tiếp là mất mát do giảm chất lượng dẫn tới bị con người từ chối sử dụng làm lương thực thực phẩm. Dạng tổn thất này có thể được xác định cục bộ theo vùng hay địa phương và có liên quan đến tập tục sinh hoạt của người tiêu dùng. Ba giai đoạn của quá trình tổn thất được xác định như sau: - Tổn thất trước thu hoạch: xuất hiện trước khi việc thu hoạch được tiến hành và có thể gây ra bởi các yếu tố như côn trùng, cỏ dại, bệnh hại,... - Tổn thất trong thu hoạch: xuất hiện trong quá trình thu hoạch như rơi rụng, giập nát. - Tổn thất sau thu hoạch: xuất hiện trong thời kỳ sau thu hoạch, là tổng tổn thất thuộc các khâu thu hoạch, sơ chế, bảo quản, vận chuyển, chế biến và maketing. Trong chuỗi sản xuất nông nghiệp, tổn thất sau thu hoạch được các nhà khoa học, nhà quản lý cũng như doanh nghiệp đánh giá là điểm yếu khó khắc phục. 1.2. Tổn thất sau thu hoạch ở Việt Nam và thế giới 1.2.1. Tổn thất sau thu hoạch ở Việt Nam Ở Việt Nam sản lượng rau đạt gần 6 triệu tấn/năm với nhiều loại rau, đậu nhiệt đới và á nhiệt đới như: cà chua, cải bắp, su hào, súp lơ, dưa chuột... Sản lượng của quả khoảng 4 triệu tấn/năm với nhiều loại cây ăn quả nhiệt đới và á nhiệt đới như: nhãn, vải, xoài, chôm chôm, sầu riêng, thanh long, bưởi, lê, dứa... Sản lượng lúa ước chừng 25 triệu tấn/năm, sản lượng củ (Khoai, sắn, khoai tây …) khoảng 6 triệu tấn /năm. Hơn 20 năm đổi mới, công nghệ sau thu hoạch của Việt Nam cũng đã có những bước tiển triển tốt, nhiều công nghệ tiên tiến trong bảo quản hạt (lúa, gạo, ngô…) đã được áp dụng, tuy nhiên tỷ lệ tổn thất vẫn còn cao. Theo Cục Chế biến thương mại nông - lâm - thủy sản và nghề muối (Bộ Nông nghiệp và PTNT), tổn thất sau thu hoạch đối với lúa gạo của Việt Nam thuộc hàng cao nhất khu vực châu Á, dao động trong khoảng 9 ÷ 17%, thậm chí 20 ÷ 30%, tuỳ từng khu vực và mùa vụ. Còn với rau quả, tổn thất khoảng 25% đối với các loại quả và hơn 30% đối với rau. Còn các cây có củ mức hao hụt là 20% sản lượng, trong đó có 2,005 triệu tấn khoai, 722.000 tấn khoai tây và 3,112 triệu tấn sắn tương đương với 80 triệu USD. Đối với ngô, số hao hụt hàng năm có thể lên đến 100.000 tấn tương đương với 13÷14 triệu USD. Với tỷ lệ tổn thất này, chúng ta mất khoảng 3000 tỷ đồng mỗi năm, số tiền lớn hơn tổng thu ngân sách trên địa bàn nhiều tỉnh. Trong khi đó, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch ở các nước châu Á như Ấn Độ chỉ là 3 ÷ 3,5%, Bangladesh 7%, Pakistan 2 ÷ 10%, Indonesia 6 ÷ 17%, Nepan 4 ÷ 22%... Trong sản xuất lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long vào khoảng 12,7%, ở các khu vực còn lại là 11,6% so với sản lượng. Cùng với tổn thất về số lượng, những hạn chế về công nghệ sau thu hoạch cũng làm giảm đáng kể chất lượng và tỷ lệ thu hồi. Lúa sau khi thu hoạch, không được làm khô kịp thời thường bị hấp hơi, mọc mầm làm cho hạt biến màu, tỷ lệ tấm cao. Ngược lại, khi làm khô không đúng kỹ thuật, làm khô quá 12 nhanh, ở nhiệt độ quá cao hạt lúa thường bị rạn nứt nên tỷ lệ tấm khi xay xát cũng rất cao…. Số liệu tổn thất lúa sau thu hoạch, qua các thời kỳ, ở các khâu sản xuất cũng như do các nguyên nhân khác nhau được thể hiện ở bảng 1.1, 1.2. Bảng 1.1. Tổn thất trung bình sau thu hoạch của lúa và ngô trong các khâu sản xuất (2003) Các khâu sản xuất Lúa (%) Ngô (%) Thu hoạch 1,3 – 2,9 - Tách hạt 1,4 – 2,3 3-4 Phơi 1,6 – 1,9 5 Bảo quản 2,6 – 2,9 10 Xây xát, chế biến 2,2 – 3,3 2,2 – 3,3 Bảng 1.2. Tổn thất thóc sau 6 tháng bảo quản với các phương tiện khác nhau (19941995) Sinh vật hại Bao gai (42%) Quay cót (23%) Thùng gỗ (15%) Thùng sắt (11,5%) Chum vại (8,5%) Tổn thất trung bình (%) Chuột phá 12,2 12,5 0 0 0 9,02 Sâu mọt 11,6 11,8 5,2 2,6 2,5 6,43 Tổng cộng 15,45 Hiện nay, nông dân nước ta phần lớn tự thu hoạch, bảo quản bằng một số chế phẩm hóa học nên chất lượng, mẫu mã giảm, như: công nghệ sấy thóc gạo của ta chưa phát triển, thóc thường phơi trên các sân bê tông hay đường nhựa nên độ rạn, gãy cao (30%), tỷ lệ sạn, cát vượt quá tiêu chuẩn cho phép. Theo thống kê của Viện Kinh tế Nông nghiệp, hầu hết công nghệ của các doanh nghiệp chế biến nông - lâm sản đã qua 3 ÷ 4 thế hệ; 73% số nhà xưởng tạm bợ, chắp vá; chỉ 1 ÷ 5% sản phẩm làm ra đạt chất lượng quốc tế. Mặc dù nhiều địa phương đã thực hiện dồn điền đổi thửa nhưng trên thực tế, quy mô đồng ruộng nước ta vẫn nhỏ và phân tán rộng. Bình quân mỗi hộ chỉ có 0,7ha đất canh tác với 7 ÷ 8 thửa, hệ thống kênh mương chỉ phát huy 60 ÷ 70% công suất thiết kế... Cơ giới hóa nông nghiệp tập trung chủ yếu ở khâu làm đất; khâu chế biến, bảo quản, hệ thống kho dự trữ lương thực còn thiếu. Vì thế, thu nhập của nông dân giảm 15 ÷ 30% do sản phẩm không được sơ chế, bảo quản, tiêu thụ kịp thời. Mục tiêu chính hiện nay là giảm tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch đối với lúa là 9 ÷ 10%, đối với ngô 10 ÷ 11% (bằng tỷ lệ tổn thất của các nước tiên tiến khu vực Đông Nam Á), rau quả còn 15 ÷ 20%. 1.2.2. Tổn thất sau thu hoạch trên thế giới Cuộc “cách mạng xanh” những năm 1970 - 1980 trên thế giới đã nâng cao năng suất một số cây trồng chính lên gấp đôi và ngày nay với cuộc “Cách mạng xanh Double” (Double Green Revolution) với mong muốn năng suất cao, kết hợp được với quản lý tốt tài nguyên thiên nhiên. Mặt khác, người ta thấy rằng: để tăng năng suất cây trồng, con người phải đầu tư rất nhiều về của cải vật chất, tài nguyên thiên nhiên nhưng tổn thất 10%, thậm chí 20% trong giai đoạn sau thu hoạch lại rất dễ xảy ra và ít 13 được chú ý đến. Tổn thất sau thu hoạch khác nhau rất nhiều ở từng loại nông sản, từng khu vực sản xuất và theo từng mùa trong năm. Ước tính tổn thất sau thu hoạch các loại trái cây và rau quả ở các nước phát triển khác nhau rất nhiều khoảng từ 1 ÷ 50% hoặc thậm chí cao hơn (số liệu thể hiện ở bảng 1.2 và bảng 1.3) Bảng 1.3. Ước tính tổn thất sau thu hoạch của rau quả tươi ở các nước đang phát triển Quốc gia Loại nông sản Tổn thất sau thu hoạch (%) Ai cập Tất cả các loại trái cây Tất cả các loại rau Nho Khoai tây Cà chua 20 30 28 18 43 Bông cải xanh Bông cải Cần tây Tỏi tây Rau diếp 49 33 48 20 35 Venezuela Bảng 1.4. Tổn thất sau thu hoạch ngũ cốc ở một số nước ở thập niên 70 và 90 Quốc gia Loại nông sản Nigieria Ấn Độ Malaixia Indonexia Thái Lan Pakistan Lúa nước Ngũ cốc Gạo Lúa, ngô Gạo, ngô Lúa, ngô Tỷ lệ tổn thất (%) – thập niên 70 Tỷ lệ tổn thất (%) thập niên 90 24 20 17 12 ÷ 21 10 8,8 2,1 ÷6,7 5,0 5,0 3,5 ÷ 5,2 Theo FAO (Tổ chức Nông Lương Liên hiệp quốc), khoảng 1/3 sản phẩm rau quả tươi không đến được đích người tiêu dùng. Tổn thất sau thu hoạch các sản phẩm tươi ở các nước phát triển và đang phát triển có sự khác biệt ở tất cả các khâu từ sản xuất cho đến tiêu dùng. Bảng 1.5. Ước tính tổn thất sau thu hoạch ở các nước phát triển và đang phát triển ở các giai đoạn Các giai đoạn Nước phát tiển Nước đang phát triển Phạm vi Trung bình Phạm vi Trung bình Từ sản xuất đến bán lẻ 2 ÷ 23 12 5 ÷ 50 22 Từ bán lẻ đến người tiêu dung 5 ÷ 53 20 2 ÷ 20 10 Tổng cộng 7 ÷ 53 32 7 ÷ 70 32 14 Ở Ấn Độ, trong vài năm qua, có sự tăng đáng kể sản lượng cây nông nghiệp. Theo đó, diện tích cây ăn quả tăng 172% trong suốt những năm từ 1962 đến 1993, năng suất mỗi hecta gần như tăng gấp đôi (5,52 lên 10,28 tấn/ha), dẫn đến việc tăng sản lượng lên 320,06%. Nhưng kèm theo đó thì sự tổn thất sau thu hoạch cũng rất đáng kể do chưa có các thiết bị thu hoạch, lựa chọn, các dụng cụ chứa thích hợp cũng như thiếu các thiết bị bảo quản thương mại, thiết bị làm lạnh trong quá trình sau thu hoạch và vận chuyển. Riêng đối với các loại quả, hàng năm tổng số tổn thất sau thu hoạch ước đạt khoảng 750 triệu đến 810 triệu tấn tuỳ thuộc vào loại quả và các phương pháp thu hái sau thu hoạch, trong đó có hơn 100 ngàn tấn đào lộn hột và vài ngàn tấn nước dừa bị hao phí do hư hỏng. Việc sản xuất dứa và cam cũng không đem về hiệu quả do điều kiện vận chuyển đến nơi tiêu thụ và khả năng bảo quản, chế biến tại vùng sản xuất. Theo đánh giá của Viện Nghiên cứu Lương thực - thực phẩm Mysore, Ấn Độ, tổn thất sau thu hoạch của nước này là 230 tỷ Rupi, tương đương 5,75 tỷ USD. Bảng 1.6. Tổn thất sau thu hoạch một số loại rau quả ở Ấn Độ (2001) Loại quả Tổn thất (%) Loại quả Tổn thất (%) Xoài 17÷37 Chuối 12÷14 Táo 10÷25 Cam 10÷31 Nho 23÷30 Hành 15÷30 Khoai tây 15÷20 Cà chua 10÷20 Trung Quốc là quốc gia có nền kinh tế phát triển vượt bậc trong 20 năm qua. Để giảm tổn thất sau thu hoạch trong sản xuất lúa, gạo, mỳ ngô, Trung Quốc đã xây dựng hàng trăm nghìn máy sấy dạng vỉ ngang, nâng tỷ lệ sấy bằng máy từ 5% (1980) lên 40% (1990), xây dựng hơn 60000 kho bảo quản lương thực với tích lượng 1,6 tỷ tấn, trong đó 78 % là các xilo hiện đại bằng thép hoặc bêtông cốt thép với hệ thống điều khiển nhiệt - ẩm hiện đại. Với điều kiện như vậy tổn thất sau thu hoạch trong sản xuất hạt ngũ cốc của Trung Quốc đã giảm từ 12÷15% (1970) còn 5÷10% (1995). Sự giảm tổn thất sau thu hoạch đã tiết kiệm 20 tấn hạt, đủ nuôi 30÷40 triệu người. Trung Quốc đã đặt kế hoạch đến năm 2010 tổn thất còn dưới 3%. Năm 1900, nông dân của Hoa kỳ nhận được khoảng 60% tổng số thu nhập về lương thực thực phẩm trong năm, nhưng đến giữa năm 1900 thì số tiền này bị giảm đi 20%. Trên toàn thế giới, nông dân nhận được khoảng 1/3 giá trị thu nhập vào năm 1950, nhưng dự đoán giá trị này sẽ bị giảm xuống 10% vào năm 2028 (The Economist 23 May, 2000). Ước tính tổn thất trái cây tươi và rau tươi của Hoa Kỳ trong khoảng từ 2 đến 23%, tuỳ theo từng loại nông sản, trung bình tổn thất hằng năm khoảng 12% (Cappellini và Ceponis, 1984; Havey, 1978). Kantor et al (1997) ước tính tổng số thiệt hại trong năm 1995 về quả là 23% và 25% là rau, trong đó 20% là do sản phẩm hư hỏng, dễ hư hỏng, sản phẩm dư thừa bị loại bỏ và sản phẩm không được tiêu thụ bởi người mua do không thoả mãn với chất lượng của sản phẩm, đặc biệt là hương vị. Tuy nhiên, so với các nước đang phát triển, các nước có nền kinh tế phát triển cao như: Nhật, Mỹ, Pháp, Đức,….tổn thất sau thu hoạch thường thấp hơn. 1.3. Ảnh hưởng của tổn thất sau thu hoạch đối với kinh tế - xã hội Tổn thất sau thu hoạch trên toàn thế giới ước tính khoảng từ 10 đến 30% sản lượng cây trồng nông nghiệp, khối lượng lương thực mất đó có thể đe dọa tới an ninh 15 lương thực cho một phần đông dân số thế giới. Đối với ngũ cốc, tổn thất sau thu hoạch ở các nước đang phát triển ước tính khoảng 25%, có nghĩa là 1/4 lượng lương thực sản xuất đã không bao giờ tới được đích là người tiêu dùng và cũng có nghĩa là một lượng lớn công sức và tiền của đầu tư cho sản xuất đã vĩnh viễn mất đi. Năm 1995, Tổ chức Nông nghiệp và lương thực thế giới (FAO) đã thống kê thiệt hại toàn cầu về lương thực chiếm từ 15 ÷ 20% sản lượng, trị giá khoảng 130 tỷ USD ở thời điểm đó. Lượng lương thực bị bỏ phí hoặc tổn thất có thể đáp ứng nhu cầu dinh dưỡng tối thiểu nuôi sống 200 triệu người (tương đương dân số Hoa Kỳ hay Indonesia). Đối với một số nông sản dễ hỏng, lượng tổn thất lớn có thể hơn 30%, đặc biệt ở các nước đang phát triển có đầu tư nghèo nàn cho các nghiên cứu và công nghệ sau thu hoạch. Với sự xuất hiện của các phương pháp xử lý cơ giới, hiện tượng giập nát, xây xước sản phẩm là rất khó tránh khỏi. Thêm vào đó, việc tồn trữ nông sản với số lượng lớn cùng với việc di chuyển hay làm sạch các sản phẩm rau quả càng làm tăng khả năng bị tổn thất. Do đó, đặc biệt đối với rau, hoa và quả, tổn thất lớn trong một thời gian ngắn có thể xảy ra thường xuyên. Ở các nước nghèo ở Châu Phi, có đến hơn 5 triệu người thu nhập chủ yếu của họ là nông nghiệp và các sản phẩm từ nông nghiệp, nhưng theo ước tính tổn thất sau thu hoạch ở Châu Phi cao hơn rất nhiều so với mức trung bình toàn cầu, điều này đe dọa rất nhiều đến an ninh lương thực của Châu Phi. Một trong những nguyên nhân đó là do hàng năm, ít nhất là 10% năng suất cây trồng và trang trại bị mất đi, nhưng chủ yếu là do các hoạt động nông nghiệp không tiếp xúc được với công nghệ phù hợp, một loạt các công nghệ bảo quản và chế biến hiện hành không thể tiếp cận, thích ứng được ở Châu Phi. Ngoài ra, khí hậu cũng là một trong những yếu tố thúc đẩy sự tổn thất vụ mùa, lũ lụt, hạn hán, mưa lớn và các yếu tố khác gây ra thiệt hại đáng kể cho vụ mùa sau. Ngày 2 tháng 11 năm 2009, trong một cuộc họp của FAO tại Rome về đánh giá tổn thất sau thu hoạch cho biết, một số tiền đáng kể ở các quốc gia bị mất đi do tổn thất sau thu hoạch đã làm cho nạn đói ở các nước này tăng mạnh hơn nữa. Cũng theo FAO, ở các nước đang phát triển lượng tổn thất sau thu hoạch có thể chiếm từ 15 ÷ 50% sản lượng lương thực, khiến cho tình trạng nạn đói gia tăng. Thất thóat lương thực làm giảm một lượng cung lớn cho thị trường, khiến giá lương thực bị đẩy lên cao. Chúng cũng góp phần cho sự suy thóai môi trường và biến đổi khí hậu vì đất, nước, nhân lực và nguồn tài nguyên không tái sinh như phân bón và năng lượng được sử dụng để sản xuất, chế biến và vận chuyển một lượng lương thực không được sử dụng. Cuộc khủng hoảng lương thực năm 2008 là một trong những ví dụ cụ thể về tổn thất nông sản sau thu hoạch. Với việc dân số sẽ lên đỉnh điểm vào năm 2050, để đảm bảo được vấn đề an ninh lương thực, thế giới cần có nhiều nỗ lực hơn nữa trong việc giảm thiểu lượng lương thực thực phẩm thất thóat sau thu hoạch. Cái giá do tổn thất nông sản sau thu hoạch còn vượt ra khỏi phạm vi tổn thất vật chất thông thường, bao gồm cả việc chất lượng của sản phẩm bị thay đổi cũng như chi phí đề phòng chống dịch hại trong quá trình bảo quản. Thêm vào đó, về mặt xã hội, tổn thất nông sản có thể làm cho người sản xuất và cộng đồng phụ thuộc vào nông nghiệp phải chịu những mất mát không hồi phục lại được. Theo Cole (1968), trong lịch sử có hàng loạt những ví dụ về toàn bộ cơ cấu xã hội bị phá vỡ do chính những tổn thất nông nghiệp gây ra và trong những trường hợp cực đoan, có thể gây ra những hỗn loạn về xã hội và chính trị. 16 2. CÁC DẠNG TỔN THẤT SAU THU HOẠCH Tổn thất sau thu hoạch đối với nông sản dạng hạt và rau quả bao gồm cả về sản lượng lẫn chất lượng. Không chỉ tổn thất về sản lượng, những cây lương thực chủ lực còn tổn thất về chất lượng do bị nấm mốc, mối mọt. Hiện tượng biến chất protein làm thay đổi màu sắc, mùi vị, giảm giá trị dinh dưỡng, rất nhiều thủy sản đánh bắt bị giảm phẩm cấp... Như vậy, tổn thất sau thu hoạch có thể xuất hiện ở bất cứ khâu nào trong quá trình nông sản được thu hoạch từ nơi sản xuất đến khi được sử dụng bởi người tiêu dùng cuối cùng. Trong đó, chúng tôi muốn đề cập nhiều hơn đến vấn đề tổn thất nông sản trong quá trình bảo quản. Trong quá trình này, do rất nhiều nguyên nhân vật lý và sinh vật, tổn thất của nông sản được biểu hiện ở 3 dạng: số lượng, khối lượng và chất lượng. 2.1. Tổn thất về khối lượng Biểu hiện bằng sự hao hụt về khối lượng chất khô hay độ ẩm của từng cá thể nông sản. Khối lượng chất khô có thể bị tiêu hao do các hiện tượng sinh học và các hiện tượng vật lý. Sự hao hụt vật lý là sự bốc hơi nước tứ sản phẩm ra môi trường chung quanh. Tuy nhiên đối với các sản phẩm khác nhau thì điều này được đánh giá khác nhau. Ví dụ: Sự mất nước của rau quả làm rau quả héo đi sẽ dẫn đến sự hư hỏng của rau quả, nhưng đối với các loại hạt thì sự mất nước do bốc hơi nước lại được xem là một quá hiện tượng tích cực, có lợi cho công tác bảo quản. Một dạng khác của sự hao hụt vật lý là do trong quá trình vận chuyển, sắp xếp, bốc dỡ … sự va đập dẫn đến sự tổn thương, vỡ nát. Sự va đập càng mạnh thì mất mát này càng lớn Sự hao hụt do các quá trình sinh học có thể là các quá trình sinh học của bản thân nông sản như sự chín sau thu hoạch, sự hô hấp, sự nảy mầm.. hoặc các hoạt động sinh học của các sinh vật hại trong kho như hoạt động sống của các côn trùng, vi sinh vật có trong nông sản 2.2. Tổn thất về chất lượng Biểu hiện bằng sự thay đổi về chất lượng cảm quan, chất lượng dinh dưỡng, chất lượng chế biến… Các nông sản dễ hỏng nếu bị sây sát, giập nát hay héo thường kém hấp dẫn người tiêu dùng, giá trị có thể bị giảm hoặc mất. Nông sản trong quá trình bảo quản nếu xảy ra các biến đổi hóa sinh bất lợi sẽ làm thay đổi thành phần dinh dưỡng, hoặc một số vi sinh vật gây hại sinh ra các độc tố có hại cho người tiêu dùng. Hoặc một số nông sản được bảo quản để sử dụng cho các mục đích chế biến nếu bị biến đổi về chất lượng sẽ không còn đủ tiêu chuẩn của quy trình chế biến, sẽ bị loại bỏ và tạo ra tổn thất. Trong môi trường bảo quản, sự hao hụt về khối lượng và chất lượng thường đan xen nhau và có thể sự hao hụt này là nguyên nhân dẫn đến sự hao hụt kia. Đối với ngũ cốc, hàng năm trên thế giới có tới 6 ÷ 10% lượng bảo quản trong kho bị tổn thất, đặc biệt ở các nước có trình độ bảo quản thấp và khí hậu nhiệt đới, sự thiệt hại có thể lên tới 20%. Do đó, trong quá trình nghiên cứu, tuỳ vào loại nông sản, tuỳ điều kiện bảo quản cần nghiên cứu để có những đánh giá chính xác nguyên nhân hao hụt. Ngoài ra, còn có dạng tổn thất về kinh tế (là tổng tổn thất nông sản được quy thành tiền hoặc % giá trị ban đầu của nông sản) và tổn thất về xã hội (liên quan đến vấn đề an ninh lương thực, an toàn vệ sinh thực phẩm, môi trường sinh thái và vấn đề tạo việc làm cho người lao động). 17 Để đánh giá chung tổn thất chất lượng người ta thường xác định sự giảm giá của nông sản (tính bằng tiền) tại cùng một thời điểm, theo công thức sau: Giá trị nông sản bị tổn thất chất lượng Tổn thất chất lượng = Giá trị nông sản ban đầu 3. NGUYÊN NHÂN GÂY TỔN THẤT SAU THU HOẠCH Các nguyên nhân gây ra tổn thất sau thu hoạch là phức hợp của rất nhiều nguyên nhân, bao gồm nguyên nhân về kỹ thuật (kỹ thuật thu hoạch, vận chuyển, sơ chế, bảo quản, bao gói..) và cả nguyên nhân về quản lý, xã hội (trộm cắp, mất mát …) Tổn thất sau thu hoạch còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố trước thu hoạch như: giống, phân bón, cách thức chăm sóc và việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật… Con người cũng là một trong những nguyên nhân đóng vai trò quyết định đến chất lượng bảo quản cũng như tổn thất sau thu hoạch của nông sản. Thông qua các yếu tố công nghệ, các phương tiện vận chuyển, con người có thể quản lý được các yếu tố dẫn đến tổn thất sau thu hoạch, sự kém hiểu biết, kém ý thức trách nhiệm gây ra những tổn thất lớn về số lượng và chất lượng nông sản. Ngay chính nông dân, những người trực tiếp sản xuất cũng chưa nhận thức được tầm quan trọng về bảo quản nông sản sau thu hoạch, khiến cho mức độ và giá trị tổn thất sau thu hoạch lớn hơn rất nhiều. Trong phạm vi giáo trình, chúng tôi chỉ muốn đề cập đến nguyên nhân chính gây tổn thất nông sản sau thu hoạch bao gồm nguyên nhân bên trong (các quá trình sinh lý trong bản thân nông sản…) và nguyên nhân bên ngoài (kỹ thuật, môi trường bảo quản và sinh vật hại…). 3.1. Nguyên nhân bên trong 3.1.1. Quá trình hô hấp Nông sản sau khi thu hoạch vẫn tiếp tục quá trình hô hấp để duy trì sự sống, nếu hô hấp mạnh có thể tiêu hao 0,1 ÷ 0,2% chất khô trong 24 giờ. Vì vậy, hô hấp làm tổn hao chất khô, làm tăng khí CO 2 , tăng ẩm cũng như tăng nhiệt trong khối nông sản. Đối với nông sản chứa nhiều tinh bột (sắn, khoai, lúa…) thì quá trình tiêu hao chủ yếu là tinh bột; đối với loại nhiều đường (các loại quả…) thì tiêu hao chủ yếu là đường Quá trình hô hấp phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố như: nhiệt độ, thuỷ phần của nông sản, độ thoáng của môi trường và đặc tính của từng loại nông sản. Đối với các loại hạt, củ khi thuỷ phần càng cao thì hô hấp càng mạnh. 3.1.2. Quá trình chín sau thu hoạch Nông sản sau thu hoạch vẫn tiếp tục quá trình chín trong thời gian đầu. Trong quá trình chín sau thu hoạch có sự chuyển hóa các chất, tùy theo từng loại nông sản mà quá trình chuyển hóa khác nhau. Nông sản đạt đến trạng thái chín thường có chất lượng tốt nhất nhưng lại dễ bị hư hỏng do các các yếu tố bên ngoài dẫn đến sự tổn thất về khối lượng và chất lượng. Vì thế cần phải có biện pháp điều khiển quá trình chín sau thu hoạch theo yêu cầu bảo quản. 3.1.3. Quá trình nẩy mầm Khi ở nhiệt độ, độ ẩm, độ thoáng khí thích hợp thì nông sản sẽ nẩy mầm. Khi nông sản nẩy mầm thì chất lượng nông sản giảm một cách đáng kể, nông sản xuất hiện các mùi vị lạ do protein chuyển hóa thành các axit amin, tinh bột bị chuyển hóa thành 18 đường, chất béo chuyển thành glycerin và axit béo tương ứng. Bảng 1.7 là ví dụ sự hao hụt chất khô của hạt đại mạch trong thời gian bảo quản Bảng1.7. Hao hụt chất khô của hạt đại mạch khi nẩy mầm Thời gian Hao hụt chất khô (%) 1 ngày 0,7 2 ngày 0,8 3 ngày 2,3 5 ngày 4,4 3.1.4. Quá trình mất nước Đa số nông sản có chứa nhiều nước, khi gặp nhiệt độ cao có lưu thông không khí thì nông sản mất nước tự do. Sự mất nước trong nông sản dẫn tới sự khô héo, giảm trọng lượng, gây rối loạn sinh lý, giảm khả năng kháng với điều kiện bất lợi trong tự nhiên. Sự mất nước phụ thuộc: độ ẩm không khí, nhiệt độ không khí, sự thóang gió, độ ẩm của nông sản, cấu trúc của nông sản, độ chín sinh lý của sản phẩm. Bảng 1.8 là ví dụ thể hiện sự mất nước của quả cà chua ở các mức độ chin khác nhau Bảng 1.8. Lượng nước bay hơi so với % trọng lượng quả Thời gian Độ 1 ngày 2 ngày 3 ngày Xanh 1,00 1,00 1,75 Hồng 0,90 1,10 1,50 Đỏ 0,76 0,87 1,40 chín cà chua 3.2. Nguyên nhân bên ngoài 3.2.1. Điều kiện môi trường a. Độ ẩm tương đối của không khí Độ ẩm tương đối của không khí là tỉ số giữa lượng hơi nước chứa trong 1m3 không khí ẩm với lượng hơi nước trong 1m3 không khí đã bão hòa hơi nước ở cùng một điều kiện nhiệt độ và áp suất, tính theo đơn vị %. Công thức tính: RH = ep x 100% es Trong đó: RH: độ ẩm tương đối của không khí, %. e p : lượng hơi nước trong 1m3 không khí ẩm, kg/m3. e s : lượng hơi nước trong 1m3 không khí đã bão hòa hơi nước, kg/m3. Độ ẩm của môi trường càng thấp, tốc độ bay hơi nước càng cao, rau, củ, quả tươi sẽ bị héo. Đối với một số loại hạt (đậu, lạc, vừng, ngô, thóc,…) thì độ ẩm tương 19 đối của không khí thấp lại có lợi cho quá trình phơi sấy, hạn chế sự giảm chất lượng hạt. Khi bảo quản rau, củ, quả người ta thường duy trì ở độ ẩm tương đối của không khí > 80% để tránh mất nước. Khi bảo quản hạt cần độ ẩm tương đối không khí 1 Trong thực tế bảo quản, một khối nông sản có cả hai hình thức hô hấp. Khối nông sản bảo quản trong điều kiện thoáng khí cao thì nông sản hô hấp hiếu khí mạnh. Nếu bảo quản ở mức độ thoáng khí thấp thì lượng khí oxy giảm dần, lượng khí carbonic tăng lên dần thì một bộ phận nông sản ở chỗ tích tụ khí carbonic sẽ chuyển sang hô hấp kỵ khí. Trong khối hạt bảo quản hạt rời, để lâu không được cào đảo lượng khí carbonic tích tụ nhiều ở lớp hạt có độ sâu 1,5m trở xuống đến đáy kho và lớp hạt này sẽ hô hấp kỵ khí. 3.2. Cường độ hô hấp 3.2.1 Khái niệm Cường độ hô hấp là khái niệm để biểu thị sự hô hấp mạnh hay yếu của nông sản. Cường độ hô hấp được xác định bằng lượng O 2 hấp thụ hoặc lượng CO 2 tạo ra của 1 đơn vị khối lượng nông sản trong một đơn vị thời gian. Đối với hạt, cường độ hô hấp được xác định bằng lượng khí CO 2 (tính bằng mg) thoát ra từ 100 gam chất khô của hạt trong thời gian 24 giờ hô hấp . Công thức tính cường độ hô hấp của nông sản A.100.24 I hh = B.T Trong đó: I hh – Cường độ hô hấp của nông sản, mg CO 2 34 A – lượng khí CO 2 do mẫu nông sản phân tích hô hấp thải ra, mg B – Khối lượng chất khô của mẫu nông sản đem phân tích, gam T – Thời gian hô hấp của mẫu nông sản phân tích, giờ 100 – hệ số qui đổi thành 100 gam chất khô 24 – hệ số qui đổi thành 24 giờ Đối với rau quả tươi, cường độ hô hấp là lượng khí CO 2 (tính bằng mg) thóat ra từ 1000 gam chất khô trong thời gian hô hấp 1 giờ. 3.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp - Loại nông sản, tuổi của nông sản Các loại nông sản khác nhau thì cường độ hô hấp khác nhau. Hạt có phôi lớn thì cường độ hô hấp lớn hơn hạt có phôi bé. Rau quả tươi hô hấp mạnh hơn các loại hạt. Cường W=18% Với hạt nông sản, độ hô tuổi của nông sản càng tăng hấp cường độ hô hấp càng W=15% giảm. Trong quá trình sinh trưởng của nông sản, các mô khi còn non có cường W=11% độ hô hấp cao hơn lúc già (hạt xanh non có cường độ hô hấp cao hơn hạt chín). Một số quả khi đang chín t có cường độ hô hấp tăng lên đột ngột, sau khi đạt Hình 2.3. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của độ ẩm đến mức cực đại thì giảm đến cường độ hô hấp của hạt xuống. - Độ ẩm của nông sản Nông sản có độ ẩm càng lớn thì hô hấp càng mạnh, đặc biệt khi trong nông sản có nước ở dạng tự do. Trên thực tế thủy phân của hạt chỉ cần tăng 1% thì cường độ hô hấp của nó tăng 10 lần Ví dụ: Hạt lương thực khô có độ ẩm 10÷11% thì cường độ hô hấp rất yếu. Hạt ướt có độ ẩm 30%, ở nhiệt độ 30÷35oC cường độ hô hấp rất mạnh, lượng chất khô tổn hao có thể đến 0,1÷0,2% trong 24 giờ hô hấp. Sở dĩ khi độ ẩm tăng nông sản hô hấp mạnh vì bất kì trong một cơ thể nào thì nước cũng là môi trường để thực hiện các phản ứng trao đổi chất. Nếu lượng ẩm trong nông sản ít thì nước sẽ ở vào trạng thái liên kết: tức là nó liên kết rất bền vững với protein và tinh bột. Do đó nó không thể dịch chuyển từ tế bào này sang tế bào kia được và không tham gia vào các phản ứng trao đổi chất được. Khi độ ẩm tăng trong nông sản sẽ xuất hiện ẩm tự do, tức là ẩm liên kết yếu hoặc hoàn toàn không liên kết với protein và tinh bột. ẩm tự do sẽ tham gia vào các phản ứng thủy phân (biến tinh bột thành đường, protein phức tạp thành protein đơn giản, chất béo thành glyxerin và acid béo v.v...) và chính nó có thể dịch chuyển được từ tế bào này sang tế bào kia. Mặc khác, ẩm tự do xuất hiện làm tăng hoạt tính của các enzyme hô hấp và thủy phân, chính vì thế mà cường độ hô hấp của nông sản tăng Đối với hạt nông sản, độ ẩm của hạt khi bắt đầu xuất hiện nước tự do gọi là độ 35 ẩm tới hạn. Độ ẩm tới hạn của hạt giàu tinh bột vào khoảng 14,5÷15,0%, của hạt giàu chất béo vào khoảng 8,0 ÷ 9,0% (hạt càng giàu chất béo thì độ ẩm tới hạn càng thấp). Để giảm cường độ hô hấp của hạt thì cần bảo quản hạt khô, có độ ẩm thấp hơn độ ẩm tới hạn của nó - Nhiệt độ Mỗi một loại nông sản khác nhau, ở mỗi giới hạn nhiệt độ thích hợp, khi nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp tăng theo. Tuy nhiên nếu vượt qua giới hạn đó thì khi nhiệt độ tăng, cường độ hô hấp lại giảm, nếu nhiệt độ tiếp tục tăng thì cường độ hô hấp lại giảm xuống kèm theo sự phá hỏng dần dần các chất trong thành phần tế bào thậm chí mất hẳn, khi này nông sản không còn sự sống Sở dĩ như vậy là vì quá trình hô hấp xảy ra là nhờ các hệ enzyme, bản chất của enzyme là protein và mỗi loại enzyme chỉ thích ứng Cường trong một khoảng nhiệt độ độ hô hấp nhất định. Nếu nhiệt độ cao hơn nhiệt độ giới hạn này thì protein bị biến tính làm cho hoạt tính của enzyme giảm dần và khi hoạt tính của enzyme mất hẳn, quá trình trao đổi chất không diễn ra nữa, khi này nông sản không còn hô hấp, nông sản bị chết. t Tùy theo mỗi loại Hình 2.4. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt nông sản khác nhau mà nhiệt độ đến cường độ hô hấp của hạt độ tối thích của enzyme khác nhau. Đối với hạt thì nhiệt độ tối thích của enzyme khoảng Cường 45÷500C. độ hô Nhiệt độ và độ ẩm có hấp tác động lẫn nhau tới cường độ hô hấp. Nếu hạt có độ ẩm W=18% cao (18÷23%), ở nhiệt độ W=15% cao (50÷55oC) thì hạt hô hấp mạnh nhưng chỉ sau vài giờ W=11% thì cường độ hô hấp giảm nhanh, hạt bị hư hỏng. Hạt có độ ẩm cao mà bảo quản ở t nhiệt độ thấp thì cường độ Hình 2.5. Đồ thị biểu diễn cường độ hô hấp với hô hấp cũng ở mức thấp. Hạt mối quan hệ giữa độ ẩm và nhiệt độ khô có độ ẩm 12% bảo quản ở 30oC thì cường độ hô hấp thấp, độ bền của hạt cao. - Tổn thương mô thực vật Tổn thương mô thực vật cũng kích thích sự gia tăng cường độ hô hấp. Người ta đã đo được một lượng lớn CO 2 sinh ra ở củ khoai tây bị cắt. Các tổn thương này có thể chia làm hai loại: tổn thương cơ giới và tổn thương do vi sinh vật. Sự tăng đột biến 36 cường độ hô hấp ở các nông sản bị tổn thương cơ giới có liên quan đến sự làm lành vết thương. Sự tăng cường độ hô hấp ở các nông sản bị vi sinh vật gây hại chủ yếu liên quan đến cơ chế tự bảo vệ của thực vật. - Thành phần không khí Thành phần không khí trong môi trường bảo quản nông sản có ảnh hưởng đáng kể đến hệ số hô hấp, cường độ hô hấp cũng như tốc độ trao đổi chất; trong đó khí O 2 , CO 2 và C 2 H 4 (ethylene) là quan trọng nhất. Trong điều kiện bảo quản thóang khí (hạt tiếp xúc với không khí có tỷ lệ khí oxy cao) thì cường độ hô hấp của hạt lớn hơn khi bảo quản không thóang khí khoảng 2÷6 lần, có khi lên đến 14 lần. Khí CO 2 được xem như là chất điều hòa quá trình trao đổi chất vì nó ảnh hưởng đến hệ thống oxy hóa khử. Thông thường, cường độ hô hấp của nông sản giảm khi nồng độ O 2 trong môi trường bảo quản xuống dưới 10%. Khi nồng độ khí CO 2 tăng lên, nồng độ khí O 2 giảm thì cường độ hô hấp giảm, kéo dài thời gian sử dụng của nông sản. Tuy nhiên khi bảo quản hạt giống hoặc rau quả nếu không có oxy thì hạt hô hấp sẽ hô hấp kỵ khí và làm cho nông sản bảo quản bị hư hại. Như vậy nếu bảo quản hạt để dùng chế biến thực phẩm thì nên dùng phương pháp bảo quản không có oxy. Đối việc bảo quản hạt dùng làm giống và các loại rau quả tươi thì không nên bảo quản kín không có oxy mà chỉ nên bảo quản trong điều kiện hàm lượng oxy thấp (bảo quản trong khí quyển cải biến – MA). Khoảng nồng độ O 2 từ 1÷3% là tối thích cho việc bảo quản đa số nông sản. Tuy nhiên cũng có nhiểu trường hợp ngoại lệ, ví dụ như khoai lang cần được bảo quản trong môi trường có nồng độ O 2 từ 5÷7%. Bảng 2.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ O2 đến cường độ hô hấp của một số loại rau Cường độ hô hấp (mgCO2 /kg.giờ) Trong không khí thường Trong môi trường O 2 3% 0oC 10oC 20oC 0oC 10oC 20oC Măng tây 28 63 127 25 45 75 Củ cải 4 11 19 6 7 10 Cải bắp 11 30 40 8 15 30 Cà rốt 13 19 33 7 11 25 Súp lơ 20 45 126 14 45 60 Dưa chuột 6 13 15 5 8 10 Ớt xanh 8 20 35 9 14 17 Khoai tây 6 4 6 5 3 4 Cà chua 6 15 30 4 6 12 Ngô ngọt 31 90 210 27 60 120 Loại nông sản Ethylene có tác dụng kích thích cường độ hô hấp của nông sản, đặc biệt với các nông sản hô hấp đột biến. Sự tích lũy ethylene trong môi trường bảo quản thường làm tăng cường độ hô hấp, hao tổn dinh dưỡng và rút ngắn tuổi thọ nông sản. 37 - Trạng thái sinh lý của nông sản Hạt chưa hoàn thiện, chất lượng kém như hạt xanh, non, lép gãy thì cường độ hô hấp mạnh hơn hạt chắc mẩy, chín và nguyên vẹn. Với hạt xanh do hệ thống enzyme còn ở trạng thái hoạt động mạnh do đó cường độ hô hấp cao. Với hạt lép do tỷ lệ phôi lớn hơn hạt chắc, phôi là bộ phận hô hấp mạnh nhất của hạt đồng thời phôi lại hút ẩm mạnh nhất nên hạt lép hô hấp mạnh hơn hạt chắc Trong cùng một loại sản phẩm nông sản, ở các bộ phận khác nhau thì cường độ hô hấp của chúng cũng khác nhau. Đối với hạt thì phôi là bộ phận có cường độ hô hấp mạnh nhất vì hàm nước nước trong phôi cao nhất và hoạt động sinh lý của phôi cũng mạnh nhất - Các sinh vật hại Sinh vật hại có mặt trong môi trường bảo quản là nguyên nhân gián tiếp làm tăng cường độ hô hấp của nông sản. Nếu côn trùng và vi sinh vật phát triển mạnh, họat động hô hấp của chúng dẫn đến sự tích nhiệt, ẩm trong khối nông sản và nhiệt và ẩm này sẽ tác động đến quá trình hô hấp của nông sản, thúc đẩy quá trình hô ấp nông sản mạnh hơn. Ngoài ra, các vết thương do chúng gây ra trên nông sản cũng ảnh hưởng đến hô hấp của nông sản. Hạt bị vi sinh vật xâm nhập sẽ hô hấp mạnh hơn hạt tốt. 3.2.3. Phương pháp xác định cường độ hô hấp Cường độ hô hấp có thể xác định theo 3 hướng sau : Xác định lượng O 2 hấp thu hoặc CO 2 bay ra. Xác định lượng vật chất khô hao tổn. Xác định lượng nhiệt năng tỏa ra. Một số phương pháp cụ thể : - Phương pháp xác định lượng CO 2 thóat ra theo hệ thống kín của Bailey. Nguyên tắc dựa vào sự kết hợp giữa CO 2 bay ra tác dụng với Ba(OH) 2 tạo thành BaCO 3 kết tủa. BaCO 3 + H 2 O Ba(OH) 2 + CO 2 Thu khí CO 2 trong hệ thống kín cho đi qua Ba (OH) 2 . Xác định lượng Ba(OH) 2 trước và sau khi hô hấp, từ đó suy ra lượng CO 2 và biết cường độ hô hấp của hạt. - Phương pháp xác định lượng O 2 mất đi Nguyên tắc: Khi hô hấp thì lượng oxy mất đi và CO 2 bay ra. Dùng dung dịch kiềm đặc để hấp thụ CO 2 . Áp suất trong bình giảm xuống, biết độ chênh lệch áp suất ta có thể suy ra lượng oxy mất đi và biết được cường độ hô hấp của khối hạt. - Phương pháp xác định lượng hao tổn vật chất khô của hạt Chỉ áp dụng với những hạt và sản phẩm giảu glucid hô hấp theo phương pháp hiếu khí. Tính toán phải dựa vào lượng CO 2 thóat ra rồi nhân với hệ số hao hụt sẽ có lượng chất khô bị hao tổn đặc trưng cho cường độ hô hấp của hạt. Phương pháp này ít dùng vì không chính xác. 3.3. Ảnh hưởng của quá trình hô hấp đến tổn thất của nông sản - Làm tổn hao chất khô và chất dinh dưỡng của nông sản: Dù hô hấp hiếu khí hay kỵ khí, đường glucose cũng đều bị phân hủy tạo thành khí CO 2 , H 2 O hoặc C 2 H 5 OH mà glucose là do tinh bột bị thủy phân tạo ra. Vì vậy mà các chất dinh dưỡng của nông sản bị giảm khối lượng chất khô. 38 - Làm tăng nhiệt độ của khối hàng nông sản: Năng lượng sinh ra trong quá trình hô hấp một phần nhỏ để duy trì sự sống của nông sản, phần còn lại biến thành nhiệt năng tỏa ra ngoài làm nhiệt độ không khí trong khối hàng nông sản tăng và đó cũng là nguyên nhân xảy ra hiện tượng tự bốc nóng sau này. - Làm tăng độ ẩm của nông sản và độ ẩm tương đối của không khí trong nông sản: Khi nông sản hô hấp theo hình thức hiếu khí sẽ thải ra lượng nước. Nước sẽ tích tụ làm tăng độ ẩm của nông sản và làm tăng độ ẩm tương đối của không khí trong khối hạt - Thúc đẩy côn trùng và vi sinh vật phát triển: Nhiệt độ và độ ẩm tăng lại thúc đẩy quá trình hô hấp của nông sản và tạo điều kiện cho côn trùng và vi sinh vật phát triển. - Trong trường hợp hạt nông sản hô hấp theo hình thức yếm khí, một lượng rượu sẽ được tạo thành, lượng rượu này sẽ đầu độc mầm phôi và đôi khi làm giảm khả năng nẩy mầm của nông sản Cường độ hô hấp càng mạnh thì gây tác hại cho khối nông sản sau thu hoạch càng lớn. Vì vậy, trong quá trình bảo quản nông sản cần có biện pháp hạn chế sự hô hấp của nông sản. Tùy theo loại nông sản và mục đích bảo quản mà có thể sử dụng các biện pháp như: bảo quản ở nhiệt độ thấp, hạn chế tiếp xúc với oxy không khí, bảo quản ở trạng thái khô, v.v... 4. QUÁ TRÌNH CHÍN SAU THU HOẠCH 4.1. Khái niệm Ở trên cây mẹ, hạt hoặc quả được hình thành qua thời kỳ phôi thai sau khi thụ phấn. Chúng tiếp tục phát triển qua sau giai đoạn hoàn thành hoạt động sinh trưởng của mình (sinh trưởng thực vật) rồi bước vào giai đoạn thành thục sinh lý học. Trong giai đoạn thành thục sinh lý, nhờ các quá trình sinh hóa do các enzyme khác nhau xúc tác mà các chất dinh dưỡng dự trữ được tổng hợp thành và tích lũy trong nông sản. Càng về cuối, sự hoạt động của các enzyme yếu dần, tốc độ hình thành, tích lũy các chất dự trữ giảm dần và cuối cùng hầu như dừng lại. Đó là thời kỳ hạt hoặc quả đạt độ chín sinh lý (chín hoàn toàn). Đối với các loại hạt nông sản, cùng với những biến đổi nói trên, độ ẩm của hạt giảm dần. Độ ẩm hạt giảm làm yếu sự hoạt động của các enzyme xúc tác quá trình trao đổi chất và tổng hợp các chất dinh dưỡng. Vì vậy, ngoài yếu tố nhiệt độ, thì độ ẩm của hạt là rất quan trọng trong quá trình chín. Quá trình chín của một hạt được phát triển bình thường trên cây có thể mô tả như sau: (1) Sự giảm độ ẩm. (2) Sự giảm cường độ hô hấp và hoạt động của các enzyme. (3) Sự tích lũy các chất dinh dưỡng dự trữ trong hạt. Như vậy, đặc trưng của hạt tới thời điểm chín sinh lý còn gọi là chín hoàn toàn là: - Quá trình tích lũy chất khô của hạt kết thúc, hàm lượng chất khô trong hạt đạt mức tối đa. - Độ ẩm, cường độ hô hấp, hoạt động của hệ enzyme trong hạt giảm tới mức thấp nhất, có những enzyme chuyển sang trạng thái ngừng hoạt động. Tuy nhiên, trong thực tiễn, thời điểm thu hoạch không hoàn toàn trùng với thời 39 điểm chín của tất cả các hạt trên cây. Do sự không đồng đều về quá trình sinh trưởng của cây, ra hoa, kết hạt trên đồng nên khối hạt khi thu hoạch là một hỗn hợp hạt chín và hạt sắp chín thậm chí có cả hạt non và hạt quá chín. Việc thu hoạch hạt thường được thực hiện ở thời điểm sớm hơn thời điểm chín hoàn toàn một ít. Do đó, khối hạt ngay sau thu họach có những đặc trưng: - Độ ẩm hạt tuy đã giảm thấp nhưng chưa tới trạng thái ổn định, còn cao hơn nhiều so với hạt hoàn toàn chín. - Hoạt động của hệ enzyme tuy đã giảm thấp nhưng vẫn còn tiếp diễn, cường độ hô hấp của hạt vẫn còn ở mức độ cao, độ nẩy mầm của hạt thấp. - Hàm lượng các chất dinh dưỡng dạng hòa tan nhiều, hàm lượng các chất dinh dưỡng cao phân tử có thể thể tăng lên nếu được ở điều kiện thích hợp. Quá trình làm cho hạt sau thu hoạch tiếp tục biến đổi tới trạng thái chín hoàn toàn được gọi là quá trình chín sau thu hoạch. Nhờ quá trình chín sau thu hoạch mà hàm lượng các chất hữu cơ phân tử lượng nhỏ sẽ dần dần chuyển thành hợp chất hữu cơ phân tử lượng lớn, chẳng hạn các amino acid chuyển hóa thành protein, đường thành tinh bột, acid béo và glycerin được tổng hợp thành lipid nên hàm lượng tinh bột, protein, lipid của tăng lên; cường độ hô hấp giảm; độ nẩy mầm tăng tới mức cực đại; hiệu quả sử dụng hạt cao hơn, hạt ở vào trạng thái ổn định, phù hợp với yêu cầu bảo quản. Phương trình đặc trưng của quá trình chín sau: (C 6 H 10 O 5 ) n + n H 2 O ( Đối với hạt) n C 6 H 12 O 6 n C 6 H 12 O 6 ( Đối với quả) (C 6 H 10 O 5 ) n + n H 2 O Như vậy nếu xét về chất lượng thì quá trình chín sau thu hoạch là quá trình có lợi vì làm tăng chất lượng hạt, tuy nhiên trong quá trình chín sau, nông sản lại giải phóng nước nên xét về phương diện bảo quản, đây lại là quá trình bất lợi. Do vậy để tận dụng mặt có lợi và khắc phục những bất lợi của quá trình chín sau thì nên cần phải tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình này diễn ra nhanh. Thời gian chín sau thu hoạch tùy thuộc vào từng loại sản phẩm và phụ thuộc vào các yếu tố tác động đến quá trình chín sau. Đối với các loại hạt thì quá trình chín sau có thể diễn ra từ vài tuần đến vài tháng Đối với các loại hạt, trong giai đoạn đầu sau khi nhập kho cần phải tích cực thông gió, cào đảo để giải phóng ẩm, không để ẩm tích tụ trong kho; nếu không sẽ có những hiện tượng bất lợi sau này. 4.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình chín sau thu hoạch - Độ ẩm của hạt: hạt có độ ẩm thấp thì quá trình chín sau diễn ra nhanh. Hạt có độ ẩm cao thì quá trình chín sau diễn ra chậm và có thể không thực hiện được do xảy ra phản ứng thủy phân các hợp chất cao phân tử. - Nhiệt độ: Khi nhiệt độ thấp thì quá trình chín sau diễn ra chậm hoặc ngừng lại hoàn toàn. Hạt có độ ẩm thấp và nhiệt độ ấm thì quá trình chín sau thu hoach diễn ra nhanh. - Thành phần không khí: Nếu trong khối hạt có ít oxy, nhiều khí carbonic thì quá trình chín sau chậm lại vì hạt chuyển sang hô hấp kỵ khí. Đối với hạt nông sản, để thúc đẩy quá trình chín sau, thường dùng phương pháp phơi nắng 40 5. QUÁ TRÌNH NẢY NẦM Nẩy mầm là hiện tượng sinh lý bình thường của hạt. Khi gặp điều kiện thuận lợi thì phôi hạt phát triển thành chồi mầm và rễ mầm. Lúc bắt đầu nẩy mầm thì các enzyme trong hạt hoạt đông mạnh, đặc biệt là các enzyme thủy phân. Các hợp chất hữu cơ phức tạp bị thủy phân thành các chất chất dinh dưỡng phân tử lượng thấp cung cấp cho mầm non phát triển. Lúc này tinh bột chuyển thành dextrin, maltose; protein chuyển thành các amino acid; Hình 2.6. Mô tả quá trình nảy mầm của hạt chất béo chuyển thành glycerin và acid béo. Như vậy hiện tượng nảy mầm là quá trình ngược hoàn toàn với quá trình chín sau thu hoạch Tuy nảy mầm là hiện tượng sinh lý bình thường nhưng trong quá trình bảo quản nông sản, không được để hiện tượng nảy nầm xảy ra vì hiện tượng nảy mầm xét về phương diện bảo quản thì là một hiện tượng hoàn toàn bất lợi 5.1. Các giai đoạn của quá trình nẩy mầm Sự nảy mầm của hạt là hiện tượng sinh lý bình thường của hạt nông sản, là giai đoạn bắt đầu của một chu kì sống mới. Khi hạt nảy mầm, trong nó xảy ra một quá trình biến đổi hết sức sâu sắc về sinh hóa và sinh lý. Khi trong hạt hàm lượng Abscisic acid (ABA) giảm xuống mức tối thiểu và quá trình tổng hợp gibberellin (GA) mạnh lên thì phôi hạt bắt đầu sinh trưởng. Vì vậy, muốn xúc tiến quá trình nảy mầm của hạt, củ thì tìm cách làm tăng hàm lượng GA trong chúng. Sự nảy mầm thường phải trải qua 4 giai đoạn sau: - Hydrat hóa hay trương nước. Trong giai đoạn này nước thâm nhập vào phôi, thuỷ phân protein và các loại keo khác - Sự hình thành hay hoạt hóa các enzyme, làm tăng cường các hoạt động trao đổi chất - Sự dài ra của các tế bào rễ mầm và rễ mầm trồi ra khỏi vỏ hạt - Sự phát triển tiếp của cây con Quá trình biến đổi dẫn đến nảy mầm của hạt cây họ lúa được mô tả như sau: Khi hạt hút ẩm thì trong phôi hạt xảy ra mạnh mẽ quá trình tổng hợp GA làm hàm lượng GA tăng nhanh trong phôi hạt. GA sẽ khuếch tán vào lớp aleuron của hạt, tại đấy GA hoạt hóa sự tổng hợp nên các enzyme thuỷ phân, đặc biệt là α-amylase. Các enzyme thuỷ phân xúc tác các phản ứng thuỷ phân các các chất hữu cơ dự trữ trong nội nhũ. Ví dụ, α-amylase xúc tác cho tinh bột biến thành đường, protease xúc tác cho protein biến thành amino acid … để làm nguyên liệu, thúc đẩy cho quá trình nảy mầm 41 của hạt. Một số loại củ như: hành, tỏi, khoai tây, khoai lang … trong quá trình bảo quản, gặp điều kiện thuận lợi cũng nảy mầm. 5.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình nảy mầm Sau khi đã trải qua giai đoạn chín sinh lý, hoàn thiện sự phát triển của phôi, vượt qua giai đoạn ngủ nghỉ (với một số loại hạt, củ), hạt và củ đã có đủ điều kiện để nảy mầm. Tuy nhiên, các yếu tố ngoại cảnh có ảnh hưởng rất lớn đến sự nảy mầm của hạt. Trong quá trình bảo quản, hạt và củ có nảy mầm hay không hoàn toàn phụ thuộc vào diều kiện môi trường. 5.2.1. Nước Nước là yếu tố có tính quyết định tới sự nẩy mầm của hạt. Nước là môi trường cần thiết kích thích hoạt tính enzyme trong hạt đồng thời tham gia vào các phản ứng sinh hóa, tiến hành quá trình thuỷ phân các chất dự trữ và tổng hợp chất mới. Hạt muốn nảy mầm thì phải hút một hàm lượng nước cần thiết và trương lên. Lượng nước cần thiết mà hạt hút vào để đạt đến độ ẩm cần thiết cho nảy mầm tùy thuộc theo giống, theo loài. Chẳng hạn độ ẩm thích hợp cho thóc nẩy mầm là 50 ÷ 80%, ngô: 38 ÷ 40%, đậu các loại: 100 ÷ 120%, đại mạch: 50 ÷ 80%. 5.2.2 Oxy không khí Lượng oxy trong môi trường cũng ảnh hưởng đến tốc độ nảy mầm. Nếu hạt bảo quản trong điều kiện thiếu oxy thì khó nảy mầm hơn. Khối hạt càng thóang khí thì thì hạt hô hấp mạnh sinh năng lượng cấp cho quá trình nẩy mầm, quá trình nẩy mầm càng diễn ra nhanh. 5.2.3 Nhiệt độ Nhiệt độ không phải là yếu tố quyết định tới quá trình nẩy mầm nhưng nó có tác động mạnh đến quá trình nảy mầm. Nhiệt độ thích hợp thì hạt mọc mầm nhanh. Khoảng nhiệt độ thích hợp để các loại hạt nảy mầm là 25 ÷ 35oC. Tuy nhiên mỗi loại hạt, củ đều có một nhiệt độ tối thích. Ví dụ: hạt lúa nảy mầm tốt ở nhiệt độ 30 ÷ 35oC, lạc 25 ÷ 30oC, ngô 33 ÷ 35oC. Đậu tương chỉ cần nhiệt độ 8 ÷ 12oC đã nảy mầm. Nếu nhiệt độ thấp thì hạt nảy mầm chậm. 5.2.4 Ánh sáng Ánh sáng cũng là một trong những yếu tố vật lý môi trường quyết định sự nảy mầm và phát triển của mầm cây. Do vậy, các loại hạt, củ nên bảo quản trong kho tối. 5.3 Tác hại của quá trình nảy mầm Lúc bắt đầu nẩy mầm thì các enzyme trong hạt, củ hoạt đông mạnh, đặc biệt là các enzyme thủy phân. Các hợp chất hữu cơ phức tạp dự trữ trong nông sản (protein, tinh bột, lipid) bị thủy phân thành các chất chất hữu cơ đơn giản có phân tử lượng thấp (amino acid, đường maltose, glycerin và acid béo) đồng thời giải phóng năng lượng cung cấp cho quá trình phát triển của tế bào mầm . Do vậy, khi hạt, củ nảy mầm thì tổn thất khối lượng và chất lượng là rất đáng kể. Một số loại củ như khoai tây khi mọc mầm, nếu tiếp xúc với ánh nắng mặt trời sẽ hình thành độc tố solanin gây ngộ độc cho người nếu ăn phải. Quá nẩy mầm sinh ra lượng hơi nước và lượng nhiệt lớn làm cho nhiệt độ và độ ẩm của khối nông sản tăng lên và dẫn đến thúc đẩy các quá trình hô hấp diễn ra mãnh 42 liệt và vi sinh vật dễ phát triển. Nẩy mầm làm cho cấu trúc của hạt bị biến đổi, độ cứng của hạt giảm, tỷ lệ thành phẩm khi chế biến hạt bị giảm, chất lượng các sản phẩm chế biến từ hạt đã nảy mầm kém. Ví dụ bột mì chế biến từ hạt đã nẩy mầm có mùi và vị không bình thường, gluten có độ đàn hồi giảm, dễ bị đứt. Bánh làm từ loại bột chế biến từ hạt nảy mầm có hình dạng không đẹp. Vì vậy, sự nảy mầm của hạt, củ sau thu hoạch và trong thời gian bảo quản là điều không mong muốn. 5.4. Biện pháp ngăn ngừa hiện tượng nảy mầm Trong quá trình bảo quản cần chú ý không để xảy ra sự nẩy mầm. Xét điều kiện khí hậu và kho tàng của ta hiện nay thì hiện tượng nảy mầm rất dễ xảy ra. Biện pháp ngăn ngừa sự nẩy mầm đơn giản là duy trì độ ẩm an toàn của hạt trước khi nhập kho cũng như trong suốt thời gian bảo quản, tránh tình trạng đọng nước trong khối hạt. Hạt có dầu nên duy trì độ ầm thấp hơn 8%, hạt giàu tinh bột cần độ ấm dưới 13%. Lưu ý không để hạt tiếp xúc trực tiếp nền kho, tường kho, kho tàng phải cách ẩm tốt, tường kho không bị mưa hắt, mái kho không bị dột. Thường xuyên kiểm tra độ ẩm của khối hạt Hạ thấp nhiệt độ môi trường, giảm nồng độ oxy không khí, hạn chế ánh sáng cũng có tác dụng ngăn ngừa sự nảy mầm. Đối với các loại củ, để hạn chế sự nẩy mầm trong quá trình bảo quản, người ta có thể sử dụng các hóa chất chống hoặc ức chế sự nẩy mầm. Để kéo dài kỳ ngủ nghỉ của khoai tây, hạn ché mọc mầm người ta thường sử dụng chất ức chế sự nảy mầm như MH (malein hydrazit) hoặc NENA (methyl este của anpha = NAA). Phun MH với liều lượng 2,5 kg/ha cho khoai tây trước thu hoạch 12 ÷ 15 ngày sẽ làm giảm sự hao hụt trong bảo quản ( 8 tháng), lượng hao hụt chỉ bằng 1/2 so với đối chứng không xử lí. Trong bảo quản hành tỏi, chống tóp, chống nảy mầm người ta có thể xử lí MH với nồng độ 500 ÷2.500 ppm. 6. SỰ BIẾN ĐỔI HÓA SINH CỦA NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH Bất cứ một loại nông sản phẩm nào, trong thành phần của nó đều có chứa các nhóm hợp chất hưu cơ như protein, glucid, lipid, vitamine, axid hữu cơ và các chất khóang, các sắc tố v.v... với tỷ lệ khác nhau. Do đó muốn bảo quản tốt từng loại sản phẩm cần nghiên cứu kỹ thành phần hóa học và những biến đổi của nó dưới tác dụng của các nhân tố bên ngoài. 6.1. Sự biến đổi chất béo Sự biến đổi chất béo trong nông sản thường có 2 quá trình: Quá trình thủy phân và quá trình oxy hóa chất béo 6.1.1. Quá trình oxy hóa chất béo Quá trình oxy hóa chất béo do xúc tác của enzyme lipoxydase hoặc do các tác nhân lý hóa (ánh sáng, kim loại, nhiệt độ cao ...) gây ra. Chất béo bị oxy hóa có mùi ôi khét, vị đắng do quá trình oxy hóa tạo ra các chất aldehyd, ceton, peroxid,... Chất béo mà trong phân tử có acid béo không no như dầu thực vật thì dễ bị oxy hóa khi có oxy không khí tạo ra các chất có mùi vị khó chịu, có tính độc hại cho cơ thể. Quá trình oxy hóa chất béo phụ thuộc vào các yếu tố như: ánh sáng, kim loại, nhiệt độ cao, enzyme, độ ẩm của nguyên liệu. Vì vậy khi bảo quản thực phẩm, để tránh tác hại do các quá trình hóa học gây ra 43 cần tránh để thực phẩm tiếp xúc với các tác nhân như oxy không khí, sắt, đồng, ánh nắng mặt trời, nhiệt độ cao. 6.1.2. Quá trình thủy phân Dưới tác dụng của các enzyme chất béo bị thủy phân thành Glycerin và các acid béo. Glycerin và acid béo tùy theo điều kiện mà có thể bị biến đổi tiếp, sự biến đổi này tạo ra hàng loại các sản phẩm trung gian và nếu bị oxy hóa hoàn toàn thì sản phẩm cuối cùng là CO 2 và H 2 O 6.2. Sự biến đổi protein Protein là hợp chất chứa nitơ chủ yếu trong nông sản phẩm và nó là thành phần dinh dưỡng chủ yếu của những sản phẩm có hạt. Nó có giá trị dinh dưỡng cao. Các loại sản phẩm khác nhau, hàm lượng protein chứa trong chúng khác nhau. Lúa nước chứa 7 ÷ 10%, ngô 10 ÷ 12%, cao lương 10 ÷ 13%, đậu Hà Lan 22 ÷ 26%, đậu tương 36 ÷ 42%, cà rốt 2% các loại quả chỉ dưới 1% (Tất cả tính theo % trọng lượng chất khô). Trong thành phần protein có mặt đầy đủ các nhóm: albumin, prolamin, glutelin, globulin. - Trong albumin có chứa các amino acid không thay thế. - Prolamin chứa nhiều trong hạt các cây hòa thảo, đặc biệt thành phần protein chứa trong hạt ngô thì nhóm này là chủ yếu chiếm tới trên 50%, nên prolamin là protein đặc trưng của ngô và gọi là zein. Đối với lúa, prolamin có trong hạt lúa gọi là Oryzein - Globulin có chứa nhiều trong hạt có dầu, hạt cây họ đậu như đậu tương. protein trong đậu tương có đủ 8 amino acid không thay thế. - Glutelin cũng là protein đặc trưng của hạt cây hòa thảo, đặc biệt người ta chú ý đền gluten của lúa mì. Ở rau quả hàm lượng protein rất ít, chỉ chiếm khoảng 1 -2%, thường chủ yếu ở các loại rau cao cấp như suplơ, càrốt, khoai tây... tuy vậy nó có giá trị dinh dưỡng rất cao. Trong quá trình bảo quản, nói chung nitơ tổng số hầu như không thay đổi hoặc thay đổi rất ít, nhưng nitơ protein hòa tan thay đổi khá nhiều, chúng phân giải thành các amino acid làm cho hàm lượng amino acid tăng lên. Do đó lượng nitơ protein giảm xuống và nitơ phi protein trong quá trình này cũng tăng lên một cách rõ rệt. Trong những công trình nghiên cứu của Gasiorowski về hạt lúa mì bảo quản ở trạng thái tươi ẩm trong các kho kín hoàn toàn, ông đã phát hiện thấy sự tăng lên của hàm lượng Nitơ phi protein sau 15 tuần lễ bảo quản. Theo những số liệu nghiên cứu về bảo quản khoai tây giống thấy rằng hàm lượng nitơ tổng số thay đổi rất ít trong quá trình bảo quản, hàm lượng nitơ protein và nitơ phi protein biến động nhiều hơn. Hàm lượng nitơ protein giảm đi một cách rõ rệt theo thời gian bảo quản, từ đó tỉ lệ giữa nitơ protein/nitơ phi protein giảm xuống tương ứng. Sự chuyển hóa các chất có nitơ trong sản phẩm còn phụ thuộc vào phương pháp bảo quản khác nhau. Đối với rau quả nếu dùng C 2 H 4 để bảo quản, có thể thúc đẩy sự tăng của hàm lượng nitơ protein, còn nếu dùng CO 2 để bảo quản thì lại giảm. Trong điều kiện bảo 44 quản thóang, quá trình phân giải nitơ protein mạnh hơn bảo quản kín và đối với hạt giống có tình bột thì quát trình này mạnh hơn hạt giống thường. Sự biến đổi protein quá trình bảo quản cần lưu ý nhất đến quá trình thối rửa. Quá trình thối rửa là quá trình phân hủy protein tạo thành các chất có phân tử lượng thấp và mùi khó chịu dưới tác dụng của vi sinh. Quá trình thối rửa bắt đầu bằng sự thủy phân protein (do enzyme protease của vi sinh vật xúc tác) tạo ra các amino acid và tiếp sau là quá trình phân hủy sâu sắc amino acid tạo thành những sản phẩm có mùi. Quá trình thối rửa là quá trình vi sinh vật đầu tiên trong chuỗi những chuyển hóa phức tạp của protein. - Các vi khuẩn hiếu khí phân hủy các amino acid thành các acid hữu cơ và khí amoniac. R-CH 2 -CH 2 -COOH + NH 3 R-CH 2 -(NH 2 )-COOH Tuy cùng một loại amino acid, tùy theo điều kiện của phản ứng phân hủy, sẽ hình thành amoniac và các acid hữu cơ khác nhau. Các acid này với liều thấp không gây độc hại nhưng làm cho sản phẩm có mùi khó chịu. Các amino acid có lưu huỳnh khi bị phân hủy còn tạo ra khí H 2 S có mùi khó chịu. - Các vi khuẩn kỵ khí thì phân hủy amino acid thành amin và khí carbonic R-CH 2 -(NH 2 )-COOH R-CH 2 -CH 2 -NH 2 + CO 2 Các amin đều có độc tính, gây ngộ độc cho người tiêu dùng. Nếu amino acid mạch hở thì amin hình thành ít độc hại. Nếu amino acid mạch kín thì amin hình thành có độc tính cao. Chẳng hạn histidin bị phân hủy tạo ra histamin là chất có tính kích thích tiết dịch vị dạ dày, làm nở vi huyết quản, gây nổi ban dị ứng; tryptophan khi bị phân hủy tạo ra tryptamin có khả năng gây giãn động mạch. Nếu thực phẩm cùng một lúc chịu ảnh hưởng cả vi khuẩn kỵ khí và vi khuẩn hiếu khí thì quá trình biến đổi phức tạp hơn hình thành các chất như độc và có mùi khó chịu như indol, scatol, mercaptal, cadaverin, ... Bên cạnh các phản ứng trên, thường có thêm một số phản ứng phụ như phản ứng tạo thành các betain, là các amin có thêm một hay nhiều gốc methyl. Mỗi amino acid có thể được vi khuẩn tạo nên một betain tương ứng. Ngoài mùi vị khó chịu, các betain còn có tính gây tiết nước dãi và gây co giật. Quá trình phân hủy gây thối rửa protein thường bắt đầu ở bề mặt sản phẩm sau đó lan sâu vào phía bên trong. Trong nông nghiệp, quá trình chuyển hóa protein do các vi sinh vật gây thối rửa thực hiện có vai trò quan trọng vì làm cho đất trồng phì nhiêu. Trong công nghiệp thực phẩm, các vi sinh vật gây thối rửa protein lại gây tác hại lớn, làm cho các loại thực phẩm giàu protein như cá, thịt, trứng, sữa, ... bị hư hỏng. 6.3. Quá trình chuyển hóa glucid Quá trình chuyển hóa glucid phổ biến trong bảo quản nông sản thực phẩm là sự thủy phân tinh bột và sự lên men. 6.3.1. Sự thủy phân Trong quá trình bảo quản nông sản thực phẩm, sự thủy phân tinh bột xảy ra ở điều kiện hàm ẩm cao ẩm và có sự xúc tác của enzyme amylase. Tùy theo điều kiện mà tinh bột khi thủy phân có thể chuyển hóa thành đường đơn, đường đôi hoặc các dextrin …. Theo kết quả nghiên cứu về sự thay đổi hàm lượng tinh bột và đường khử trong quá trình bảo quản khoai tây giống thì hàm lượng tinh bột giảm xuống, còn hàm 45 lượng đường khử tăng lên sau 4 tháng bảo quản. Sự thay đổi hàm lượng tinh bột và đường còn phụ thuộc vào phương pháp bảo quản khác nhau và độ chín thành thục của đối tượng bảo quản. Trong các công trình nghiên cứu về hàm lượng các nhóm đường riêng biệt khi bảo quản lúa mì độ ẩm 20% ở nhiệt độ 300C trong các điều kiện hảo khí và yếm khí, Keach, Glass và Geddes đã phát hiện thấy những biến đổi nhất định về hàm lượng các monosaccharide. Ví dụ như hàm lượng fructose và glucose trong hai tháng bảo quản ở điều kiện yếm khí đều đã tăng lên một cách rõ rệt có quy luật, trong khi đó ở điều kiện hảo khí thì hàm lượng fructose và glucose vẫn ở một mực thấp. Bảng 2.2. Sự thay đổi của tinh bột và đường trong quá trình bảo quản khoai tây (Tính theo % trọng lượng tươi) Thời kỳ theo dõi Chỉ tiêu 25.10.1981 25.12.1981 5.3.1982 10.4.1982 Hàm lượng tinh bột 17,9% 16,20 14,80 13,50 Hàm lượng đường khử 0,61% 0,77 0,81 0,94 Theo M.R.Goric qua thực nghiệm cho thấy rằng những hạt ngô được cất giữ cả bắp thì hàm lượng tinh bột tăng từ 66,77% đến 71,55%, đồng thời các lượng đường hòa tan giảm xuống. Nếu hạt ngô thu hoạch lúc chưa đủ độ chín thì sự thay đổi rất lớn (bảng 2.3) Bảng 2.3. Sự biến đổi của hàm lượng glucid trong hạt ở những mức độ chín khác nhau được cất giữ trong điều kiện khác nhau (% chất tươi). Giai đoạn chín của hạt và phương pháp cất giữ Hàm lượng tinh bột Đường hòa tan Maltose 60.06% 3,02% 64.17 2,34 Bảo quản hạt 61,84 2,02 Bảo quản cả bắp 66,72 2,38 Bảo quản hạt 70,61 2,08 Bảo quản cả bắp 71,87 2,30 Chín sữa Bảo quản hạt Bảo quản cả bắp Chín sáp Chín hoàn toàn 6.3.2. Sự lên men Lên men là sự chuyển hóa glucid thành những hợp chất mới dưới ảnh hưởng trực tiếp của vi sinh vật. Lên men có thể xảy ra trong điều kiện kỵ khí (lên men rượu, lên men lactic,...) hoặc trong điều kiện hiếu khí (lên men acetic, lên men citric,...) - Sự lên men rượu xảy ra ở thực phẩm chứa nhiều glucid và ẩm ướt. Dưới tác dụng của enzyme của vi sinh vật, đường trong thực phẩm bị chuyển hóa thành rượu etylic. Kết quả làm cho thực phẩm có mùi nồng của rượu. 46 - Sự lên men acid lactic xảy ra ở sữa và các sản phẩm của sữa, rau, quả, bánh mì làm cho thực phẩm bị chua và và có thể bị hỏng. Có hai dạng lên men lactic là lên men lactic điển hình và lên men lactic dị hình. Lên men lactic điển hình là quá trình chuyển hóa đường thành sản phẩm là acid lactic và tác nhân là là một số vi khuẩn thuộc hai giống Streptoccocus và Lactobactorium. 2CH 3 CHOHCOOH + 22,5 KCal C 6 H 12 O 6 Lên men lactic không điển hình là quá trình lên men, ngoài sản phẩm là acid lactic còn có nhiều sản phẩm phụ như acid acetic, cồn ethylic, CO 2 , diacetyl, ester, v.v... Số lượng các sản phẩm phụ thuộc vào giống vi sinh vật, môi trường dinh dưỡng ... Lên men lactic được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm để chế biến ra các sản phẩm như dưa cải chua, sữa chua và nhiều sản phẩm khác. Trong bảo quản nông sản, thực phẩm, quá trình lên men lactic gây nên những tác hại to lớn đối với công nghiệp rượu vang, bia, các loại nước uống có đường và gây hư hỏng nhiều nguyên liệu, sản phẩm thực phẩm khác. 6.4. Sự biến đổi các hợp chất vitamine, acid hữu cơ và chất màu 6.4.1. Sự biến đổi các hợp chất vitamine Mỗi lợi nông sản có hàm lượng vitamine khác nhau. Trong rau quả tổng hàm lượng vitamine nhiều hơn trong các loại hạt, củ. Hàm lượng vitamine trong sản phẩm thay đổi tùy theo từng giai đoạn phát triển của nông sản. Thường khi nông sản khô thì hàm lượng vitamine thấp hơn trong quá trình nảy mầm. Trong quá trình bảo quản, hầu hết các vitamine bị tổn thất và bị biến đổi. Điển hình hàm lượng vitamine C trong rau quả bị tổn hao khá nhiều. Vitamine C còn là chất dễ bị oxy hóa và chuyển thành dạng dehydroascorbic, chất này dễ bị phân hủy tiếp dưới tác dụng của nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao thì sự biến đổi càng lớn, tổn thất càng nhiều. Do vậy để giảm sự tổn thất vitamine nên bảo quản nông sản ở nhiệt độ thấp. O O OH OH OH O O OH - 2H O = C – C = C – CH – CH - CH 2 OH O = C – C - C – CH – CH - CH 2 OH A. Ascorbic dehydroascorbic Vitamine B1 có nhiều trong ngũ cốc, vitamine B1 cũng dễ bị Oxy hóa bởi nhiệt độ và ánh sáng. Ngoài ra vitamine B1 còn bị tổn thất do quá trình chế biến. Các phương pháp bảo quản khác nhau cũng làm sự tổn thất vitamine khác nhau 6.4.2 Sự biến đổi acid hữu cơ Acid hữu cơ cũng là nguyên liệu để hô hấp (nhất là đối với rau quả) vì vậy trong quá trình bảo quản, hàm lượng acid hữu cơ cũng bị giảm và thường tổn thất nhiều hơn đường. Đối với quá trình chín tiếp của rau quả trong quá trình bảo quản, sự biến đổi của đường và acid phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng nhìn chung tỉ lệ đường/acid ngày càng tăng (do độ giảm của acid cao hơn của đường) nên quả càng chín thì càng ngọt Acid hữu cơ giảm, một mặt do cung cấp cho quá trình hô hấp, mật khác nó còn tác dụng với rượu sinh ra trong rau quả để tạo thành este làm cho rau quả có mùi thơm 47 đặc biệt và đặc trưng cho từng loại rau quả. Bảng 2.4. Sự thay đổi thành phần hóa học của cam chanh sau khi bảo quản thời gian 4 tháng (theo % trọng lượng ban đầu) Quả Ruột Vỏ quả Đường Acid Vitamine C Đường Acid Vitamine C Sau khi thu hoạch 7,52 0,88 34 8,00 0,18 116 Sau khi bảo quản 7,23 0,40 81 4,50 0,18 80 Sau khi thu hoạch 5,23 1,05 71 7,14 0,21 178 Sau khi bảo quản 5,06 0,51 66 5,35 0,21 139 Sau khi thu hoạch 1,48 5,88 65 6,12 0,30 190 Sau khi bảo quản 1,17 5,21 65 4,54 0,30 184 - Quýt - Cam - Chanh 6.4.3. Sự biến đổi các chất màu Đối với nông sản, nhất là đối với các loại quả, sự thay đổi màu sắc từ xanh sang vàng, da cam hoặc đỏ thường là một tiêu chí cho người tiêu dùng về sự chín của nông sản. Quá trình thay đối màu sắc này do sự biến đổi các sắc tố có trong nông sản trong quá trình tăng trưởng Sắc tố chứa ở nông sản gồm nhiều loại khác nhau, tuy nhiên tập trung ở 4 nhóm: - Diệp lục (Clorophyl) Làm cho sản phẩm có màu xanh. Trong quá trình bảo quản và chế biến màu sác của diệp lục bị thay đổi dưới tác dụng của nhiệt độ. Trong môi trường acid, ion Mg++ của diệp lục dễ bị thay thế bởi ion H+ , điều này giải thích cho việc màu xanh của diệp lục bị biến đổi. - Carotenoid Loại này chứa nhiều trong mô và vỏ quả khi chín, làm cho sản phẩm có màu hồng. Carotenoid mang tính chất của vitamine A nhưng thường carotenoid là những hợp chất bền vững được tổng hợp trong quá trình phát triển của nông sản và thường được giữ cho đến khi quá trình già hóa diễn ra - Anthocyanin Loại này thường tồn tại trong các biểu bì, cho màu sắc mạnh. Tùy theo môi trường mà chúng cho màu sắc khác nhau. Trong môi trường kiềm có màu xanh, môi trường acid có màu đỏ, môi trường trung tính có màu hơi tím. Anthocyanin có nhiều ở các hạt họ đậu. - Flavin Màu hơi vàng, ít gặp trong các nông sản. 48 TỔNG KẾT CHƯƠNG Công tác sau thu hoạch của nông sản chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố. Sự hao hụt về số lượng và giảm chất lượng sản phẩm sau thu hoạch xảy ra cơ bản là do những quá trình bất lợi: sự nẩy mầm sớm, sự hô hấp và những biến đổi hóa sinh… Sự hao hụt về trọng lượng và chất lượng là hai loại không thể tránh khỏi khi bảo quản nhưng khi bảo quản tốt, sự hao hụt này không vượt quá những tiêu chuẩn quy định Hoạt động sinh lý, sinh hóa của nông sản là một trong các nguyen nhân gây nên sự tổn thất về chất lượng và số lượng. Các hoạt động này còn có mối quan hệ qua lại với các hoạt động của các loại côn trùng, vi sinh vật có trong nông sản Để hạn chế sự tổn thất về số lượng và chất lượng nông sản, cần nắm vững các hoạt động sinh lý, sinh hóa diễn ra trong nông sản để từ đó biết được các yếu tố ảnh hưởng đến các hoạt động sinh lý, sinh hóa này và đề ra các biện pháp để ngăn ngừa, hạn chế cũng như các biện pháp xử lý khi nông sản bị giảm phẩm chất là vấn đề cần thiết. Việc nghiên cứu các hoạt động sinh lý của nông sản không chỉ hạn chế sự tổn thất về số lượng và chất lượng nông sản mà còn giúp cho việc nâng cao chất lượng nông sản trong quá trình sau thu hoạch CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG 1. Những quá trình sinh lý, sinh hóa xảy ra trong nông sản có tác động thế nào đến công tác bảo quản sau thu hoạch. 2. Để phát huy những mặt tích cực và hạn chế những ảnh hưởng không tốt đến công tác sau thu hoạch thì cần những biện pháp gì? 49 Chương 3. SINH VẬT HẠI NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH 1. VI SINH VẬT HẠI NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH Vi sinh vật là là loài sinh vật có ảnh hưởng lớn tới sự biến đổi chất lượng của nông sản, thực phẩm. Trong thực tế, phần lớn nông sản thực phẩm bị biến chất là do vi sinh vật gây ra. Mỗi nhóm vi sinh vật có khả năng thích ứng với điều kiện sinh sống nhất định và trong quá trình phát triển của chúng sẽ làm cho nông sản phẩm hỏng và biến chất. Có rất nhiều loại vi sinh vật gây hại. Trong khối lương thực thường thấy các loại nấm sợi, còn đối với rau quả bao gồm nhiều loại như vi khuẩn gây thối, gây bệnh, các loại nấm men và nấm mốc... Đại bộ phận là chúng sống nhờ vào sự phân hủy các chất hữu cơ. Người ta chia vi sinh vật hại nông sản phẩm thành 3 loại chính sau đây : - Vi sinh vật phụ sinh Loại này tồn tại trên hạt tới 90% là do vận chuyển từ rễ cây, thân cây lên hạt, nhất là đối với những loại hạt mơi thu hoạch. Những vi sinh vật này cũng tồn tại với một lượng khá lớn ở rễ cây, nó là thành viên chủ yếu ở khu hệ vi sinh vật hạt rễ củ. Điển hình của loại này là Pseudomonas herbicola và Pseudononas fluorescens. Phương thức dinh dưỡng của vi sinh vật phụ sinh có khác nhau, chúng có thể trực tiếp phá hoại tế bào ký chủ hay hút những vật chất sống trong ký chủ cho nên không những phá hoại ký chủ mà còn có mối tương quan mật thiết với cường độ trao đổi chất và sức sống của cây (khi vi sinh vật phát triển mạnh) do đó chúng thường có nhiều nhất trên những hạt khỏe mạnh và tươi, còn ngược lại thì rất ít và bị tiêu diệt. Vi sinh vật phụ sinh như Pseudomonas herbicola ở trên hạt có tác dụng ức chế một số nấm và vi khuẩn khác, chúng thường tồn tại đối lập nhau. Qua nhiều phương diện nghiên cứu đã chứng minh rằng với một số lượng Pseudomonas herbicola ở trên hạt có tác dụng ức chế một số nấm và vi khuẩn khác, chúng thường tồn tại đối lập nhau. Qua nhiều phương diện nghiên cứu đã chứng minh rằng với một số lượng Pseudomonas herbicola nhất định, có thể phán đoán tính ổn định của việc bảo quản và trạng thái của hạt. Loại vi sinh vật này tồn tại trên hạt với một số lượng lớn thường chỉ ra rằng hạt ấy là hạt tốt và an toàn. Đối với rau quả và một số sản phẩm khác, loại vi sinh vật phụ sinh thường không có hoặc rất ít và không đáng kể. - Vi sinh vật hoại sinh Vi sinh vật có thể nằm trên bề mặt sản phẩm, có thể ở sâu phía trong nhưng ở trên bề mặt thường nhiều hơn. Vì sinh vật ở trên hạt giống và lương thực phần lớn là các loại hoại sinh. Chúng có thể bám vào bất cứ vị trí nào trên hạt và nó thường Hình 3.1. Phần đầu nấm Peniciliinum xuyên có mặt trong không khí và trong các hạt bụi. 50 Vi sinh vật hoại sinh chủ yếu là những loại nấm phát sinh và phát triển rất mạnh trong hạt, cả ở sản phẩm rau quả và một số nông phẩm khác. Một số loại hình chủ yếu thường gặp là Aspergillus Penicillium, Micrococcus collectotricum sp, Helemintho sporium... Số lượng nấm mốc trên hạt rất lớn, Morgeuthaler đã đếm được đến 41.600.000 đám nấm trên 1 gam hạt bị mốc. Ở rau quả trong quá trình bảo quản thường mắc bệnh nấm sợi, không khí ẩm của kho bảo quản là điều kiện thuận lợi cho loại này phát triển. Loại nấm mốc Penicillium glaucum thường xuyên xuất hiện ở loại rau tươi và các sản phẩm đã được chế biến như mứt quả khô... Khi bảo quản và vận chuyển cam, chanh, quýt còn bị nhiễm loại nấm màu xanh da trời Penicillium italicum olivacium, nấm ở chanh như Aspergillus alegans, ngoài các nấm ở trên ta còn gặp các loại Mucor ở các sản phẩm có nhiều tinh bột, đường như Mucor stolonifera ở cà chua, nấm sợi (Gloedes pomigena) và nấm ruồi cũng thấy xuất hiện trên sản phẩm rau quả. Trong nhóm vi sinh vật hoại sinh, ngoài các loại nấm mốc ra, ta còn gặp nhiều loại vi khuẩn và xạ khuẩn khác nhau, phá hoại hay cũng như các loại rau quả, chúng bao gồm cả loài tạo thành bào tử, loại không tạo thành bào tử. Có loại trong quá trình phát triển sinh sản ra acid lactic, có loài lại sản sinh ra dấm và có loài sản sinh ra acid béo. Chính những sản phẩm này đã làm ảnh hưởng lớn đến phẩm chất của nông sản nói chung. Trên các loại hạt trong kho, người ta đã phát hiện được gần 100 loài vi khuẩn khác nhau nhưng thường gặp hơn cả là Bactericum herbicola sureum, Bacterium putidum, Bact, Coli, Bact., Progidiosur... Bact, Mega therium, baccillus vulgatus, Bact, mesentericus, Bact, progidiosur, Bact, mycoides, Bact, Subtisus... Ở rau quả chủ yếu là các loại vi khuẩn Bacillus subtilus, Bactmesen tercus, Bact. vullgaris phân hủy protein, pectin... và loại Bact. celluloza phân hủy cellulose. Đối với xạ khuẩn người ta thường thấy trên các loài hạt ngũ cốc mà ít thấy xuất hiện trên rau quả. Nó thay đổi trong phạm vi từ hàng chục nghìn đến hàng chục triệu con /1 gam hạt, bao gồm các loại chủ yếu thuộc nhóm Streptomcyes ví dụ như Streptomcyes albus, Actinomcyces albido Fuscus, Actinonyc cinereusingir atousticus, Ac.granunis. Các loại vi sinh vật hoại hình này không những phá hoại trên hạt, trên rau quả mà nó còn phá hoại trên các loại bột là sản phẩm chế biến từ hạt. Đặc điểm sinh sống của vi sinh vật hoại sinh là từ những chất hữu cơ bị phá hủy, chúng lấy thúc ăn đồng thời phá hoại, những cơ thể có sức sống thấp và tính chống yếu. Ví dụ: Loại Aspergillus và Penicillum không những có loại men có năng lực phân giải rất lớn mà còn có khả năng tiết ra những chất độc đối với nông phẩm, nhất là chúng có thể sinh trưởng và phát triển trong điều kiện áp suất thẩm thấu cao và ôn ẩm độ thấp, nên tính nguy hiểm của nó trong bảo quản rất lớn về nguồn gốc phát sinh loại vi sinh vật hoại sinh, người ta căn cứ vào kết quả nghiên cứu của nhiều nước đều kết luận là loại này ít tồn tại trên đồng ruộng mà chi khi thu hoạch về để ở những nơi ẩm ướt thì thấy xuất hiện một lượng lớn Aspergillus và Penicilium. - Vi sinh vật ký sinh, bán ký sinh và cộng sinh Ký sinh theo ý nghĩa rộng là có sự kết hợp giữa ký chủ và vật ký sinh một cách mật thiết. Vật ký sinh có quan hệ với ký chủ ở chỗ : + Lấy chất sinh trưởng của ký chủ (toàn bộ hay từng bộ phận) ở một tình trạng nhất định, do sự kết hợp đó mà ký chủ bị hại. 51 + Hoặc có thể ký sinh gây hại cho ký chủ không lớn và cũng có thể ở tình trạng sự kết hợp đó về một ý nghĩa có thể thỏa mãn yêu cầu của đôi bên. Loại đó ở một điều kiện nhất định, sự kết hợp hai bên đều có đều có lợi là cộng sinh. Quá trình này hầu như liên tục xảy ra. Nấm ký sinh trên hạt gồm ký sinh, bán ký sinh và cộng sinh. Những loại vi sinh vật này đại bộ phận từ đồng ruộng chuyển tới. Một sô vi khuẩn thuộc nhóm này chủ yếu sống hoại sinh theo nấm và bán ký sinh. Ngoài ra có một số nguồn nấm bệnh có tính chuyên tính cao. Loại này trong điều kiện bảo quản bình thường nó không phát triển, nhưng nếu tình trạng hàm lượng nước của nông sản khá cao, ôn ẩm độ trong khối sản phẩm thích nghi cho chúng thì những vi sinh vật có tính bán ký sinh mới có thể phát triển. Ở các vùng khí hậu khác nhau sự phát triển của loại vi sinh vật hại khác nhau. Trong cùng một hạt thì ở phôi nhiều, còn ở phôi nhũ sợi nấm ít hơn. Hiện tượng này có quan hệ mật thiết đến đặc tính sinh học của các phần khác nhau trong hạt. Tóm lại trong quá trình bảo quản, nhóm vi sinh vật hoại sinh có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng hạt và nông phẩm. Tuy vậy người ta cũng còn thấy xuất hiện loại vi sinh vật gây bệnh cho cây và cho người. Về mặt phân loại này có người còn căn cứ vào vị trí tồn tại của vi sinh vật trên hạt mà phân thành "khu hệ vi sinh vật bên ngoài" và "khu hệ vi sinh vật bên trong" khu hệ vi sinh vật bên ngoài bao gồm chủ yếu loại phụ sinh và hoại sinh. Còn khu hệ vi sinh vật bên trong chủ yếu là loại ký sinh và bán ký sinh. Vi sinh vật phát triển trong nông sản , thực phẩm sẽ tiết ra các enzyme phân hủy các thành phần hóa học của nông sản, thực phẩm làm cho chúng bị biến chất. Một số vi sinh vật sản sinh ra các độc tố gây ngộ độc thực phẩm. 1.1. Sự xâm nhiễm của vi sinh vật vào nông sản 1.1.1. Xâm nhiễm từ trước và trong khi thu hoạch Một số loài vi sinh vật chủ yếu gây hại trước thu hoạch, xâm nhiễm nông sản từ ngoài đồng trong quá trình sinh trưởng phát triển của cây, hoặc xâm nhiễm trong quá trình thu hoạch. Chúng được đưa vào kho cùng với sản phẩm hoặc nhiều các vật lẫn tạp khác như đất cát, bụi bẩn bằng nhiều cách khác nhau và trong những điều kiện phù hợp, có thể tiếp tục phát sinh gây hại. Trong một số trường hợp, ví dụ một số loại ngũ cốc sau thu hoạch được tồn trữ ngay trên ruộng, khả năng bị nhiễm nấm trên ruộng là rất dễ. Thành phần và tần suất xuất hiện của các loại nấm ngoài đồng tuỳ thuộc vào loại cây trồng, vị trí địa lý và điều kiện thời tiết. Đối với các loại ngũ cốc như lúa, mì, mạch được trồng ở hầu hết các quốc gia trên thế giới, nấm đồng ruộng chính xâm nhiễm hạt là các loài Alternaria, Cladosporium, Helminthosporium, và Fusarium. Tất cả các loài nấm đồng ruộng cần độ ẩm cao để phát triển, tức là độ ẩmnông sản phải cân bằng với độ ẩm tương đối của môi trường hơn 90%. Như vậy, đối với hạt ngũ cốc, sự gây hại của nấm đồng ruộng phụ thuộc vào thời điểm thu hoạch, hoặc ít nhất là thời điểm hạt được làm khô với độ ẩmxuống dưới 20÷22%. Một số nấm đồng ruộng có thể sống sót trên hạt tới một vài năm, nhưng chết rất nhanh nếu độ ẩm môi trường bảo quản hạ xuống khoảng 70%, hay ở mức tương ứng, độ ẩmhạt khoảng 14%. Đối với nông sản dễ hỏng, rất nhiều các loại nấm đồng ruộng vẫn tiếp tục phát sinh và gây hại do độ ẩmvà độ ẩm môi trưởng bảo quản lớn. Trong một số trường hợp, một số nấm gây hại không đáng kể trước thu hoạch lại trở thành đối tượng nguy hiểm gây bệnh cho nông sản trong bảo quản. 52 Đối với phần lớn các nông sản dễ hỏng, nguồn bệnh ngoài đồng đóng vai trò khá quan trọng trong việc phát bệnh trong bảo quản. L. theobromae là loài nấm có phổ ký chủ rộng, phân lập được từ nhiều loại cây, tàn dư thực vật và trong đất, đều có thể lây nhiễm và gây bệnh thối cuống xoài sau thu hoạch. Phytophthora palmivora là loài nấm trong đất cũng có thể lây nhiễm sầu riêng và gây thối quả khi chín. 1.1.2. Xâm nhiễm sau thu hoạch và trong bảo quản Nhiều loài vi sinh vật xâm nhiễm nông sản trong quá trình vận chuyển, chăm sóc sau thu hoạch và trong bảo quản. Vi khuẩn hoặc nấm có thể lan truyền khi nông sản tiếp xúc với nhau, hoặc qua các dụng cụ như dao kéo, hoặc nguồn nước rửa cho nông sản dễ hỏng. Phổ biến hơn, trong môi trường phân loại, chăm sóc hoặc bảo quản nông sản đã sẵn có bào tử nấm lơ lửng trong không khí sẵn sàng xâm nhiễm và gậy hại nông sản. Những loài nấm này trở nên thích nghi hơn so với các loài nấm đồng ruộng trong các điều kiện bảo quản nông sản. Chúng không những phát triển gây hại mà còn tiếp tục sinh bào từ lây truyền sang nông sản khác trong kho bảo quản. Ngay sau khi thu hoạch, chỉ một lượng nhỏ hạt bị nhiễm, nhưng tỷ lệ hạt bị nhiễm vi sinh vật dần tăng lên theo thời gian lưu trữ hạt. Tốc độ tăng nhanh hay chậm phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện ẩm độ và nhiệt độ của môi trường bảo quản. Thành phần vi sinh vật trong khối hạt có cả vi khuẩn, nấm mốc và nấm men nhưng tỷ lệ của từng loại vi sinh vật cũng thay đổi tùy theo chất lượng hạt, điều kiện môi trường và thời gian bảo quản. Trong khối hạt mới thu hoạch và thời gian đầu bảo quản, số lượng vi khuẩn có nhiều nhất, đặc biệt là loại vi khuẩn Herbicola. Herbicola ít gây hại hạt nhưng nó hô hấp mạnh nên có khả năng làm cho khối hạt bị bốc nóng, bị ẩm, tạo điều kiện cho nấm mốc phát triển và chính nấm mốc này lại gây ức chế, tiêu diệt vi khuẩn Herbicola. Vì vậy, hạt bảo quản càng lâu, bảo quản không tốt thì số lượng Herbicola càng giảm và số lượng nấm mốc càng phát triển. Nấm mốc là loại vi sinh vật gây hại nhiều nhất đối với hạt nông sản. Khi khối hạt đã bị hư hại, bị bốc nóng thì thì thành phần vi sinh vật trong Hình 3.2. Phần đầu của A. flavus khối hạt đó chủ yếu là nấm mốc, bao gồm khoảng hơn mười loài Aspergillus (trong đó khoảng 5 loài rất phổ biến), một số loài Penicillium (thường không cần phân biệt riêng rẽ từng loài, một phần vì yêu cầu ẩm độ của chúng tương tự nhau, một phần vì việc giám định tương đối khó, cần có chuyên gia), một loài Sporendonema. Tất cả các loài nấm kho này có khả năng phát triển gây hại trên hạt có độ ẩmtương ứng độ ẩm tương đối 70÷90%. Phần lớn các nấm này có thể thường xuyên bắt gặp trên hầu hết các vật chất hữu cơ hay phi hữu cơ, đặc biệt là các vật thối hỏng như thực vật, thức ăn, vải vóc, vật liệu phủ hay các vật liệu cách điện là từ các cây có sợi, đồ da thuộc, hồ dán... Chúng xuất hiện ở hầu hết mọi nơi trên trái đất và vì thế mà việc 53 nông sản nhiễm nấm cũng rất khó tránh. 1.2. Điều kiện phát triển của vi sinh vật 1.2.1. Độ ẩm của nông sản Độ ẩm của sản phẩm là yếu tố quan trọng nhất quyết định khả năng sinh sản và phá hoại của vi sinh vật. Trong thành phần tế bào vi sinh vật, nước chiếm tới 70 90%. Nước là chất cần thiết cho quá trình trao đổi chất giữa tế bào với môi trường xung quanh. Nếu độ ẩm thấp, các chất dinh dưỡng không thể thấm vào tế bào được thì quá trình phát triển của vi sinh vật bị đình trệ. Khi hạt có độ ẩm cao thì các enzyme trong hạt và enzyme do vi sinh vật tiết ra hoạt động mạnh, phân giải các chất dinh dưỡng của hạt thành dạng đơn giản, hòa tan được trong nước. Khi đó vi sinh vật mới hấp thu được các chất dinh dưỡng này và phát triển. Như vậy vi sinh vật trong khối hạt chỉ phát triển được khi độ ẩm của hạt vượt quá giới hạn nào đó hoặc trong khối hạt có vùng, bề mặt bị ẩm ướt. Các loài vi sinh vật khác nhau thì độ ẩm để chúng phát triển khác nhau. Nấm mốc là loài nguy hiểm nhất đối với hạt, nó phát triển được khi độ ẩm hạt thấp. Hạt ngũ cốc có độ ẩm từ 14÷15% trở lên là nấm mốc phát triển được sau đó tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật khác phát triển. Nấm mốc lấy hơi ẩm từ nước có sẵn trong thực phẩm hoặc khí quyển. Lượng ẩm mà nấm cần, được xác định bởi hoạt độ của nước (water activity). Tuy vậy những vi sinh vật khác nhau đòi hỏi những giới hạn ẩm độ khác nhau. Đối với hạt, độ ẩm giới hạn trong khối hạt để nấm mốc phát triển là 15÷16% còn vi khuẩn là 16÷18%. Sự phát triển của vi sinh vật còn phụ thuộc trạng thái ẩm bề mặt hạt vì nó thường tập trung chủ yếu ở phôi. Ngoài yếu tố độ ẩm của hạt thì độ ẩm tương đối của không khí cũng đóng vai trò quan trọng đối với sự hoạt động và phát triển của vi sinh vật. Độ ẩm tương đối của không khí trên 70% thích nghi cho vi sinh vật phát triển, dưới mức đó thì vi sinh vật không phát triển gây hại cho hạt được Sự đòi hỏi về độ ẩm môi trường của mỗi loài vi sinh vật lại phụ thuộc vào nhiều yếu tố : độ ẩm và nhiệt độ không khí, tính chất của môi trường... theo tài liệu nghiên cứu sự phát triển của vi sinh vật trên hạt người ta thấy rằng một số hạt ở nhiệt độ 300C thì chỉ cần độ ẩm 14,5÷15,5% là nấm mốc phát triển, nhưng nếu ở 100C thì cần độ ẩm cao hơn 19÷20% nó mới phát triển mạnh. Đối với một số nông sản phẩm có độ ẩm thấp, mặc dù có thể có những vi sinh vật tồn tại song hoạt động của chúng không biểu hiện rõ rệt, vì thế sản phẩm có thể để bảo quản lâu mà không bị hại. Để ứng dụng điều này muốn bảo quản tốt nông sản phẩm cần phải chú ý mấy điểm sau : - Hạ thấp độ ẩm của sản phẩm bảo quản, phương pháp đơn giản nhất là phơi nắng hoặc dùng cách sấy để đưa độ ẩm của nông sản phẩm về tới mức an toàn. Ví dụ : Chè có độ ẩm an toàn không quá 8%. Thóc có độ ẩm an toàn không quá 13,5%. Thóc giống có độ ẩm an toàn không quá 12÷13%. Vì vậy để bảo quản tốt, nhất thiết không được đưa vào kho những thực phẩm và nông sản có độ ẩm vượt qua giới hạn quy định. 54 - Trong quá trình đóng gói nhập kho cần đề phòng sự xâm nhập của nước vào sản phẩm. Không đóng gói ở những nơi có độ ẩm cao. - Nông sản thực phẩm cần được bảo quản trong kho khô ráo. Độ ẩm trong kho cũng rất quan trọng. Nếu độ ẩm tương đối cao, không những tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động mạnh trên mặt sản phẩm mà còn làm cho sản phẩm dễ dàng tăng độ ẩm. 1.2.2. Nhiệt độ Sự sinh sản và sinh trưởng của nấm chịu ảnh hưởng của nhiệt độ. Mỗi một loại vi sinh vật cần một nhiệt độ sinh trưởng khác nhau. Dựa vào sự thích nghi về nhiệt độ này mà người ta chia vi sinh vật thành 3 nhóm : - Vi sinh vật ưa lạnh: có thể phát triển ở nhiệt độ gần 00C và nhiệt độ thích hợp của nó là 10 ÷ 200C. - Vi sinh vật ưa nóng: Có thể phát triển ở 50÷600C thậm chí có thể chịu đựng cả ở nhiệt độ 70 - 800C. - Vi sinh vật ưa ấm : Phát triển mạnh ở nhiệt độ 20÷400C. Trong khối lương thực và các loại hạt, chủ yếu là nhóm vi sinh vật ưa nhiệt độ ấm, cho nên điều kiện nước ta nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật, đặc biệt là các loại nấm mốc, ở rau quả cũng phát triển mạnh loại này. Các loại nấm phát triển được ở nhiệt độ giữa 0÷100C có thể gây hại trong mùa đông ở các nước ôn đới. Tuy nhiên, đa số các nấm gây hư hại thường mọc ở nhiệt độ trong khoảng 20÷350C. Các nấm này có thể gây bệnh cây, làm hư hỏng hạt giống và sản ra độc tố nấm. Chúng có nhiều ở các nước nhiệt đới. Các nấm mọc được ở nhiệt độ trên 400C có “chỗ ở” đặc biệt. Chúng thường thấy ở những đống hạt đã bị bốc nóng. Khi nhiệt độ tăng lên trên 55÷600C thì vi sinh vật bi tiêu diệt (ngoại trừ loài ưa nóng). Tuy nhiên không thể dùng nhiệt độ cao làm biện pháp tối ưu để tiêu diệt vi sinh vật vì khi vi sinh vật bị chết thì chất lượng hạt cũng bị biến đổi. Dưới đây là điều kiện độ ẩm, nhiệt độ tối thích và điều kiện bị hạn chế của một số loài nấm mốc Bảng 3.1: Điều kiện tối thích và hạn chế hoạt động của một số loại nấm mốc Điều kiện giới hạn Tên loài nấm mốc Điều kiện tối thích Nhiệt độ (0C ) Độ ẩm (%) Nhiệt độ (0C ) Độ ẩm (%) 1. Aspergillus ruber 5 ÷ 38 72 24 99 2. Aspergillus flavus 12 ÷ 45 70 30 94 3. Aspergillus fumigatus 12 ÷ 52 83 40 99 4. Aspergillus niger 10 ÷ 45 77 35 99 5. Penicillium martensii 5 ÷ 32 80 24 99 1.2.3. Phẩm chất hạt Những hạt không hoàn thiện (xanh, non, lép, lửng, tróc vỏ) ngay từ đầu đã có nhiều bào tử của vi sinh vật, chúng chỉ chờ có điều kiện thuận lợi là mọc, phát triển và phá hoại. những hạt không hoàn thiện lại dễ bị nhiễm ẩm hơn các hạt bình thường, khả năng chống lại vi sinh vật lại yếu hơn những hạt bình thường. Do vậy những hạt này thường dễ bị nấm mốc, vi khuản phát triển và phá hoại hơn những hạt bình thường. 55 Thường trong thực tế bảo quản thóc ở Việt Nam, vi sinh vật phát triển khi độ ẩm của thóc vượt quá 14÷15%. Mốc phát triển trước tiên; chúng sinh sản rất mạnh, hô hấp rất mãnh liệt, tạo ra hơi nước và nhiệt, làm tăng độ ẩm nên vi sinh vật càng phát triển mạnh hơn. Vi khuẩn và nấm men thường phát triển ở hạt có độ ẩm cao (18÷19%). Mốc phát triển mạnh, làm hạt ẩm lên, sau đó vi khuẩn nấm men phát triển mạnh, có thể làm cho hạt bị thối, nhũn, đen lại, làm mất hết giá trị dinh dưỡng, giá trị sử dụng của hạt. Vi sinh vật thường phát triển mạnh ở những chỗ có nước tự do trên bề mặt hạt (hạt bị đổ mồ hôi, bị mưa thấm ướt, hoặc trong đống hạt có lẫn một số hạt tươi chưa khô). 1.2.4. Không khí Vi sinh vật trong khối hạt đa phần là loại vi sinh vật hiếu khí, cần có oxy để sinh trưởng. Nếu trong khối hạt có ít khí oxy (O 2) nhiều khí carbonic (CO 2) thì hoạt động của vi sinh vật giảm đi rất nhiều. Nhiều loài nấm có thể sống với một lượng rất nhỏ oxy. Sự sinh trưởng của nấm ở 0,1% O 2 và 21% CO 2 bị giảm thiểu nhưng không bị ngăn chặn hẳn. 1.2.5. Thời gian tồn kho Thời hạn tồn kho cũng có ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và xâm nhập của nấm vào các hạt. Nói chung, khi điều kiện bảo quản lạnh và khô thì hạt có thể được bảo quản thời gian dài hơn. Tuy nhiên cơ may bị mốc làm hư hỏng lớn hơn khi thời gian tồn kho dài hơn. Điều này là bởi, khi tồn kho, nhiệt độ và độ ẩm có thể tăng lên, do kết quả của hoạt động trao đổi chất của hạt, côn trùng và nấm. Thêm nữa độ ẩm có xu hướng chuyển động vòng quanh, đặc biệt khi chất đống, do có sự chuyển động nhiệt hoặc có những sai khác về nhiệt độ. Việc nhiễm côn trùng sẽ làm cho các nấm tồn kho dễ phát triển. Côn trùng làm cho hạt bị hư hại, do đó nấm xâm nhập dễ dàng. Hoạt động của côn trùng tạo ra độ nóng và độ ẩm, cũng làm tăng sự sinh trưởng của nấm và sự sinh sản của độc tố nấm. Côn trùng ăn phôi mầm và nội nhũ của hạt và mở đường vào cho các loài nấm sau thu hoạch. Côn trùng mang một số lượng lớn bào tử của Aspergillus flavus và làm lan rộng sự nhiễm nấm. Hạt tồn kho bị nhiễm côn trùng thì dễ bị nhiễm A.flavus hơn và do đó dễ nhiễm aflatoxin hơn là hạt không bị nhiễm côn trùng. Ở bắp, sự tăng hàm lượng ẩm, tăng số lượng nấm và tăng tỷ lệ phần trăm hạt nấm bị côn trùng phá hoại, thì kéo theo sự tăng số lượng loài Sitophilus zeamais. Sitophilus oryzae mang theo một lượng cực lớn các bào tử A.flavus, làm cho sự nhiễm nấm lan tỏa rộng. Lúa mì bị nhiễm côn trùng thì dễ dàng bị nhiễm A.flavus hơn và từ đó, mà nhiễm aflatoxin 1.3. Tác hại của vi sinh vật đối với nông sản phẩm - Giảm thiểu độ sống của hạt giống. Nấm thường ưa xâm nhập phôi nhũ của hạt và làm giảm độ nẩy mầm của hạt. Sự mất khả năng nảy mầm có thể do những lý do sau. Nấm sản sinh ra các độc tố và giết chết các mô của trụ phôi (embryonic axis); nấm sản sinh ra những enzyme phân hủy vách tế bào, khiến vách tế bào bị phá hủy. Những trường hợp bị hại nặng, tỷ lệ nảy mầm hạt giống có thể bị giảm 80 ÷ 100%. 56 - Làm biến đổi màu sắc. Đây là dấu hiệu đầu tiên báo hiệu sự phát triển của vi sinh vật, làm cho nông sản mất màu tự nhiên. Hạt và rau quả khi bị nhiễm nấm mốc có thể bị biến mầu một phần hay toàn bộ bề mặt, làm cho trên vỏ hạt hoặc rau quả xuất hiện những chấm đen, nâu hoặc xám. Sự biến mầu này có thể do việc tạo ra các vết hoại tử của vỏ nông sản (như Bipolaris oryzae và Alternaria padwickii gây ra trên hạt thóc) , do biến đổi sắc tố trên vỏ nông sản (như Cercospora Hình 3.3. Lúa mỳ bị nhiễm nấm mốc kikuchii gây bệnh đốm đỏ nâu trên hạt đậu tương), hay do màu sắc của nấm trên vỏ nông sản (như bệnh đốm đen lúa mạch do nấm Bipolaris sorokiniana gây ra) (Hình 3.3). Trường hợp này xảy ra đối với hạt có độ ẩm cao, có nhiều tạp chất. Đối với các loại nông sản dễ hỏng như rau quả, các vết biến màu thông thường sẽ phát triển lan rộng tạo ra các khoảng thâm, trũng và thối nhũn. Những biến đổi bên ngoài này sẽ ngay lập tức làm giảm Hình 3.4. Xoài bị thối nhũn do vi sinh vật giá trị cảm quan của người tiêu dùng đối với nông sản. (Hình 3.4) - Làm giảm giá trị dinh dưỡng Nấm hấp thụ chất dinh dưỡng từ hạt, và kết quả là chất dinh dưỡng bị phá vỡ về mặt hóa học. Chúng cũng có thể phân hủy chất béo ở các hạt có dầu nhiều, như hạt lạc, ngô và đậu tương tạo ra các acid béo, các acid béo bị oxy hóa làm cho hạt có mùi ôi vị đắng. Đồng thời với việc làm giảm giá trị dinh dưỡng, cấu trúc hạt cũng bị thay đổi làm cho hạt mềm xốp, khi chế biến thì tỷ lệ thành phẩm giảm tới 10 – 20%. - Làm nông sản nóng lên Sự phát triển mạnh của vi sinh vật còn thúc đẩy quá trình hô hấp của chúng và thường xuyên thải ra một lượng nhiệt khá lớn... Lượng nhiệt này một phần dùng cho bản thân vi sinh vật, còn đại bộ phận là thải ra môi trường xung quanh, vì vậy làm cho sản phẩm bị nóng lên. Quá trình phát triển của vi sinh vật càng mạnh, độ ẩm của khối sản phẩm càng lớn, càng thúc đẩy vi sinh vật hoạt động mạnh, do đó khối hạt và sản phẩm tăng nhiệt độ . Người ta gọi là tự bốc nóng, và nhiệt độ tăng cao, có thể lên đến 600C - Hạt đóng bánh Nấm có thể gây đóng bánh những sản phẩm dạng hạt nhỏ, như gạo xay, bắp và bột. 57 - Sản sinh độc tố nấm Nấm sản sinh ra những chất độc được gọi là độc tố nấm, khi chúng mọc trên thực phẩm hoặc thức ăn gia súc. Các độc tố nấm gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người và động vật. Ví dụ: thóc tươi trong điều kiện nhiệt độ 30 – 320C, độ ẩm 18 – 20% nấm mốc Aspergillus flavus phát triển mạnh và sản sinh độc tố aflatoxin gây bệnh ung thư gan. Vì vậy nông phẩm tồn trữ phải được phơi sấy thích hợp trước khi nhập kho. Nông phẩm mới thu hoạch, chưa sấy khô, phải trải thành lớp mỏng và không được để quá 3 ngày nhất là vào mùa mưa. - Tạo mùi vị khó chịu Làm cho nông sản có mùi hôi mốc, mất mùi tự nhiên ban đầu: Khi nông sản đã bị nhiễm mùi hôi thì dù có phơi, sấy thông gió hoặc có rửa cũng không hết mùi hôi mốc được - Phá vỡ cấu trúc của hạt Các sợi nấm và vi khuẩn phát triển trên hạt sẽ phân hủy các lớp mô bào ngoài hạt rồi xâm nhập phá huy phôi thai như làm thay đổi màu sắc phôi nhũ. Lúc này vỏ hạt mất tính đàn hồi, khi xay xát dễ bị gãy. 1.4. Biện pháp phòng, trừ vi sinh vật 1.4.1. Biện pháp phòng ngừa Phòng bệnh là cách an toàn nhất cho nông sản trước quá trình bảo quản. Thực tế cho thấy là bệnh chỉ phát triển và gây hại nông sản khi có đủ một lượng xâm nhiễm tối thiểu. Bằng các biện pháp phòng bệnh chúng ta có thể làm giảm lượng xâm nhiễm này trên bề mặt nông sản, hoặc trong môi trường bảo quản tránh lây nhiễm về sau. - Trước và trong khi thu hoạch Thông thường trong giai đoạn này, các biện pháp phòng bệnh là những kỹ thuật đơn giản và không tốn kém. Ví dụ: Đối với rau quả, có thể xử lý thuốc trừ nấm khuẩn trước khi thu hoạch vài ngày có tác dụng tiêu diệt các mầm mống bệnh mà nếu không xử lý, nấm khuẩn sẽ có thể phát triển và gây hại sau này trong bảo quản. Rất nhiều loại trái cây hiện nay đã được bao gói ngay trong quá trình phát triển, tránh được sự lây nhiễm bệnh trên ruộng. Khi thu hoạch rau quả nên tránh để nông sản bị xây xát, bị dập, nứt và tránh để tiếp xúc trực tiếp với mặt đất nơi có vô số các loài vi sinh vật hại có thể lây nhiễm và phát triển gây hại về sau. Không nên thu hoạch nông sản những khi trời mưa hay có sương mù vì đây là điều kiện lý tưởng để bệnh lây lan phát triển gia tăng lượng xâm nhiễm. - Sau khi thu hoạch Đối với các loại hạt, cần phơi sấy ngay sau khi thu hoạch để đảm bảo hạt có độ ẩm an toàn và duy trì độ ẩm an toàn đó cho việc tồn kho lâu dài. Nấm mốc không thể mọc trên hạt được làm khô đúng mức. Độ (hàm) ẩm an toàn để tồn trữ thay đổi tùy theo loại hạt. Độ ẩm của hạt (13÷14% cho bắp và gạo, 8% cho hạt có dầu) để bảo quản an toàn tương đương với độ hoạt động của nước là khoảng 0,7. Hạt nông sản mới thu hoạch, nếu chưa sấy khô kịp thì phải trải thành lớp mỏng và không được để quá 3 ngày nhất là vào mùa mưa. Nếu chậm trễ, hạt còn ẩm sau khi thu từ ruộng về sẽ bị nấm bệnh tấn công ngay và lượng xâm nhiễm cho cả khối hạt nông sản tăng mạnh sẽ tạo điều kiện cho bệnh phát sinh lây lan gây hại trong bảo quản sau này. 58 - Phân loại, bao gói Rau quả sau khi thu hoạch sẽ trải qua các quy trình chăm sóc xử lý trước khi đưa vào bảo quản. Quá trình này nông sản sẽ phải tiếp xúc với nhiều điều kiện xử lý như phân loại, cắt tỉa, rửa, đóng gói, và không khí của môi trường nơi diễn ra các hoạt động trên. Đối với rau quả, cắt bỏ các phần bị bệnh hay loại ra những quả bị bệnh có tác dụng ngăn ngừa sự lây nhiễm về sau. Chỉ một công đoạn trong quá trình này không được xem xét xử lý có thể làm cho cả lô rau quả xử lý bị nhiễm bệnh. Do đó, việc khử trùng nhà xưởng, thiết bị dụng cụ và môi trường bảo quản là việc cần thiết phải làm để đảm bảo nông sản sẽ không bị tiếp xúc với nguồn bệnh. Tùy thuộc vào từng loại nông sản và đối tượng nấm bệnh thường gây hại trên nông sản đó, các biện pháp xử lý trước khi đưa vào bảo quản sẽ khác nhau. Ví dụ đối với cam quýt là loại trái cây có thể bảo quản lâu dài tới vài tháng trong điều kiện lạnh. Cam quýt bảo quản bị đe dọa bởi nấm Penicillium digitatum và Penicillium italicum gây bệnh mốc xanh và mốc lục. Hai loài nấm này đều có thể phát triển gây hại trong điều kiện 2÷5oC. Tuy nhiên, do đặc điểm lây nhiễm sinh học bằng phát tán bào tử khô nên biện pháp phòng tránh đơn giản và hiệu quả là trước khi đưa cam quýt vào bảo quản là bao gói quả bằng túi polyethylene. Việc bao gói sẽ cô lập những quả nhiễm bệnh, tạo ra rào cản ngăn ngừa sự phát tán bào tử từ những quả bị bệnh sang quả khỏe. Hiện nay, với công nghệ hiện đại hơn, trái cây như cam quýt còn có thể được xử lý bao sáp, hoặc bao sáp có trộn lẫn với thuốc trừ nấm, vừa tạo ra một lớp màng bảo vệ hữu hiệu với lây nhiễm bệnh, vừa tạo độ bóng tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm. Không giống với cam quýt, bảo quản xoài không yêu cầu bao gói từng quả riêng lẻ vì các loài nấm chủ yếu gây bệnh trên xoài là Olletotrichum gloeosporioides và Botriodiplodia theobromae một mặt bị ngừng phát triển trong điều kiện bảo quản 12÷13oC, mặt khác việc phát tán bào tử để lây lan bệnh không thể diễn ra trong điều kiện khô ráo của kho bảo quản. - Giảm thiểu tổn thương cơ học Việc sắp xếp, vận chuyển nông sản, đóng mở kho cần chú ý cẩn thận tránh gây ra những tổn thương cơ học hay . Nông sản đã bị tổn thương cơ học sẽ dễ bị nhiễm bệnh, bị sốc nhiệt làm giảm khả năng kháng bệnh của nông sản. Ví dụ nấm Aspergillus niger gây bệnh thối đen trên xoài, nhưng nấm này không trực tiếp xâm nhiễm xoài nếu vỏ quả còn nguyên vẹn. Trong trường hợp vỏ quả có vết sây xát, nấm dễ dàng phát triển sâu vào bên trong và gây thối quả rất nhanh. - Bảo quản ở nhiệt độ thấp Đây là một biện pháp vật lý quan trọng nhất phòng ngừa vi sinh vật gây hại, các biện pháp khác hầu hết được coi là các kỹ thuật bổ sung cho biện pháp bảo quản lạnh. Việc phối hợp này trong nhiều trường hợp khắc phục được nhược điểm của nông sản trong bảo quản lạnh. Ví dụ hầu hết rau quả nhiệt đới dễ bị tổn thương lạnh nên ngưỡng thấp nhất nhiệt độ bảo quản thường là 10÷14oC, trong trường hợp này, nếu được hỗ trợ bằng điều chỉnh khí quyển bảo quản như tăng nồng độ CO 2 (lên đến 3%) hay giảm nồng độ O 2 (xuống 3÷5%) thì sẽ ức chế hoàn toàn sự phát triển của vi sinh vật hại. 1.4.2. Biện pháp trừ bệnh hại Trừ bệnh là biện pháp cần thiết để giảm lượng lây nhiễm xuống dưới mức tối thiểu hoặc loại bỏ hoàn toàn vi sinh vật hại khỏi nông sản trước khi đưa vào bảo quản và ngay trong quá trình bảo quản. Có rất nhiều biện pháp xử lý, nhưng phổ biến nhất là biện pháp cơ học, vật lý và hóa học. Hiệu quả xử lý phụ thuộc vào ba nhân tố chính: 59 + Khả năng tác động của các yếu tố xử lý tới vi sinh vật hại + Mức độ lây nhiễm và độ mẫn cảm của vi sinh vật + Độ mẫn cảm của nông sản Thời điểm xâm nhiễm và thời gian phát triển lây nhiễm là yếu tố quan trọng quyết định lúc nào nông sản cần được xử lý. Ví dụ như nấm Penicillium và Rhizopus lây nhiễm trái cây qua vết thương cơ học trong khi thu hoạch hay các hoạt động chăm sóc trước khi bảo quản, chúng dễ dàng bị diệt trừ bằng xử lý hóa chất lên bề mặt nông sản. Trái lại, trên dâu tây, hai loài nấm này lại xâm nhiễm từ trước khi thu hoạch trong quá trình nở hoa, nên việc trừ là rất khó khăn. Vì vậy, thông thường nông sản sẽ đem bảo quản được khuyến cáo xử lý trừ nấm trong vòng 24 giờ sau thu hoạch để ngăn ngừa và diệt trừ sự phát triển nấm bệnh. -Biện pháp cơ học và vật lý + Phơi hay sấy là một trong những biện pháp xử lý đối với hạt nông sản được áp dụng từ lâu đời. Các loài vi sinh vật khác nhau thì độ ẩm để chúng phát triển khác nhau. Các loài vi khuẩn cần có độ ẩm cao để phát triển. Các loài nấm khác nhau thì có yêu cầu về độ ẩm khác nhau. Các nấm gây bệnh cây, thường được gọi là ”nấm đồng ruộng”, cần một lượng ẩm lớn để có thể sinh trưởng và sinh sản. Các nấm gây hư hỏng hạt được coi là “nấm tồn kho” thì cần lượng ẩm ít hơn, phát triển được khi độ ẩm hạt thấp. Hạt ngũ cốc có độ ẩm từ 14 – 15% trở lên là nấm mốc phát triển được sau đó tạo điều kiện thuận lợi cho các vi sinh vật khác phát triển. Do vậy, việc phơi hay sấy làm giảm độ ẩm hạt trước tiên sẽ diệt trừ được các loài nấm đồng ruộng hay các loài vi khuẩn. + Xử lý chiếu xạ hay nhiệt: Dùng tia phóng xạ, tia hồng ngoại nhanh chóng diệt được hầu hết vi sinh vật nhưng chưa phổ biến và cần máy móc đắt tiền. Xử lý nhiệt độ cao hiện nay cũng trở thành biện pháp an toàn được sử dụng nhiều. Nông sản tùy loại và đối tượng gây hại sẽ được lựa chọn xử lý nhiệt độ cao khác nhau. Không khí khô nóng thường được sử dụng để xử lý trong các hệ thống ống dẫn hạt nông sản vào silo, vừa có tác dụng sấy khô, vừa có tác dụng diệt trừ mầm mống bệnh. Nhúng nông sản trong nước nóng thường được sử dụng nhiều hơn so với việc xử lý bằng không khí nóng ẩm và các biện pháp này được áp dụng thương mại cho nhiều loại trái cây như đu đủ, xoài, táo, lê, dưa. Thông thường nhiệt độ nước xử lý từ 50÷55oC tùy độ nhạy cảm nhiệt của loại nông sản. Những nông sản sau khi xử lý bằng biện pháp này tuy có thể dễ bị tái nhiễm bệnh nhưng dù sao yêu cầu cách ly không gắt gao như đối với những nông sản không xử lý. - Biện pháp hóa học Xử lý hóa chất phòng trừ bệnh hại sau thu hoạch do vi sinh vật gây nên trở nên phổ biến hơn trong khoảng 30 năm trở lại đây, đặc biệt đối với các loại nông sản cam, chuối và nho. Mức độ xử lý phụ thuộc vào chiến lược thương mại hóa nông sản và kiểu lây nhiễm của vi sinh vật hại. Đối với cam là loại có tuổi thọ bảo quản tương đối dài thì mục tiêu xử lý hóa chất là phòng ngừa nhiễm mới và ngăn cản nấm lây từ quả nhiễm bệnh sang quả bên cạnh. Dâu tây có tuổi thọ bảo quản ngắn hơn thì việc xử lý hóa chất lại tập trung ngăn ngừa lây lan bệnh mốc xám ngay trên đồng ruộng. Nói cách khác, xử lý hóa chất phải phù hợp với tính chất thương mại của nông sản. Không nên xử lý hóa chất cho 60 nông sản có tuổi thọ bảo quản ngắn để tồn dư thuốc trừ nấm tồn tại trong sản phẩm khi tiêu dùng. Bảng 3.2. Một số thuốc trừ nấm khuẩn được phép sử dụng để xử lý bệnh hại sau thu hoạch. Tên hóa chất Đối tượng phòng trừ Nông sản Muối vô cơ có tính kiềm Khí amoniac Penicillium, Diplodia, Rhyzopus Cam quýt Sec-butylamine Penicillium, các bệnh thối cuống Cam quýt Các amin bay hơi Rhyzopus, Botrytis Đào, lê, mận, cà rốt, khoai lang Benomyl, thiabendazole, thiophanate methyl Penicillium Cam quýt Carbendazim Colletotrichum và nấm khác Dứa, đào, mận Penicillium Cam quýt Biphenyl Penicillium, Diplodia Cam quýt Methyl chloroform Penicillium, các bệnh thối cuống Cam quýt Dicloran Các hợp chất benzimidazole Các hợp chất triazole Imazalin Các hydrocarbon và dẫn xuất Các chất oxy hóa Acid hypocloric vi khuẩn và nấm nhiễm nước rửa Nông sản Iod vi khuẩn, nấm Cam quýt, nho Nitơ trichloride Penicillium Cà chua, cam quýt axít dehydroacetic Botrytis và các nấm khác Dâu tây axít sorbic, formaldehyde Alternaria, Cladosporium và nấm khác Các axít hữu cơ và aldehyt Các hợp chất phenol o-phenylphenol (HOPP) Penicillium Cam quýt o-phenylphenate natri(SOPP) Penicillium, vi khuẩn và nấm Nông sản Salicylanilide Penicillium, Phomopsis, Nigrospora Các hợp chất phenol o-phenylphenol (HOPP) 61 o-phenylphenate natri (SOPP) Xử lý hóa chất phòng trừ bệnh cho nông sản phụ thuộc vào: lượng xâm nhiễm ban đầu; độ sâu lây nhiễm trong mô tế bào ký chủ; tốc độ phát triển lây nhiễm; nhiệt độ và độ ẩm; độ sâu hóa chất có thể thâm nhập được vào trong mô tế bào ký chủ. Hơn nữa, hóa chất cũng không được gây hại cho tế bào nông sản và là loại được phép sử dụng sau cho nông sản bảo quản. - Biện pháp sinh học Dù đã được thử nghiệm, đánh giá và sản xuất chế phẩm cho cây trồng ngoài đồng ruộng, nhưng các biện pháp sử dụng các tác nhân sinh học như nấm, nấm men, vi khuẩn để phòng trừ bệnh hại sau thu hoạch vấn còn được coi là mới mẻ ở Việt Nam. Hiệu quả của một số chất kháng sinh tự nhiên do vi sinh vật tiết ra đã được biết từ lâu. Vi sinh vật không gây bệnh được sử dụng là yếu tố đối kháng với vi sinh vật gây bệnh. Người ta sử dụng vi khuẩn Enterobacter cloacae với nồng độ xử lý cao (1012 vi khuẩn/ml) cho đào để phòng bệnh thối do nấm Rhyzopus stolonifer gây ra. Các vi sinh vật vô hại cũng có thể được sử dụng để ký sinh tiêu diệt vi sinh vật hại, như việc sử dụng nấm Coniothyrium để trị bệnh gây ra do nấm Sclerotinia. Các loại nấm men không gây bệnh cho nông sản cũng thường được nghiên cứu xử lý sản phẩm. Các loài này khi phát triển sẽ tạo ra tính cạnh tranh, chiếm hết chỗ phát triển của vi sinh vật gây hại. Ngoài ra, người ta còn làm yếu một số chủng nấm hại rồi xử lý nông sản,tạo cho nông sản sức đề kháng bệnh giống như dùng vacxin cho người và vật nuôi. 2. CÔN TRÙNG HẠI NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH 2.1. Khái quát về đặc điểm của các loại côn trùng chính hại nông sản trong kho Một đặc điểm nổi bật là thành phần các loài sâu mọt phá hoại lương thực, thực phẩm, hạt giống... khá phức tạp và thường xuyên biến động, nguyên nhân chính là do các sản phẩm này từ nhiều nguồn nhập khác nhau (từ các vùng trong nước hoặc từ nước ngoài vào) đồng thời sản phẩm cũng bao gồm nhiều loại có phẩm chất khác nhau Tất cả côn trùng thuộc vào ngành Chân đốt, là ngành lớn nhất của giới động vật. Phần lớn côn trùng gây hại đến nông sản trong kho chủ yếu thuộc bộ cánh cứng (Coleoptera) (gọi chung là mọt), sau đó là bộ cánh vảy (Lepidoptera) (gọi chung là ngài). Các loài rệp thuộc Bộ cánh úp (Psocoptera) gây hại không đáng kể, chủ yếu nếu phát sinh dịch thì làm bẩn nông sản. Ngoài ra còn Bộ mối (Isoptera) và Bộ gián (Blattoptera) cũng có thể gây hại nông sản bảo quản. Côn trùng gây hại nông sản dễ hỏng (chủ yếu là trái cây) đáng quan tâm là một số loài ruồi thuộc Bộ hai cánh (Diptera). Cùng với côn trùng, một số loài thuộc lớp Nhện (Acarina), bộ Arachnida cũng là các đối tượng gây hại nông sản. 2.1.1. Đặc điểm chung của côn trùng ngành chân đốt- Đặc điểm chung của tất cả các cá thể trong ngành chân đốt + Một lớp da cứng bên ngoài, còn gọi là bộ xương ngoài, bảo vệ cho các mô mềm, cung cấp điểm tựa cho các cơ bắp và định hình dáng chúng. + Đối xứng lưỡng trắc, tức có nghiã là mặt bên trái và mặt bên phải giống y hệt nhau + Cơ thể phân đốt và mang những cặp chi. - Đặc điểm chung của côn trùng trưởng thành + Ba cặp chân, thường dùng để chạy hoặc đi. + Cơ thể chia làm 3 phần: Đầu, trong đó chứa não, và có mắt, râu và miệng. 62 Ngực, trên đó có các chân và các cánh gắn vào, và bao gồm 3 đốt Bụng, trong đó có chứa tim,hệ thống tiêu hóa, có 11 hoặc ít hơn 11 đốt ; phần tận cùng biến đổi thành bộ phận sinh dục; + Hầu hết, nhưng không phải là tất cả, côn trùng có 2 cặp cánh. + Râu, hoặc bộ phận cảm giác được dùng để sờ hoặc ngửi, và cảm nhận nhiệt độ hoặc ẩm độ. Có nhiều loại râu, tất cả đều phù hợp với từng mục đích riêng biệt. Cấu trúc và hình dạng của chúng có thể được dùng trong việc định danh phân loại. Hình 3.5. Các bộ phận của côn trùng - Đặc điểm chung về tập tính sinh hoạt + Côn trùng thuộc loại đa thực, thường ăn được nhiều loại thức ăn khác nhau (tuy thế cũng có loại thức ăn thích nhất). Ví dụ: mọt cà phê thích nhất là ngô hạt; mọt thóc đỏ thích nhất là bột mì. Nhưng chúng vẫn có thể ăn được hàng chục loại thức ăn khác nhau để tồn tại và phát triển. Do đó sự phá hoại của chúng rất lớn và rộng rãi. + Khả năng nhịn ăn khá lớn. Khi không có thức ăn chúng có thể di chuyển đi nơi khác để kiếm ăn một cách dễ dàng. Thời gian nhịn ăn phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm của môi trường. + Khả năng leo trèo, bay nhày giỏi + Có khả năng thích ứng với khoảng độ nhiệt và độ ẩm rộng. Do đó sự thay đổi điều kiện ngoại cảnh nhỏ không có tác động đến vấn đề tiêu diệt chúng. + Sức sinh sôi nảy nở mạnh. Trong một thời gian tương đối dài và ở những điều kiện thuận lợi xem như chúng sinh sản liên tục. Do đó chúng phát triển nhanh về số lượng nên sức phá hoại ghê gớm và việc tiêu diệt triệt để gặp nhiều khó khăn. Côn trùng có thể phát sinh thành dịch trong một thời gian rất ngắn do độ mắn đẻ cao và thời gian phát triển cá thể ngắn. Ví dụ loài mọt thóc đỏ Tribolium có hệ số nhân là 70. Có nghĩa là trong điều kiện tối ưu một cặp Tribolium có thể sản sinh ra các thế hệ sau như sau: Sau 1 tháng: 2 x 70 = 140 Sau 2 tháng: 140 x 70 = 9.800 63 Sau 3 tháng: 9800 x 70 = 686.000 Theo lý thuyết thì sau 4 tháng, từ một cặp bố mẹ sẽ sản sinh ra 686.000 x 70 = 48.020.000 cá thể, tuy nhiên trong thực tế các điều kiện về khả năng tồn tại, thức ăn, quá đông….sẽ hạn chế sự phát triển của mọt. + Phân bố rộng, có khả năng thích ứng với điều kiện địa lí xa khác nhau cho nên gây trở ngại cho công tác kiểm dịch. 2.1.2 Sự biến thái của côn trùng Côn trùng có bộ xương ngoài. Một khi khung xương ngoài đã hình thành thì nó trở nên cứng rắn, vậy cho nên khi côn trùng tăng trưởng lớn lên thì nó phải lột bỏ lớp da cũ và mọc ra một lớp da khác để mà tăng kích thước lên. Số lần lột xác trước khi ấu trùng hoặc sâu non vũ hóa thành trưởng thành biến đổi theo loài. Côn trùng thay đổi về hình dáng bên ngoài khi nó phát triển từ sâu non đến trưởng thành.Tiến trình này được gọi là biến thái. - Biến thái không hoàn toàn (hemimetabolus) Ấu trùng biến đổi hình dạng qua mỗi lần lột xác cho đến khi Hình 3.6. Sự biến thái không hoàn toàn thành con trưởng thành. Biến thái không hoàn toàn được thấy ở rệp, dế, chuồn chuồn, gián, rầy và một số giống khác. - Biến thái hoàn toàn (holometabolus) Sâu non phát triển sau mỗi lần lột xác nhưng hình dạng không giống con trưởng thành. Con trưởng thành đẻ trứng, trứng nở ra sâu non. Giai đoạn sâu non là giai đoạn phá hại chủ yếu. Sau 4 ÷5 lần lột xác sâu non biến thành nhộng, thuờng sau khi đã tự phũ lên nó bằng một lớp kén. Nhộng sẽ vũ hóa thành con trưởng thành. Côn trùng cánh cứng, Hình 3.7. Sự biến thái hoàn toàn ruồi, ong và bướm là một trong số côn trùng trãi qua biến thái hoàn toàn. Vòng đời có bốn thời kỳ là :trứng, sâu non, nhộng và trưởng thành + Trứng: Trứng là một tế bào lớn, phía ngoài có vỏ trứng. Vỏ trứng cấu tạo bởi Protein và sáp tương đối cứng. Trứng thường có hình dạng kích thước khác nhau tùy từng loại côn trùng. 64 + Thời kỳ sâu non: Trong quá trình sinh trưởng, sâu non phải lột xác. Trươcs lúc thay da sâu non không ăn hoặc có một thời gian nằm yên. Trong lúc này tế bào tầng nội bì hoạt động mạnh, tạo ra nhiều nếp gấp dưới biểu bì, đồng thời chất dịch chảy ra làm dịc hóa tầng nội bì, dần dần hình thành một lớp vật chất che phủ mới rất mỏng và cuối cùng sâu non co bắp thịt ở bụng, tăng huyết áp ở phần ngực, lưng gồ lên, nứt biểu bì cũ theo đường lột xác. Sau khi biểu bì rách, sâu non từ từ co dãn, cử động để lột lớp vỏ ngoài, nhờ trọng lực giúp đỡ để thay da. Khi thay da, ấu trùng kết hợp thay chi phụ da mới rất mềm, thu hút một lượng không khí, hoặc nước để tăng thể tích cơ thể. Thay da của sâu non rất quan trọng, vì sự trưởng thành của sâu hại trọng tâm là xoay quanh hiện tượng thay da, chỉ có thay da mới phát triển được diện tích mặt ngoài của cơ thể và thay đổi hình dạng bên ngoài. Mỗi lần thay da thân thể phát triển lớn lên, hình thái có ít nhiều thay đổi, sự sinh trưởng và biến hóa hình thái của sâu hại do thay da đã thành tính quy luật. Thời gian giữa 2 lần thay da là tuổi sâu, từ trứng nở đến thay da lần thứ nhất, gọi là thời kỳ tuổi 1, về mặt dạng sâu thì gọi là sâu tuổi 1. Và cứ thế sau mỗi lần thay da là thêm một tuổi sâu. + Thời kỳ nhộng: Sâu non biến thái hoàn toàn, sau khi hoàn thành sinh trưởng thì thôi ăn, tiêu hủy đường tiêu hóa và tìm nơi ẩn nấp, chuẩn bị hóa nhộng. Trước khi hóa nhộng, sâu non làm kén bằng tơ hay các chất khác để bao bọc cơ thể. Sâu non ở trạng thái yên nghỉ trước khi hóa nhộng, có khi còn gọi là thời kỳ trước nhộng, thay da lần cuối cùng để biến thành nhộng. Nhộng không hoạt động hay ít hoạt động trong thời gian vài ngày đến mấy tháng, sau đó mọt trưởng thành ở trong phá vỏ nhộng chui ra. + Thời kỳ trưởng thành: Thời kỳ trưởng thành là tuổi cuối cùng, là giai đoạn sinh sản của sâu hại, nhiệm vụ chủ yếu của giai đoạn này là giao cấu đẻ trứng để phát triển nòi giống. Hình thái của dạng trưởng thành đã cố định, không tiến hóa nữa. Nói chung việc phân loại sâu hại chủ yếu lấy dạng trưởng thành làm căn cứ. Thời gian để hoàn thành vòng đời của côn trùng thay đổi tùy thuộc vào loài, và quan trọng hơn nữa là phụ thuộc vào điều kiện ngoại cảnh. Các loài côn trùng còn khác nhau ở các tập tính sống và sinh sản như vị trí đẻ trứng, môi trường phát triển sâu non và vị trí hóa nhộng (trong hay ngoài hạt). 2.2. Nguyên nhân lây lan và phân bố côn trùng trong kho - Khi nông sản còn ở trên cây đã có trứng hoặc côn trùng của một số loài trong kho do côn trùng trong kho bay ra ngoài kiếm ăn, đẻ trứng. Khi mang nông sản vào kho chúng theo vào. - Trong các kho đã có côn trùng nhưng không vệ sinh và sát trùng kỹ trước khi nhập nông sản mới. - Côn trùng theo các phương tiện vận chuyển, chứa đựng và các máy móc dụng cụ kiểm nghiệm, bảo quản vào kho. - Côn trùng có thể tự di chuyển (bay, bò) từ nơi này đến nơi khác để kiếm ăn. Cho nên trong phạm vi nhất định, nếu có một kho hạt có côn trùng mà không có biện pháp đề phòng thì sau một thời gian các kho hạt khác trong khu vực đó cũng sẽ bị lây lan côn trùng. Ở trong kho, không phải nơi nào cũng có mật độ côn trùng như nhau mà côn trùng thường tập trung ở những chỗ thích hợp cho sự sinh trưởng của chúng trước, chẳng hạn xung quanh tường kho, cửa kho, khe hở v.v... Trong khối hạt đổ rời, côn 65 trùng thuộc bộ cánh vảy dạng trưởng thành (ngài) thường tập trung ở lớp trên mặt, côn trùng thuộc bộ cánh cứng thì mhóm ăn hại thời kỳ đầu tập trung ở lớp trên mặt còn nhóm ăn hại thời kỳ sau tập trung ở lớp sâu hơn. Nông sản trong các bao chứa, tùy theo tính chất và cách sắp xếp mà nơi ở của côn trùng có khác nhau. Nông sản có độ trống rỗng lớn thì côn trùng thuộc bộ cánh vảy thường tập trung ở ngoài bao, côn trùng thuộc bộ cánh cứng ở bên trong bao, loại ăn hại thời kỳ sau tập trung nhiều ở kẻ bao, các mối khâu. 2.3. Một số loài côn trùng trong kho bảo quản nông sản Nhiều nghiên cứu trong nước đã quan tâm tới vấn đề phân bố côn trùng hại thóc trong kho bảo quản. Những nghiên cứu đó cho thấy rằng thành phần loài côn trùng trong kho bảo quản thóc gồm có cả loài gây hại sơ cấp (ăn hại thời kỳ trước) và loài gây hại thứ cấp (ăn hại thời kỳ sau) - Côn trùng ăn hại thời kỳ trước là những côn trùng có khả năng phá hoại những hạt còn tốt Các loài côn trùng ăn hại thời kỳ trước như: + Mọt gạo( Sitophilus Oryzae Linne') + Mọt đục thân (Rhizopertha dominica Fabricius) + Mọt thóc lớn (Tenebroides mauritanicus) + Mọt thóc Thái Lan (Lophocateres pusillus Kliig) Hình 3.8. Mọt gạo( Sitophilus Oryzae) + Ngài mạch (Sitotroga cerealla Olivier) + Ngài thóc (Sitotroga cerealella) + .... - Côn trùng ăn hại thời kỳ sau là những côn trùng chỉ có khả năng tấn công các hạt gãy vỡ, ẩm vì vậy chúng chỉ gây hại nếu hạt bị mềm, đã bị ăn hại bởi ăn hại thời kỳ trước Các loài côn trùng ăn hại thời kỳ sau như: + Mọt bột đỏ mọt thóc đỏ ( Tribolium castaneum Herbst) + Mọt răng cưa (Oryzaephilus surinamensis Linne') Hình 3.9. Mọt răng cưa (Oryzaephilus surinamensis) + Mọt râu dài (Cryptolestes minitus Olivier) + Ngài gạo (Corcryra caphalonica) + .... 66 2.4. Tác hại của côn trùng Hư hỏng và tổn thất do côn trùng gây ra với hạt nông sản bảo quản không thua kém gì sự phá hại cây trồng ngoài đồng. Tuy nhiên, cây trồng khi bị phá hại sẽ dễ dàng nhận thấy, trong khi sự phá hại nông sản trong kho bảo quản thường khó phát hiện. Các dạng và mức độ hư hỏng hạt bảo quản thường cũng khó tính toán hơn. Ở các kho chứa gia đình hay nông trại, tổn thất có thể rất lớn, nhưng mất mát bao nhiêu do côn trùng ăn hại thì thường người ta ít đo đếm. Những kho hạt nông sản đã qua chế biến, xay sát thường bị nhiễm côn trùng nghiêm trọng và nguy hiểm hơn rất nhiều so với các kho hạt chưa qua sơ chế. Có thể chia dạng gây hại hạt nông sản bảo quản của côn trùng và các đặc điểm gây tổn thất như sau: 2.4.1. Gây hại trực tiếp Ăn hại hạt bảo quản: một số loài côn trùng, bao gồm mọt thóc, mọt ngô, mọt kho, mọt đục thóc nhỏ và ngài thóc ăn hại phần nội nhũ hạt, trong đó hai loài sau cùng còn ăn cả mầm hạt. Loài khác như sâu non ngài Thóc Ấn Độ chỉ ăn hại phần phôi hạt. Đối với hạt nông sản nói chung, sự ăn hại này làm mất đi thực phẩm dự trữ của chúng ta. Trong những trường hợp gây hại nghiêm trọng nếu xảy ra ở những kho dự trữ quốc gia, sự tổn thất này có thể đe dọa đến an ninh lương thực những khi Hình 3.10. Côn trùng ăn hại đậu mùa màng không tốt hay chiến tranh, thiên tai xảy ra. Đối với hạt nông sản dùng để làm giống, việc phôi và nội nhũ hạt bị côn trùng ăn hại sẽ ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm và sức sống cây con khi gieo trồng, kéo theo những tổn thất và chi phí gia tăng cho sản xuất. Xác chết và chất thải của côn trùng, phần thức ăn thừa côn trùng để lại làm nhiễm bẩn nông sản, làm ảnh hưởng đến giá trị thương phẩm của nông sản trên thị trường. Bên cạnh đó, côn trùng còn cắn phá làm hỏng các vật liệu, bao bì bảo quản. 2.4.2. Gây hại gián tiếp Sự phát triển của côn trùng làm gia tăng nhiệt độ và ẩm độ trong khối hạt. Sự gia tăng của những yếu tố khí hậu này một mặt khích thích sự phát triển gây hại của các loài côn trùng khác, mặt khác tăng khả năng phát triển của các loài nấm hại cũng như thúc đẩy sự bốc nóng của khối nông sản. Một số loài nấm hại không có khả năng xâm nhiễm trực tiếp qua lớp vỏ nông sản. Nhưng khi côn trùng cắn phá hỏng lớp vỏ bảo vệ, nông sản dễ dàng bị nhiễm và thối hỏng nhanh chóng do các loài nấm hại lây nhiễm thứ cấp. Một số loài côn trùng còn làm trung gian truyền bệnh cho con người và gia súc. Những hệ quả xấu của việc gây hại này sẽ làm xuất hiện phản ứng tiêu cực của người tiêu dùng đến nông sản bảo quản, gây giảm hoặc mất giá trị nông sản. Tổn thất do côn trùng gây ra còn liên quan đến việc chi phí áp dụng các biện 67 pháp phòng chống. Một trong những biện pháp đó là sử dụng hóa chất và kết quả là những mối quan tâm và phản ứng của người tiêu dùng với dư lượng chất hóa học độc hại còn lại trong nông sản, những mối lo ngại về nhiễm độc môi trường sống của con người và gia súc. Cùng với việc diệt trừ côn trùng gây hại, hóa chất còn giết chết luôn cả những loài thiên địch có ích trong kho, gây ra những nòi kháng thuốc làm tăng thêm chi phí nghiên cứu và tính phức tạp trong phòng trừ. 2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động sống của côn trùng trong kho Quá trình phát triển của côn trùng trong kho phụ thuộc vào nhiều yếu tố của môi trường xung quanh như thức ăn độ ẩm sản phẩm, nhiệt độ sản phẩm, các yếu tố không khí môi trường xung quanh, những yếu tố này đối khi có tác dụng rất quyết định. Ngoài ra trong trạng thái bề mặt sản phẩm, ánh sáng mặt trời cũng có ảnh hưởng tới hoạt động của côn trùng. 2.5.1. Thức ăn Thức ăn là một yếu tố của môi trường được coi là yếu tố sinh thái quan trọng nhất, thức ăn cần thiết cho côn trung để tăng kích thước cơ thể, để phát triển các sản phẩm sinh dục của chúng và để bù lại năng lượng bị mất trong hoạt động sống của chúng. Thức ăn có tính chất quyết định đến quá trình sống và phát triển của côn trùng vì chúng không dùng chất vô cơ để nuôi bản thân được mà phải dùng các chất hữu cơ của môi trường để làm thức ăn vì đã có đủ thức ăn dự trữ trong giai đoạn sâu non. Mỗi loại côn trùng ưa chuộng một loại thức ăn thích hợp. Có loại ăn được nhiều sản phẩm, nhưng cũng có loại chỉ ăn được một loại. Mọt đậu xanh (Bruchus chinensis L.) phá hoại hạt đậu xanh tới 100% nhưng với đậu đen chỉ phá 30%. Nguồn thức ăn không đầy đủ hoặc không thích hợp sẽ hạn chế hoặc tiêu diệt sự sinh sản của côn trùng. Ví dụ: theo tài liệu của Salinop, Viện nghiên cứu ngũ cốc Liên Xô, mọt thóc lớn (Tenebroides mauritanicus L.) nếu sinh sống trong ngô, lúa mì thì vòng đời chỉ mất 68 ngày, còn nếu sống trong kho đại mạch, gạo xay phải mất từ 83 ngày đến 108 ngày. Mọt gạo (Sitophitus oryzae L.) nếu sống ở thóc thì sinh sản rất nhanh, nhưng sẽ bị tiêu diệt khi sống ở hạt đậu. Ngược lại thức ăn thích hợp, côn trùng sẽ phát triển mạnh và hoàn thành một vòng đời ngắn. Ví dụ đối với mọt thóc tạp (Tribolium confusum) vòng đời của nó khi sống ở bột ngô là 24 ÷ 53 ngày, ở bột mỳ là 83 đến 144 ngày. Côn trùng thiếu thức ăn sẽ bị chết nhưng nó chết nhanh hay chậm còn tùy thuộc ở từng loại và điều kiện môi trường xung quanh. Nếu côn trùng thiếu thức ăn trong điều kiện nhiệt độ thích hợp phát triển, nhưng độ ẩm không khí thấp thì tất cả các loại côn trùng đều chóng chết (nhiệt độ thích hợp thì quá trình trao đổi chất mạnh, tiêu hao nhiều dinh dưỡng mà độ ẩm thấp thì sự thóat hơi nước trong có thể tăng lên làm cho côn trùng chóng chết). Ngược lại, côn trùng có khả năng nhịn đói lâu ở độ ẩm không khí cao và nhiệt độ thấp hơn mức thích hợp. Cũng theo nghiên cứu của Salinop về thời gian nhịn đói của mọt thóc và mọt gạo ở nhiệt độ khác nhau. 68 Bảng 3.3. Thời gian nhịn đói của mọt thóc và mọt gạo ở nhiệt độ khác nhau. Nhiệt độ không khí 00 Mọt thóc Mọt gạo 20 ÷ 25 C 35 ngày 10 ngày 16 ÷ 180C 43 ngày 32 ngày 0 Nắm vững từng loại thức ăn thích hợp của côn trùng, với tác dụng chi phối tương đối có hiệu quả của thức ăn trong quá trình bảo quản, ta cần chú trọng nghiên cứu các loại đối tượng thức ăn thích hợp, ta có thể xử lý kịp thời để ngăn chặn sự phá hoại của côn trùng bằng cách luân chuyển hàng hóa, nông sản chứa trong kho không có thức ăn sẽ chết và hạn chế không để cho côn trùng phát sinh ở những loại thức ăn thích hợp. Lượng thức ăn nhiều và thích hợp, nói chung côn trùng càng có điều kiện phát triển nhưng còn phụ thuộc vào độ ẩm của sản phẩm. Cũng giống như các sinh vật khác, nước là thành phần không thể thiếu được của cơ thể côn trùng, chỉ khi nào trong cơ thể chúng có một lượng nước nhất định thì các hoạt động sống như ăn, hô hấp, sinh sản v.v... mới tiến hành bình thường. Lượng nước này phải ở trong một phạm vi nhất định, nếu cao quá hay thấp quá cũng hạn chế sự phát triển của côn trùng. Những loại côn trùng khác nhau do nhu cầu sinh lý khác nhau nên lượng cần thiết cũng khác nhau và có mức độ không giống nhau đối với sự giảm hàm lượng nước bình thường trong cơ thể. Mọt và ngài là chịu khô hơn cả. Mọt vòi voi (Cuculionidae) có thể phát triển trong khối lượng thức ăn có độ ẩm 10 - 12% mọt răng cưa (Oryzaephilus surinabensis L) ở sản phẩm có độ ẩm 10% sẽ bị tiêu diệt. Theo tài liệu nghiên cứu của Viện nghiên cứu hạt Liên Xô đã nghiên cứu sự sinh sản của 20 đôi mọt gạo Stiophilus oryzae sau 100 ngày ở gạo có độ ẩm khác nhau kết quả như sau : Bảng 3.4. Sự sinh sản của 20 đôi mọt gạo sau 100 ngày ở gạo có độ ẩm khác nhau Độ ẩm gạo Số con sinh sản 17% 1263 con 15% 543 con 13% 16 con Theo tài liệu nghiên cứu của nước ngoài, độ ẩm của sản phẩm thích hợp nhất cho các loại sâu hại lương thực chênh lệch từ 14,5% đến 18%. Khi độ ẩm dưới 11% hay trên 20% thì có tác dụng hạn chế mạnh nhất các hoạt động của chúng. Trong thực tế sản xuất nhiều loại mọt không thể sinh sống trong hạt ngũ cốc đã được phơi sấy kỹ (có hàm lượng nước dưới 13%). Ấu trùng của mọt Sitophilus granaria L. không phát triển được ở độ ẩm của hạt thấp hơn 12% Trong khi bảo quản hạt hoặc các sản phẩm khác cần chú ý giữ cho hạt và sản phẩm có độ ẩm nhỏ hơn độ ẩm an toàn để hạn chế sự phá hoại của sâu mọt. 2.5.2 Độ ẩm không khí Độ ẩm không khí của môi trường cũng là yếu tố chi phối khá mạnh. Độ ẩm không khí cao hay thấp sẽ làm cho hơi nước trong cơ thể côn trùng bốc hơi nhanh hay chậm. Độ ẩm không khí thấp, côn trùng bốc hơi nước nhanh, thúc đẩy sự phát triển 69 nhanh, nhưng nếu quá thấp sẽ trì hoãn sự phát dục của côn trùng và làm côn trùng chết. Khi môi trường bên ngoài không cung cấp đủ hơi nước cho cơ thể thì việc sử dụng nước trao đổi chất được tạo thành do quá trình oxy hóa mỡ và một số chất khác đã có ý nghĩa quan trọng để đảm bảo sự trao đổi nước với môi trường. Ví dụ khi bị đốt trong không khí khô, lượng nước trong cơ thể mọt Tenebrio molitor L. luôn luôn duy trì ở mức 75,0 ÷ 77,6% trong lúc đó lượng mỡ tăng lên rõ rệt, còn khi thức ăn ẩm, lượng nước tăng lên đến 80% so với trọng lượng cơ thể. Độ ẩm không khí cao quá sẽ làm côn trùng kéo dài thời gian phát dục và dễ mắc bệnh. Độ ẩm tương đối cực thuận cho sự phát triển của mọt Acanthoscelides là 80 ÷ 89%. Trong các thí nghiệm cho thấy khi độ ẩm tương đối của không khí bằng 100%, nhộng của mọt phát triển trong 22 ngày, còn khi độ ẩm tương đối bằng 44,6% nhộng phát triển trong vòng 14 ngày. Thời kỳ nhộng của ngài lúa mì ở độ ẩm tương đối 21,8% là 21 ngày, còn ở độ ẩm 100% là 17 ngày, sau đó toàn bộ sẽ chết. 2.5.3. Nhiệt độ Côn trùng thuộc loại động vật máu lạnh, nhiệt độ thân thể thay đổi theo sự tăng giảm của nhiệt độ bên ngoài. Sự thay đổi của nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt động sinh thái của chúng, thể hiện ở các mặt sau : - Tốc độ phát dục nhanh hay chậm, quyết định thời kỳ hoạt động trong cả năm dài hay ngắn. - Số đời phát sinh trong năm và mật độ của từng loài mọt khác nhau. Quá trình sinh sản và mức độ ăn hại của nó phụ thuộc vào nhiệt độ bên ngoài. Ở nhiệt độ thích hợp chúng sẽ phát triển mạnh và ăn hại nhiều, còn ở nhiệt độ không khí thích hợp sẽ có tác dụng ngược lại. Bảng 3.5. Thời gian chết của các thời kỳ phát triển của mọt theo nhiệt độ Tên mọt kho Thời kỳ Nhiệt độ Thời gian làm chết Mọt đậu tương Phôi 500C 10 phút Mọt đậu tương Sâu non thời kỳ đầu 550C 20 phút Mọt đậu tương Sâu non thời kỳ cuối 550C 20 phút Mọt đâu tương Nhộng 550C 25 phút Mọt đậu tương Sâu trưởng thành 550C 25 phút Mọt gạo Sâu trưởng thành 47,8 ÷ 48,90C 60 phút Mọt thóc đỏ Sâu non 41 ÷ 420C 210 phút Mọt thóc tạp nt - 1,10C 98 phút Mọt gạo nt - 6,60C 14 phút Mỗi loại mọt khác nhau cần có một giới hạn nhiệt độ thích hợp đặc trưng. Ví dụ: Mọt Sitophilus oryzae L có nhiệt độ thích hợp là 250C ÷ 290C còn Tribolium confusum thích hợp là ở 270C ÷ 320C. 70 Trong điều kiện Việt Nam, nhiệt độ trong kho thích hợp cho các loại sâu mọt khoảng 23 ÷ 350C. Nếu nhiệt độ tăng lên đến 400C hoặc thấp dưới 150C thì hoạt động sinh sống của nó sẽ bị tê liệt, một số loại tìm nơi ẩm nấp không ăn uống, ngừng phát dục. Nếu nhiệt độ tăng lên 45 ÷ 480C hoặc hơn nữa và thấp hơn 8 ÷ 90C thì một số loại bị tiêu diệt. Theo nghiên cứu của các nhà bác học thấy rằng với nhiệt độ cao hay thấp khác nhau sẽ làm cho mọt chết ở các thời gian khác nhau (bảng 3.5) Nghiên cứu về ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian phát dục của loại mọt răng cưa (Oryzaephilus suminaneesis L.) người ta thấy thời gian cần thiết cho một vòng đời ở các nhiệt độ khác nhau như sau Bảng 3.6. Thời gian thực hiện vòng đời của côn trùng phụ thuộc nhiệt độ Nhiệt độ Số ngày cần thiết cho một vòng đời 200C 69 ngày 250C 30 ngày 300C 20 ngày 350C 16 ngày 2.5.4. Thành phần không khí Côn trùng là loài hô hấp hiếu khí. Trong khối nông sản, côn trùng thường tìm tới chỗ thóang có nhiều khí oxy để sống. Đối với khối nông sản xếp khít nhau, côn trùng thường tập trung ở tầng trên, phía bên ngoài và ở cửa ra vào kho. Khi bảo quản kín, có nạp thêm khí CO 2 hoặc N 2 thì sau 2÷3 giờ côn trùng đã ngừng hoạt đông. Đây là cơ sở của việc bảo quản nông sản bằng khí CO 2 hoặc N 2. Ngoài những yếu tố trên, còn có các yếu tố khác như ánh sáng mặt trời, trạng thái cấu tạo bên ngoài của sản phẩm, điều kiện kho tàng, kỹ thuật bảo quản cũng có tác dụng điều tiết chi phối sự hoạt động của sâu kho. 2.5.5. Ánh sáng Ánh sáng có ảnh hưởng trực tiếp đến các quá trình lí, hóa học trong cơ thể và quá trình trao đổi chất với môi trường của sâu hại. Tính cảm thụ thị giác cũng như tất cả các tập tính sinh hoạt đều có liên quan đến cường độ chiếu sáng và các tính chất của các tia sáng. Sự phản ứng của sâu hại đối với ánh sáng còn phụ thuộc vào độ nhiệt và độ ẩm của không khí. Cường độ phản ứng dương (hướng quang) của ngài lúa mì đạt cực đại ở 380C và độ ẩm không khí là 86%; mọt thóc đỏ ở nhiệt độ 400C và độ ẩm của không khí là 80%. Đối với tính chất của các tia sáng, với các tia sáng nhìn thấy thì các tia có bước sóng ngắn có tác dụng kích thích sâu hại mạnh hơn các tia sáng có bước sóng dài. Anh sáng màu đỏ ít có khả năng tập trung sâu hại hơn các ánh sáng màu khác (vàng, lục, lam, chàm, tím). Do tính hướng quang và sự liên quan chặt chẽ giữa phản ứng với ánh sáng và độ nhiệt, độ ẩm không khí, vào các buổi hoàng hôn oi bức và có độ ẩm cao (mùa hè), trước cửa kho hạt nếu dùng các loại đèn có ánh sáng tương đối mạnh như đèn điện có công suất 100 ÷150W, đèn măng sông, đèn dầu hỏa...sẽ làm cho sâu hại trong kho 71 hướng theo ánh sáng mà tập trung ra bên ngoài kho, xung quanh chỗ có ánh sáng. Lơi dụng đặc tính này ta có thể tiêu diệt được sâu hại trong kho. 2.6. Các biện pháp phòng, trừ côn trùng trong kho nông sản Phòng và trừ côn trùng phá hoại sản phẩm trong kho là hai việc làm khác nhau nhưng có liên quan chặt chẽ với nhau. Dựa trên cơ sở hiểu biết về đặc điểm cấu tạo, điều kiện sinh thái và những yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động sống của côn trùng trong kho, chúng ta đề ra những biện pháp có hiệu quả nhất. Phương châm của việc này là "phòng trừ đi đôi, lấy phòng làm chính, trừ kịp thời và triệt để" 2.6.1. Biện phát đề phòng sự phát sinh, phát triển của côn trùng Đề phòng là biện pháp tích cực, toàn diện và có lợi nhiều mặt đề phòng tức là dựa vào quy luật phát sinh phá hoại của các loại côn trùng, thực hiện thường xuyên và có hệ thống mọi biện pháp không cho côn trùng lây lan, ngăn ngừa và tiêu diệt mọi điều kiện sinh sống thuận lợi của nó không để cho nó phát triển phá hoại. - Đảm bảo mọi tiêu chuẩn kỹ thuật nhập kho. - Vệ sinh kho tàng thường xuyên thường xuyên. - Kho chứa hạt phải được vệ sinh sạch sẽ. Dọn sạch, phát quang cây, cỏ xung quanh hè kho cách mép nhà kho 1,5m. - Nếu cần thì sát trùng đầy đủ bằng hóa chất được phép sử dụng. Một số hóa chất khử trùng có thể được dùng để xử lý như malathion 57% EC, DDVP 50EC, Dipterex 50SP, Sumithion 50ND... Mục đích của việc làm vệ sinh nhằm hạn chế và loại bỏ trứng, nhộng và côn trùng trưởng thành đang tồn tại ở dạng ngủ nghỉ trước khi chúng được tiếp cận với nguồn thức ăn dồi dào mới. - Ngoài ra đối với cán bộ nhân viên sau khi làm việc ở những nơi có côn trùng phá hoại phải quét giũ quần áo, đồ dùng sạch sẽ, đảm bảo không có côn trùng mới vào kho, hoặc tiến hành xử lý các dụng cụ kho tàng, sản phẩm có sâu hại cần phải đề phòng sự lây lan của nó. - Sắp xếp nông sản hay khối nông sản trong kho bảo quản phải đảm bảo đúng kỹ thuật để tránh lây lan. Giữa các nông sản cũ và mới nhập kho, nông sản tốt và kém chất lượng, nông sản đã nhiễm và còn sạch, nông sản khô và ẩm,… cần phải có sự cách ly triệt để. - Kho tàng phải được đảm bảo không dột ẩm, tường và sàn tốt không nứt rạn làm cho côn trùng không có chỗ ẩn nấp. - Siết chặt các biện pháp kiểm dịch để ngăn ngừa sự lây lan côn trùng từ địa phương này sang địa phương khác hay từ các nước khác vào Việt Nam. Việc kiểm dịch đã được thể chế hóa trong các văn bản pháp luật của Nhà nước, đặc biệt là Pháp lệnh về Kiểm dịch thực vật và Danh mục côn trùng là đối tượng kiểm dịch của Việt Nam do Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn ban hành. - Thường xuyên kiểm tra phát hiện kịp thời sự xuất hiện và diễn biến của côn trùng để có biện pháp xử lý kịp thời thích đáng. Tiến hành kiểm tra định kỳ, hai lần trong một tháng. Kiểm tra ở mọi nơi trong kho và các dụng cụ máy móc thiết bị, kiểm tra các phương tiện vận chuyển kỹ thuật kiểm tra dựa trên cơ sở nguyên tắc của công tác kiểm nghiệm. Kho bảo quản nông sản phẩm phải vệ sinh sạch sẽ thường xuyên, ngăn nắp khô ráo. Bản thân các nông sản phẩm cũng phải đạt tiêu chuẩn vệ sinh, an toàn không nhiễm côn trùng khi thu nhập. 72 2.6.2. Biện pháp diệt trừ côn trùng trong kho Để hạn chế sự phát triển phá hại của côn trùng hại trong kho và tiến tới tiêu diệt chúng thì có thể áp dụng nhiều biện pháp khác nhau. Có thể áp dụng các biện pháp cơ, lý, hóa học và sinh học để diệt trừ côn trùng. - Biện pháp vật lý + Dùng sàng, quạt để tách côn trùng ra khỏi hạt rồi diệt côn trùng. Có thể dùng bẩy đèn để bắt côn trùng hoặc dùng bạt phủ kín hoàn toàn khối hạt tạo hàng rào cơ học ngăn cản sự xâm nhập của côn trùng. + Dùng nhiệt (phơi, sấy) hoặc dùng các tia bức xạ như tia hồng ngoại để tiêu diệt côn trùng. Biện pháp đơn giản là phơi hạt nông sản dưới ánh nắng nóng để diệt côn trùng. Ơ nhiệt độ cao sau một thời gian nhất định thì côn trùng bị tiêu diệt. + Xử lý nhiệt độ cao là phương pháp hay được dùng. Các kho lớn hiện đại như silô có thể xử lý không khí khô nóng. Xử lý nông sản ở 54 ÷550C trong vòng 30 phút có thể diệt được nhiều loài côn trùng. Có thí nghiệm cho thấy 100% mọt thóc tạp chết ở nhiệt độ 490C trong vòng 10÷12 giờ. Mặc dù có nhiều kỹ thuật làm nóng, bao gồm kỹ thuật hồng ngoại, siêu âm, và vi ba, đã được nghiên cứu khắp nơi trên thế giới, tuy nhiên chúng có vẻ có ít tiềm năng sử dụng. Lý do là vì chúng dựa vào tác dụng giữ nhiệt trong một thời gian lâu dài, phải có một hệ thống dây chuyền liên tục xứng hợp có khả năng vận chuyển hạt với lưu lượng lớn. + Xử lý hơi nước nóng thường được áp dụng cho trái cây. Xử lý xoài bằng hơi nước nóng làm nhiệt độ quả đạt 450C trong vòng 20 phút có thể diệt trừ hoàn toàn sâu non ruồi đục quả. Bảo quản nông sản ở nhiệt độ thấp ở nước ta thông thường chỉ được áp dụng với nông sản dễ hỏng trong thời gian ngắn do chi phí cao. Tuy nhiên, nếu được sử dụng, đây là một biện pháp rất an toàn và hiệu quả vì côn trùng khi bị lạnh dưới ngưỡng chịu đựng kéo dài sẽ chết. + Thay đổi thành phần hay áp suất khí quyển bảo quản cũng rất hiệu quả để tiêu diệt côn trùng. Trong những hệ thống kho bảo quản kín hiện đại, khí quyển có thể được điều chỉnh bằng cách đưa thêm khí nitơ để hạ thấp nồng độ ôxy gây ngạt cho côn trùng. Khí CO 2 có thể dùng để xông hơi kho trong 2÷5 ngày làm cho cơ quan hô hấp của côn trùng luôn ở trạng thái mở và côn trùng sẽ chết vì mất nước. + Sử dụng các bụi trơ có tính độc hay gây tổn thương cho côn trùng cũng có tác dụng bảo vệ nông sản. Các chất đã được phép sử dụng bao gồm điatomit, silica aerogel, ôxít mangan, ôxít nhôm, bột sét đã được hoạt hóa. + Chiếu xạ bằng các tia Rơnghen, Beta hay Gamma cũng được nghiên cứu sử dụng để phát hiện, gây bất dục hay trực tiếp tiêu diệt côn trùng. Tia bức xạ Gamma được tạo ra bởi đồng vị phóng xạ Cobalt-60. Bức xạ ion hóa gây tổn thương lên côn trùng bằng cách tạo ra các ion hay các gốc tự do (gốc tích điện) có tính hoạt động cao. Bên cạnh việc ion hóa, tia bức xạ còn bẻ gãy một số liên kết hóa học. -. Biện pháp sinh học Đây là biện pháp sử dụng các loại ký sinh và thiên địch đề phòng trừ sâu hại trong kho. Tuy đây là một hướng được quan tâm, hứa hẹn nhiều triển vọng nhưng hiện nay chưa được áp dụng phổ biến. - Biện pháp hóa học Dùng thuốc hóa học để diệt côn trùng trong kho là phương pháp được sử dụng hiệu quả nhất hiện nay ở nước ta và trên thế giới nhưng lại có nhiều ảnh hưởng xấu 73 nên cần phải cân nhắc khi sử dụng Có nhiều loại khác nhau, mỗi loại có công dụng riêng biệt và tính chất sử dụng cũng khác nhau. Muốn sử dụng tốt và có hiệu quả cần phải đạt các yêu cầu sau đây : + Hóa chất được dùng phải có độc lực cao (thuốc phải có hiệu quả cao đối với côn trùng). + Hóa chất dễ sử dụng và ít nguy hiểm đối với người. Rất ít hoặc không ảnh hưởng đến chất lượng của hạt và sản phẩm trong kho. + Hóa chất được sử dụng không ăn mòn vật liệu xây dựng các dụng cụ và thiết bị trong kho. + Hóa chất phải có tính ổn định cao, khó nổ, khó cháy. Trong thực tế hiện nay chưa có loại thuốc nào có thể đáp ứng đầy đủ những yêu cầu trên nhưng căn cứ vào tính chất đầu độc và con đường nhiễm độc của thuốc mà người ta chia các loại thuốc dùng chia thành ba loại. + Chất độc tiêu diệt côn trùng qua đường tiếp xúc. + Chất độc tiêu diệt côn trùng qua đường tiêu hóa (vị độc). + Chất độc tiêu diệt côn trùng qua đường hô hấp. Hiện nay có nhiều loại hóa chất có thể tiêu diệt côn trùng bằng cả 3 con đường nêu trên Một số các hóa chất được sử dụng phổ biến trong công tác bảo quản nông sản phẩm hiện nay là : 2.7. Các hóa chất tiêu diệt côn trùng 2.7.1. Hóa chất tiêu diệt côn trùng bằng con đường tiếp xúc, tiêu hóa - D.D.V.P. Còn có tên là diclophot, nuvan, vapona,... Công thức tổng quát: C4 H 7 O 4 Cl 2 P Tính chất vật lý: D.D.V.P. là chất lỏng nhớt như dầu, không màu có mùi quả chín, dễ tan trong các dung môi hữu cơ, ít tan trong nước, dễ bay hơi. Tính chất hóa học: D.D.V.P. rất dễ phân hủy trong không khí, chỉ sau 48 đến 96 giờ để ngoài không khí hầu như bị phân hủy và giảm độc tính nhanh chóng, dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời và các tia cực tím hồng ngoại bị phân hủy nhanh. Độc tính: D.D.V.P. bay hơi nhanh nên có tác dụng xông hơi khá mạnh cùng với tác dụng tiếp xúc và vị độc D.D.V.P. ít độc với người và động vật máu nóng ở nồng độ thấp nhưng có tác dụng gây độc với côn trùng khá mạnh và tác động nhanh. Đối tượng và liều lượng sử dụng: D.D.V.P. dùng để thanh trùng nhà kho trước khi nhập thóc, có tác dụng diệt nhanh và giải phong kho nhanh. Dùng để phòng trùng thường xuyên nhưng không làm tuyến phòng trùng vì thuốc phân hủy nhanh. Không dùng D.D.V.P phun trực tiếp hoặc trộng vào hạt, vì ở liều diệt cao, dư lượng cho phép còn lại rất nhỏ. Để phun thanh trùng kho hoặc phun phòng trùng, sử dụng nồng độ 0,1÷0,5% với liều lượng 0,5g/m2.0 D.D.V.P. sử dụng để sát trùng kho trước khi cất giữ nông sản và hàng hóa khác. Sau khi phun 48 giờ mới xả thuốc. Liều lượng dùng từ 5÷7ml/pha với 10 lít nước là phun vào sàn, vách để trừ sâu mọt. Sau khi phun 1÷2 ngày mới được nhập nông sản vào kho. 74 - Dipterex Còn có tên là clorophot, diloe, tugon,... Công thức tổng quát: C 4 H 8 O 4 Cl 3 P Tính chất vật lý: Có dạng tinh thể hoặc bột màu trắng, có mùi quả chín. Tan trong các dung môi hữu cơ và dễ hòa tan trong nước. Tính chất hóa học: Ở nhiệt độ phòng khá bền. Trong môi trường kiềm dễ dàng chuyển thành D.D.V.P. Độc tính: tương đối ít độc với người và động vật máu nóng nhưng khá độc với côn trùng. Đối tượng và liều lượng sử dụng: Dùng để thanh trùng kho trước khi nhập, phun tuyến phòng trùng. Phun phòng trùng theo định kỳ. Sử dụng ở nồng độ 0,5÷2,0% liều lượng 2g/m2 bề mặt xử lý. - Malation Còn có tên Cacbophos, Phosphattion... Tên hoá học 0,0-Dimetyl-S-1,2-Dicacbotoxietyl-Ditiophosphat. Tính chất vật lý: Malation tinh khiết là chất lỏng trong, màu vàng nâu, mùi đặc trưng, tỷ trọng 1,208, nhiệt độ sôi 160 – 170oC, áp suất hơi 2,26 mg/m3 ở 20oC, dễ tan trong dung môi hữu cơ, ở 20oC tan trong nước 145 mg/lit. Malation kỹ thuật có dạng lỏng sánh, màu nâu sẫm, nồng độ 30 hay 40%. Độc tính: Malation thuộc loại độc trung bình đối với động vật máu nóng. LD50 khoảng 500 – 1500 mg/kg, nó dễ bay hơi. Đối tượng và liều lượng sử dụng: Lượng cho phép không khí tối đa là 0,5mg/m3, liều dư cho phép trong hạt là 3 mg/kg, còn trong rau và quả khô là 10mg/kg. Malation là loại thuốc diệt trùng có độ độc cao, LD-50 với mọt gạo và mọt thóc khoảng 2,6 mg/m2, mọt đục thân 51mg/m2, mọt răng cưa 1,2mg/m2 và mạt 6,3mg/m2. Tác dụng độc của thuốc này kéo dài 7 – 10 ngày. Vì vậy khi xác định hiệu suất nhiệt không nên sớm trước thời gian trên. Liều phun sát trùng khoảng 0,2 lit/m2, nồng độ 0,5g/lit. Ngoài sử dụng phun sát trùng kho không chưa sản phẩm, có thể phun trực tiếp vào khối hạt bằng máy phun với lượng 0,5lit/tạ. Tốt hơn cả là cài đặt máy phun trên băng tải khi chuyển hạt vào kho. Thời gian tác dụng của thuốc phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm của hạt. Nhiệt độ và độ ẩm của hạt cao thì thời gian tác dụng ngắn vì Malation phân huỷ nhanh - Sumithion Còn có tên là fenitrothion, pholithion,... Công thức tổng quát: C 9 H 12 O 5 NSP Tính chất vậy lý: Là chất lỏng màu vàng nhạt có mùi thơm nhẹ, không hòa tan trong dầu, dễ hòa tan trong nước, tương đối dễ bay hơi, mùi hắc của dung môi hữu cơ. Tính chất hóa học: Có độ bền cao dưới tác dụng của độ ẩm và ánh sáng của môi trường, dễ phân hủy ở nhiệt độ ca, ăn mòn kim loại Độc tính: Có tác dụng tiếp xúc và vị độc mạnh, tác dụng xông hơi kém. Tác dụng gây độc lên côn trùng nhanh và mạnh, hiệu lực kéo dài, tương đối ít độc với người và động vật máu nóng. 75 Đối tượng và liều lượng sử dụng: Dùng để phun thanh trùng nhà kho trước khi nhập, phun phòng trung thường xuyên, phun tuyến phòng trung và phun trộn trực tiếp vào hạt để diệt côn trùng. Sử dụng ở nồng độ 0,2÷1%, liều lượng 0,5÷1g/m2. Nếu trộn trực tiếp vào hạt liều lượng là 4÷12 p.p.m. - Actellic 2D Còn có tên là Pirimiphos Metyl Thuốc có tác dụng tiêu diệt côn trùng bằng cả ba con đường: Tiêu hóa, tiếp xúc và xông hơi. Được dùng chủ yếu để trừ các loại sâu mọt hại ngũ cốc ở trong kho. Tác động của thuốc Actellic đến sâu hại thể hiện tương đối nhanh và hiệu lực của thuốc dùng ở nhà, trong kho tàng có thể kéo dài hàng tháng khi dùng để trừ sâu hại ngũ cốc trong kho, nhưng không làm cho nông sản nhiễm mùi hôi. Muốn phun Actellic 2D cho nông sản, trước hết cần làm vệ sinh kho, quét sạch rác ở trong kho có chứa nông sản, sau đó phun thuốc lên sàn, lên vách rổi sau 1 ÷ 2 ngày mới nhập nông sản. Nếu đựng nông sản trong bao tải, có thể phun thuốc lên mặt ngoài của bao. Actellic 2D còn được dùng để trộn với hạt giống để bảo quản. Để phun lên tường, sàn nhà, phun lên bề mặt bao bì, cứ 100m2 thì phun 1,25kg Actelic 2D. Để trộn với hạt giống ngũ cốc cứ mỗi một 100kg hạt, dùng 20÷50g Actellic 2D, hạt càng nhỏ thì lượng thuốc dùng càng nhiều. 2.7.2. Các hóa chất tiêu diệt côn trùng bằng đường hô hấp (xông hơi) Khử trùng xông hơi là biện pháp kỹ thuật sử dụng hóa chất có khả năng bốc hơi hoặc thăng hoa hoặc bơm khí độc vào không gian kín có chứa nông sản để trừ diệt hoặc hạn chế dịch hại (các sinh vật không mong muốn) trong khối nông sản. Các sinh vật này có thể là các dịch hại gồm rất nhiều loài như côn trùng, chuột, rệp và chim, hoặc các vi sinh vật. Không gian khử trùng có thể được tạo ra bằng nhiều nguyên liệu khác nhau như: kim loại, bê tông, gạch, bùn và vữa và nhiều loại sợi nhựa. Cần tạo ra một không gian kín để giữ (chứa) khí thuốc trong khi khí này tác động tới sinh vật đối tượng và giới hạn không cho khí này thóat ra khỏi vùng ngoài để tránh nguy hại cho sức khỏe con người. Thuốc trừ côn trùng xông hơi giết côn trùng bằng cách xâm nhập vào bên trong cơ thể theo con đường hô hấp. Một chất xông hơi tốt phải là chất: Có hiệu quả cao, giá rẻ Có độc lực cao với tất cả các pha phát triển của côn trùng mục tiêu nhưng không quá độc cho người. Dễ bay hơi và khả năng xâm nhập tốt( nhưng không bị nông sản ngấm quá nhiều sẽ ảnh hưởng đến chất lượng nông sản) Dễ phát hiện và theo dõi trong quá trình xử lý. Không ăn mòn vật liệu, khó cháy nổ trong điều kiện thường và giữ được lâu Không tác động gây mùi khó chịu cho nông sản. Có thể bay hơi triệt để không để lai dư lượng, không hại đến khả năng nảy mầm và chất lượng nông sản, không ảnh hưởng đến chất lượng xay xát và chế biến nông sản. Sẵn có và dễ sử dụng 76 Các loại thuốc trừ côn trùng xông hơi thường dùng: methyl bromide (CH 3 Br), phosphine (PH 3 ), carbon dioxide (CO 2 ), hydrogene cyanide (HCN). Ở Việt Nam, hai loại thuốc được sử dụng rộng rãi là Phosphine và Methyl Bromide. Trong đó, Phosphine được sử dụng nhiều hơn do Methyl Bromide rất độc, hiện bị cấm sử dụng ở nhiều nước trên thế giới vì nó có tiềm năng phá huỷ tầng Ozon của khí quyển, chỉ dùng để diệt các loài côn trùng đối tượng kiểm dịch thực vật và không dùng để xử lý hạt giống và cây giống - Bromua metyl (CH 3 Br) Là chất lỏng không màu, dạng hơi nặng hơn không khí 3 lần, có tính thẩm thấu mạnh. Loại này có độc tính cao. Có thể dùng cho tất cả các loại nông sản và dễ khử trung kho không. Bromua metyl không có mùi vị cho nên khi sử dụng phải chú ý, nếu không sẽ rất dễ bị ngộ độc, phương pháp sử dụng phức tạp hơn, phải dùng ống cao su dẫn hơi vào cho tới khi đủ liều lượng thì khóa lại. Liều lượng dùng : trung bình từ 40÷50g/1m3 sản phẩm. Thời gian hun thuốc là 24÷ 48 giờ. Nhiệt độ trong kho không được thấp hơn 140C. Lưu ý: Bromua metyl có thể làm giảm khả năng nảy mầm của hạt và làm giảm chất lượng hạt do Bromua metyl phá hủy cấu trúc Protein, do vậy đối với một lô hạt, không được sử dụng Bromua metyl nhiều lần liên tục. - Phosphine (PH3) Hóa chất này có nhiều tên thương phẩm khác nhau như Gastoxin, BKPhos, Nhôm phosphua … Ưu điểm: thuốc không làm ảnh hưởng đến hàm lượng chất béo có trong nông sản và tỷ lệ nẩy mầm của hạt. Khí phosphine (PH3) được sinh ra từ các hợp chất của phosphine kim loại (nhôm, magiê, kẽm). Phản ứng của thuốc thành phẩm với hơi nước xảy ra như sau: Al(OH) 3 + PH 3 AlP + 3 H 2 O PH 3 có tác dụng diệt côn trùng, còn Al(OH) 3 không độc. PH 3 dễ cháy nổ nên để ngừa cháy nổ người ta thêm (NH 4 ) 2 CO 3 . 2 NH 3 + CO 2 + H 2 O (NH 4 ) 2 CO 3 CO 2 và H 2 O làm tăng khả năng hô hấp của côn trùng, làm cho khả năng nhiễm thuốc cao hơn (FAO, 1984). Khí PH 3 bay ra là khí độc diệt sâu mọt bằng con đường hô hấp. PH 3 rất dễ bị oxy hóa thành acid metaphosphine (HPO 3 ) làm tăng khả năng gây độc của thuốc. Thuốc thành phẩm đóng gói ở dạng hạt, dạng bột, phổ biến nhất là dạng viên nén. Ðặc tính lý hóa: thành phần chủ yếu là nhôm phosphua (66%), (NH 4 ) 2 CO 3 (28%), còn lại là các chất phụ da khác, thuốc dạng viên nén có màu xám tro. Công thức hóa học PH 3 , điểm sôi - 87,40C, trọng lượng phân tử là 34, tỷ trọng đối với không khí là 1,2; khả năng khuếch tán cao, khí không bị hấp thụ vào hầu hết các loại hàng hóa. 77 Tính độc: thuốc rất độc đối với người, ở nồng độ 2,8 mg/lít không khí (2.000 ppm trong không khí) sẽ gây chết người trong thời gian ngắn. Ðối với nông sản hàng hóa Phosphine hấp thụ rất ít hoặc không hấp thụ vào hàng hóa và rất dễ dàng phóng thích ra ngoài bằng quạt gió, nên không để lại dư lượng đáng kể trên hàng hóa. Ở điều kiện bình thường phosphine không ảnh hưởng đến độ nẩy mầm của hạt giống. Phosphine có thể diệt trừ được nhiều loại sâu mọt. Liều lượng tuỳ thuộc vào loại hàng hóa, dịch hại mà có liều lượng khuyến cáo khác nhau. Ðể việc sử dụng phosphine trong khử trùng kho đạt hiệu quả cao cần phải giữ hơi độc trong thời gian dài để cho các pha chống chịu thuốc như: nhộng đủ thời gian phát triển thành sâu non hoặc trưởng thành sẽ chết vì thuốc. Phostoxin (chất hữu hiệu chính là phosphine nhôm 50 %) là thuốc có dạng bột xám nhạt, chứa hàm lượng Phosphine khoảng 30%. Hơi Phosphine rất độc với Hình 3.11: Bảo hộ lao động bằng mặt sâu mọt, chuột nhưng sau thời gian hiệu nạ phòng độc lực nó bị oxy hóa thành acid phosphoric ít độc với người và gia súc. Ðộ phân giải của thuốc phụ thuộc vào: kho hàng không kín liều lượng thuốc cao hơn. Ðối với hàng hóa 12÷20g phostoxin/1m3, thời gian bịt kín ít nhất 72 giờ. Sau khi xử lý 9 ngày dư lượng PH3 được ghi nhận bằng không. Hoạt chất nhôm phosphua (phosphine) được dùng để khử trùng cho sâu mọt, chuột...cho lúa mì, thóc gạo, cà phê, các loại hạt giống và dược liệu... nhưng không được dùng khử trùng cho rau, quả tươi và các loại hàng hóa có độ ẩm trên 18%. Lượng dùng 1,5÷2g PH 3 /m3 hàng hóa, hay 0,1 ÷ 0,15 g PH 3 /m3 kho không chứa hàng. Thời gian khử trùng kéo dài 7 ngày ở nhiệt độ 12÷170 C, 5 ngày ở nhiệt 21 ÷ 250C và 4 ngày ở nhiệt độ 260C. Nếu sử dụng liều lượng 4 viên/tấn hàng (3g/viên) thời gian tái sinh của sâu hại nhanh, do không diệt trùng triệt để. Thuốc sử dụng đơn giản, an toàn với môi trường xung quanh. Lương thực nông sản xử lý bằng nhôm phosphua không bị thay đổi màu sắc, mùi vị và chất lượng dinh dưỡng. Khả năng thẩm thấu, khuếch tán thuốc tốt, nên có thể diệt được sâu hại ở mọi vị trí trong khối hàng. Thuốc có thể diệt được 100% sâu hại cách vị trí đặt thuốc 2,5m . - Điều kiện kỹ thuật để khử trùng kho Muốn khử trùng kho tàng được tốt, có hiệu suất cao cần phải có các điều kiện sau : + Kho hoặc đối tượng khử trùng phải đảm bảo kín các khe hở cửa ra vào và cửa thông hơi để giữ cho nồng độ thuốc trong một thời gian cần thiết đủ để tiêu diệt côn trùng (nhất là đối với thuốc khử trùng xông hơi), nó tuỳ thuộc vào đặc tính của đối tượng diệt trùng và tùy thuộc từng loại hóa chất mà thời gian có thể từ 24 giờ đến 192 giờ. 78 Trong trường hợp khử trùng riêng cho lô hàng cần phải bít kín lô hàng, không để khí độc lọt ra ngoài Hình 3.12. Phủ kín lô hàng khi khử trùng bằng các chất độc xông hơi + Phải đảm bảo an toàn tuyệt đối cho nhân dân và nhân viên trực tiếp khử trùng kho, cần phải có cán bộ chuyên trách, đồng thời phải có đầy đủ trang thiết bị an toàn lao động phòng độc như mặt nạ, bơm... và phải nắm vững các nguyên tắc phòng ngộ độc. + Nắm vững các tính chất hóa học của từng loại hóa chất, phương pháp sử dụng liều lượng cần thiết của mỗi loại hóa chất với các đối tượng khác nhau nhằm thu được hiệu quả cao nhất. + Chuẩn bị đầy đủ các dụng cụ phòng và cứu hỏa, sau đó tùy theo mỗi loại thuốc mà mỗi loại đối tượng sản phẩm khác nhau tính toán liều lượng cho thích hợp 3. CHUỘT 3.1. Đặc điểm sinh học của chuột Chuột là động vật thuộc bộ gặm nhấm (Rendentia). Nó là động vật phàm ăn ăn tạp và mắn đẻ, phát triển nhanh, phá hại lương thực, thực phẩm và các sản phẩm khác rất nghiêm trọng. Người ta đã tính rằng, nếu ở vùng ôn đới và hàn đới, cứ 2 người có 1 con chuột, ở vùng nhiệt đới nóng ẩm và ẩm cứ 1 người có 3 chuột thì hiện nay trên quả đất chúng ta có khoảng 4.250 triệu con chuột. Mỗi năm trung bình mỗi con chuột ăn hết 4,5kg hạt cốc và thực phẩm, làm hỏng gây bẩn một lượng lương thực gấp 3 lần nữa, nghĩa là ăn hại và phá hủy tất cả tới 10kg lương thực 1 năm. Tổng cộng 1 năm loài chuột ăn hại 42,5 triệu tấn lương thực trị giá tới 17 tỷ đô la. Chuột không những ăn hại mà còn làm ảnh hưởng đến phẩm chất sản phẩm và gây một số bệnh truyền nhiễm cho người Việc hiểu biết một số đặc điểm sinh vật học cơ bản của chuột là rất quan trọng để có thể nhận biết được những loài dịch hại chính và hiểu được lý lẽ của các phương pháp dùng để phòng trừ chúng. 79 3.1.1. Các loài chuột gây hại phổ biến toàn thế giới Rattus norvegicus: còn gọi là cống hay chuột Na Uy, sống được ở bất kỳ hoàn cảnh nào miễn có thức ăn và chỗ ẩn náu, kể cả cống rãnh. Rattus rattus: còn gọi là chuột đàn, chuột đen hay chuột mái nhà, sống chủ yếu ở trong nhà, trong kho hàng, trong cư xá và những hoàn cảnh tương tư. Mus musculus: còn gọi là chuột nhà, phổ biến trong các nhà kho bảo quản hạt, trong các khu vực nhà cửa chen chúc ở đô thị và trong các nhà cửa ở trang trại. 3.1.2. Tập tính của loài chuột - Gặm nhấm - Đào bới, leo trèo, nhảy và bơi - Nhìn kém nhưng nghe, ngửi, nếm giỏi - Sống thành bầy đàn - Sinh sản và phát triển nhanh - Tạp ăn - Có tính nghi ngờ và cảnh giác với vật lạ 3.2. Tác hại của chuột - Gây tổn thất số lượng và chất lượng nông sản. Chuột không chỉ ăn thực phẩm và các hàng hóa khác được bảo quản mà còn ăn một cách có chọn lọc, chỉ ăn những phần nào của hạt mà chúng thích tấn công. Ví dụ như đối với bắp, thường chúng chỉ ăn mầm hạt gây mất chất lượng rất lớn. - Chuột làm bẩn một lượng lớn hạt do nước tiểu, phân và lông của chúng. Đây là một nguyên nhân nữa, có lẽ quan trọng hơn, gây tổn thất phẩm chất hạt. - Chuột còn có thể truyền bệnh cho người và vật nuôi. - Chuột còn phá hỏng kiến trúc của các tòa nhà, nhà kho bảo quản và các trang bị trong nhà kho. Khi tìm kiếm thức ăn, chúng thường gặm nhấm các cửa lớn và khung cửa sổ bằng gỗ, dây điện, bao bì,… Các loại chuột đào bới đôi khi còn làm suy yếu các tòa nhà, làm cho sàn nhà bị nghiêng. Sự quan tâm có tính chất toàn cầu về những thất thóat do chuột gây ra trong các kho bảo quản hạt đã được ghi nhận bởi cuộc thảo luận chuyên môn của Tổ chức Hợp tác Phát triển Kinh tế, Tổ chức Nông Lương và Tổ chức Y tế thế giới vào năm 1978, xếp hạng "thiệt hại do chuột gây ra đối với các sản phẩm bảo quản" như là một vấn đề dịch hại có ý nghĩa toàn cầu. 3.3. Biện pháp phòng trừ chuột 3.3.1. Biện pháp vệ sinh Vệ sinh là một khái niệm đơn giản và cơ bản nhất phải luôn được dùng để ngăn ngừa nhiễm chuột. Không một phương pháp phòng trừ riêng lẻ nào khác đem lại nhuận bằng với việc giữ gìn bên trong và xung quanh phức hệ bảo quản hạt thật sạch sẽ và vệ sinh. Điều này liên quan đến một chương trình kiểm tra vệ sinh, và giữ vệ sinh, được lập ra để loại trừ các nguyên nhân dẫn đến nhiễm chuột. Bước đầu tiên nên là: - Loại bỏ đường đi vào nguồn thức ăn. - Loại bỏ tất cả các chỗ trú ẩn. Hai hoạt động đơn giản này tạo nền tảng cho tất cả các biện pháp phòng trừ 80 chuột khác. Mặc dù chúng có thể có hiệu lực lâu dài, nhưng các quy trình này thường xuyên bị quên lãng hay lơ là. Chuột cần chỗ ẩn náu làm chỗ che chở và chỗ trốn. Các điều kiện thuận lợi cho chuột trú ẩn: - Cỏ trồng nhưng không được kiểm soát, cỏ dại và các bụi rậm. - Sự lộn xộn bừa bãi. - Ngẫu nhiên bảo quản các thiết bị và nguyên vật liệu ở cùng một chỗ. - Tích lũy rác. Trọng tâm đầu tiên của bất kỳ một chương trình vệ sinh nào trong một phức hệ bảo quản hạt là dẹp bỏ những điều kiện thuận lợi trên. 3.3.2. Biên pháp đặt rào cản cơ học Đặt các rào cản cơ học là một hoạt động ngăn ngừa chuột vào trong cấu trúc của một nhà kho. Khi thiết kế, xây dựng nhà kho chú ý không cho chuột xâm nhập vào, hay nói cách khác là "xây dựng sao cho chuột ở ngoài". Sự cần thiết phải ngăn ngừa chuột cho một cấu trúc bảo quản nên được xem xét một cách nghiêm túc với một am hiểu thích đáng về đặc tính sinh học của chuột, và nên được thực thi trong giai đoạn thiết kế. 3.3.3. Biên pháp diệt chuột bằng hóa chất Khi phát hiện trong kho có chuột tìm mọi cách để diệt triệt để, dùng bẫy bả độc. Tuyệt đối tuân thủ nội quy sử dụng thuốc diệt chuột, những yêu cầu vệ sinh trong và sau khi sử dụng thuốc diệt chuột để đảm bảo an toàn cho người, gia súc ở khu vực kho dùng thuốc diệt chuột. Thuốc diệt chuột phổ biến là: Phokeba (Zn 3 P 2 + BaCO 3 ), Warpharin v.v... 3.3.3. Biên pháp diệt chuột bằng bằng chế phẩm sinh học Chuột có nhiều kẻ thù tự nhiên như mèo, chim cú mèo, rắn chuột. Khôi phục và hát triển đàn mèo là biện pháp khống chế chuột khá hiệu quả. Các vi sinh vật gây bệnh hay sinh độc tố diệt chuột đã được nghiên cứu và áp dụng trong bã sinh học diệt chuột. Thuốc diệt chuột Biorat là ứng dụng biện pháp này. Biện pháp sinh học diệt chuột ít gây độc đối với người sử dụng và ít ảnh hưởng đối với môi trường hơn là dùng hóa chất. TỔNG KẾT CHƯƠNG Một trong những nguyên nhân chủ yếu làm tổn thất về mặt số lượng và chất lượng của nông sản là do các hoạt động sống của các sinh vật hại có trong kho nông sản. Hoạt động sống của các sinh vật hại trong kho còn ảnh hưởng đến vệ sinh an toàn thực phẩm. Khi hoạt động sống, các sinh vật hại trong kho đều thải ra môi trường lượng ẩm và nhiệt nên có sự tác động qua lại giũa hoạt động sinh lý của nông sản và hoạt động của các sinh vật hại trong kho. Do vậy khi các hoạt động sốngcủa các sinh vật hại trong kho bị hạn chế thì các hoạt động sinh lý của nông sản cũng bị hạn chế theo Để hạn chế sự tổn thất về số lượng và chất lượng nông sản, cần nắm vững các hoạt động sống của các sinh vật hại trong kho nông sản để từ đó biết được các yếu tố ảnh hưởng đến các hoạt động sống của các sinh vật hại trong kho này và đề ra các 81 biện pháp để ngăn ngừa, hạn chế cũng như các biện pháp xử lý khi nông sản bị giảm phẩm chất là vấn đề cần thiết. CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG 1. Trình bày tác hại của vi sinh vật, của các động vật hại trong kho bảo quản 2. Từ các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động sống của vi sinh vật, côn trùng, chuột. Hãy nêu những biện pháp để đề phòng sự phát sinh, phát triển của chúng. 3. Nêu các biện pháp để diệt trừ vi sinh vật, côn trùng, chuột. 4. Trình bày điều kiện để thực hiện việc tiêu diệt côn trùng có hiệu quả và an toàn 82 Chương 4. KỸ THUẬT XỬ LÝ VÀ BẢO QUẢN NGŨ CỐC SAU THU HOẠCH 1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO HẠT NGŨ CỐC 1. 1. Cấu tạo chung Hạt nông sản ở nước ta rất nhiều loại hình khác nhau, tất cả đều thuộc 2 họ : họ hòa thảo (gramineae) và họ đầu (leuguminosae). Nếu căn cứ vào thành phần hóa học, người ta chia làm 3 nhóm : - Nhóm giàu tinh bột : thóc, ngô, khoai, sắn (khoai mì)... - Nhóm giàu protein : hạt đậu, đỗ. - Nhóm giảu chất béo : lạc, vừng... Mặc dù rất khác nhau về dinh dưỡng, về phân loại, nhưng cấu tạo thực vật của hạt nông sản khá giống nhau. Nó gồm có các bộ phận chính như sau : 1.1.1. Vỏ hạt Vỏ hạt bao bọc xung quanh toàn bộ hạt, có tác dụng bảo vệ, chống lại ảnh hưởng xấu của điều kiện ngoại cảnh (thời tiết, vi sinh vật hại...) Vỏ hạt được cấu tạo từ nhiều lớp tế bào mà thành phần của nó chủ yếu là xenlluloza và hemixelluloza. Căn cứ vào đặc điểm của vỏ hạt, có thể chia hạt nông sản thành 2 loại : - Loại có vỏ trần, ngô, lúa mì, đậu... - Loại có vỏ trấu : như lúa, kê, đại mạch. Sắc tố ở vỏ hạt cũng khác nhau. Trên vỏ hạt còn có râu, lông... lớp vỏ hạt có tác dụng quan trọng để bảo vệ phôi hạt vì thế trong quá trình bảo quản phải hết sức giữ gìn bảo vệ lớp vỏ hạt, tránh để xây xát cơ giới, ngược lại trong quá trình chế biến lại cần phải tách lớp vỏ hạt ra khỏi sản phẩm để đảm bảo tốt cho chất lượng chế biến. Gần sát với nội nhũ là lớp aleuron, đây là lớp tế bào trong cùng của vỏ hạt tiếp giáp với nội nhũ. Chiều dày của lớp aleuron phụ thuộc vào giống. điều kiện trồng trọt. Lớp aleuron tập trung nhiều dinh dưỡng quan trọng. Ở hạt có bột (như hạt thóc) chứa chủ yếu là protein, lipit, muối khóang và vitamine. Vì vậy lớp này dễ bị oxy hóa và biến chất trong điều kiện bảo quản không tốt. Khi xay sát các hạt nông sản, lớp aleuron vụn nát ra và chúng có sản phẩm, gọi là cám. Vì thế cám có dinh dưỡng cao, khi xay xát thóc, càng xát kỹ bao nhiêu thì gạo càng trắng, bảo quản càng dễ, nhưng dinh dưỡng (đặc biệt là Vitamine B 1 ) càng mất đi bấy nhiêu. 1.1.2. Nội nhũ Đây là phần chiếm tỷ lệ lớn nhất trong các thành phần cấu tạo nên hạt. Nội nhũ là nơi tập trung toàn bộ chất dinh dưỡng chủ yếu của hạt. Do đó nếu nội nhũ càng lớn, hạt càng có giá trị, tỷ lệ thành phẩm chế biến càng nhiều. Loại hạt có nhiều tinh bột thì nội nhũ chứa nhiều tinh bột, loại hạt có nhiều chất béo thì nội nhũ chứa nhiều dầu. Ngoài dinh dưỡng chủ yếu kể trên ra, nội nhũ còn chứa các thành phần dinh dưỡng khác nhưng tỷ lệ không đáng kể. Nội nhũ là nơi dự trữ nguyên liệu cho hô hấp của hạt, cho nên trong quá trình bảo quản, nội nhũ hao hụt nhiều nhất. Với hạt thóc, nội nhũ có thể trắng trong hay đục, hạt có nội nhũ đục khi phơi khô, tỷ lệ rạn nứt, gãy lớn, khi xay xát dễ đớn nát và phẩm chất cơm kém hơn. 83 1.1.3. Phôi hạt Thường nằm ở góc hạt, phôi được bảo vệ bởi tử diệp (lá mầm). Qua lá mầm, phôi nhận được đầy đủ các chất dinh dưỡng chủ yếu để duy trì sức sống và để phát triển thành cây con khi hạt nẩy mầm. Phôi gồm có 4 phần chính : mầm phôi, rễ phôi, thân phôi và tử diệp. Hình dáng phôi cũng khác nhau thùy theo loại hạt. Phôi hạt chứa nhiều chất dinh dưỡng có giá trị như protein, lipit, đường vitamine, một số enzyme... Ví dụ ở thóc, phôi chứa tới 66% tổng số các Vitamine B 1 của hạt. Ở ngô, phôi chứa tới 40% tổng số lipit cuả hạt. Ngoài dinh dưỡng cao, phôi lại có cấu tạo xốp và hoạt động sinh lý mạnh nên phôi dễ nhiễm ẩm và hư hỏng, vi sinh vật côn trùng thường tấn công vào phôi trước tiên rồi sau mới phá hoại sang bộ phận khác. Do đó những loại hạt có phôi lớn thường khó bảo quản hơn. Tỷ lệ khối lượng các phần vỏ, nội nhũ, phôi của các loại hạt đều khác nhau. Ngoài ra còn phụ thuộc vào đất đai, thời tiết và kỹ thuật canh tác. 1.2. Cấu tạo một số loại hạt 1.2.1. Hạt lúa (Oryzae sp.) - Vỏ Bao gồm: + Vỏ trấu : chiếm khoảng 15÷30% trọng lượng hạt. Thành phần chính là cellulosse. Vỏ trấu có màu vàng Vỏ trấu gồm 2 mảnh ghép lại, có nhiều đường gân nổi, trên vỏ trấu có lông nhám và xù xì. Trên và dưới hạt có mày trấu, mày có màu vàng nhạt hơn vỏ trấu một ít và Mày trên bóng hơn vỏ trấu. Mày bao gồm mày dưới và mày trên Vỏ trấu Độ dày của vỏ trấu thay đổi tùy theo giống lúa. + Vỏ hạt (vỏ cám): chiếm Vỏ hạt khoảng 4÷5% trọng lượng hạt. Vỏ hạt là lớp Nội nhũ vỏ mỏng như lụa, có màu trắng đục hoặc đỏ bám xung quanh hạt gạo. Vỏ hạt ngoài cellulosse còn chứa nhiều chất dinh dưỡng như: Protein, lipid, glucid... và nhiều Phôi vitamine nhóm B. Các chất dinh dưỡng phân bố không đều trong vỏ hạt, càng vào gần sát Mày dưới nội nhũ thì tỉ lệ các chất dinh dưỡng càng cao và tỉ lệ cellulosse, do vậy lớp aleuron Hình 4.1. Cấu tạo hạt lúa là lớp có tỉ lệ các chất dinh dưỡng cao nhất trong vỏ hạt - Nội nhũ Là thành phần quan trọng nhất trong hạt lúa, nội nhũ chủ yếu là glucid chiếm tới 90%. Nội nhũ có thể trắng trong hay trắng đục. Đối với thóc tẻ, tỉ lệ trắng trong, trắng đục phụ thuộc nhiều vào điều kiện thu hoạch và bảo quản sau thu hoạch 84 - Phôi Tùy theo giống lúa và điều kiện canh tác mà tỉ lệ phôi lớn nhỏ khác nhau, phôi có thể chiếm 2,2÷3% so với khối lượng toàn hạt. 1.2.2. Hạt Ngô (Zea May) - Vỏ Gồm có vỏ quả và vỏ hạt. vỏ quả cấu tạo từ nhiều lớp tế bào, ở phần giữa hạt dày gần phôi thì mỏng dần. vỏ ngô chiếm tỷ lệ 5,1÷6,2% khối lượng toàn hạt. - Nội nhũ Nội nhũ ngô gồm các phần Vỏ trắng trong (nội nhũ sừng) và trắng đục (nội nhũ đục), chiếm khoảng 79,7 ÷ 83,5% khối lượng toàn hạt. nội nhũ ngô gồm những tế bào lớn chứa nhiều tinh bột. ngô có nội nhũ sừng nhiều thì cứng hơn và chứa nhiều protein hơn ngô có nội nhũ Hình 4.2. Cấu tạo hạt Ngô bột nhiều. - Phôi Phôi ngô chiếm tỷ lệ 10,2 ÷ 14,1% khối lượng toàn hạt, có vai trò quan trọng trong sự sinh trưởng và phát triển của các quá trình sống. phôi chứa nhiều chất dinh dưỡng như protein, chất béo, vitamine và phần lớn các enzyme. phôi cấu tạo từ các tế bào mềm nên là môi trường thích hợp cho nấm mốc, sâu mọt xâm nhậpvà gây hại. Bảng 4.1. Tỷ lệ từng phần của hạt thóc, ngô, lúa mì (% khối lượng) Loại hạt Vỏ Phôi Nội nhũ Thóc 16,0 ÷ 27,0 2,0 ÷ 2,5 72,0 Ngô 5,0 ÷ 8,0 10,0 ÷ 15,0 79,0 ÷ 83,0 15,0 ÷ 19,0 2,2 ÷ 3,2 77,0 ÷ 82,0 Lúa mì 2. TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA HẠT, KHỐI HẠT 2.1. Tính chất vật lý của hạt 2.1.1. Độ cứng, độ đàn hồi Những tính chất cơ học có liên quan tới việc bảo quản lương thực-thực phẩm là độ cứng và độ đàn hồi. - Độ cứng của nông sản, thực phẩm đặc trưng cho khả năng chống đỡ của nông sản, thực phẩm để giữ nguyên hình dạng khi bị lực bên ngoài tác dụng. Độ cứng là một trong những chỉ tiêu để đánh giá chất lượng sản phẩm và cũng là một yếu tố cần xem xét khi tiến hành đóng gói, chất xếp, bốc dỡ hàng hóa. Độ cứng còn được sử dụng để xác định độ chín, thời hạn bảo quản của rau quả. - Độ đàn hồi của nông sản, thực phẩm đặc trưng cho khả năng biến dạng thuận nghịch tức thời của của nông sản, thực phẩm; tức là khi không còn chịu tác dụng của ngoại lực nó sẽ trở lại hình dạng ban đầu. 85 Độ đàn hồi có ý nghĩa lớn trong bảo quản và vận chuyển nông sản, thực phẩm cũng như trong việc xác định chất lượng nông sản thực phẩm. Chẳng hạn như chất lượng của gluten trong bột mì được đánh giá thông qua độ đàn hồi. 2.1.2. Tính chất quang học Tính chất quang học của thực phẩm được đặc trưng bằng khả năng hấp thụ, phản xạ hoặc cho những tia sáng với độ dài bước sóng khác nhau đi qua. Tính chất quang học thể hiện qua độ trong suốt, màu sắc của sản phẩm và sự khúc xạ ánh sáng. - Độ trong suốt của thực phẩm biểu thị khả năng cho ánh sáng đi qua thực phẩm đó. Thực phẩm cho tất cả các quang phổ của ánh sáng đi qua là thực phẩm không màu. Thực phẩm cho đi qua và hấp thụ những tia có độ dài sóng xác định là thực phẩm có màu. - Màu sắc của nông sản, thực phẩm là do những chất màu thiên nhiên có sẵn hoặc do những chất màu hình thành trong quá trình chế biến hoặc do những chất màu nhân tạo cho thêm vào sản phẩm mà có. Những chất màu nhân tạo cho thêm vào thực phẩm phải là những chất màu thực phẩm và được Bộ Y tế cho phép sử dụng; chất màu nhân tạo phải phù hợp với từng loại thực phẩm và phải đồng nhất trong thực phẩm. Khi bảo quản và chế biến nhiệt các loại nông sản, thực phẩm thì màu sắc của chúng cũng bị thay đổi ít hoặc nhiều. 2.2. Tính chất vật lý của khối hạt Khối hạt bao gồm nhiều hạt hợp thành. Do đó ngoài những tính chất riêng lẽ của từng hạt, khối hạt gồm nhiều thành phần khác nhau và có những tính chất đặc thù mà từng hạt riêng lẻ không có được. Ví dụ trong một khối thóc, ngoài hạt thóc ra còn có một số hạt cỏ dại, tạp chất hữu cơ (cát, sạn ...), một số côn trùng và vi sinh vật, một lượng không khí nhất định tồn tại trong khe hở giữa các hạt thóc. Do đặc tính không đồng nhất như vậy nên trong bảo quản gây ra không ít khó khăn nên cần phải nắm những tính chất vật lý của khối hạt để từ đó tìm ra những biện phấp làm giảm tổn thất trong quá trình bảo quản. 2.2.1. Dung trọng và khối lượng riêng - Dung trọng Dung trọng hạt là khối lượng của một đơn vị dung tích hạt nhất định (gồm thể tích thực của hạt và thể tích khoảng trống giữa các hạt), ký hiệu là γ, đơn vị tính là kg/m3 hoặc g/l. Công thức tính dung trọng: γ= m V1 Trong đó: m - là khối lượng của hạt (kg), V 1 - thể tích toàn bộ khối hạt (m3) Dung trọng của hạt lớn nhỏ có quan hệ với độ lớn của hạt, độ thuần, hình dạng, đặc tính bề mặt, kết cấu bên trong, hàm lượng nước, thành phần hóa học số lượng và loại hạt lẫn tạp. Dung trọng và độ hổng cuả hạt cũng có quan hệ nhất định. Độ chín càng cao thì hạt chắc, độ trống rỗng giảm thấp và dung trọng tăng lên Dung trọng hạt thay đổi theo độ ẩm hạt. Quan hệ giữa dung trọng và hàm lượng nước của hạt tương đối phức tạp. Với phần lớn hạt, khi độ ẩm của hạt càng cao, dung 86 trọng của chúng càng lớn (với hạt thóc, hạt ngô trong khoảng độ ẩm 12÷18%). Ở một số ít hạt như đậu tương, lúa mì, khi độ ẩm của hạt càng cao, dung trọng của chúng càng nhỏ. Bảng 4.2 . Quan hệ giữa hàm lượng nước với trọng lượng 1000 hạt và dung trọng của hạt cải dầu Hàm lượng nước % Dung trọng Trọng lượng 1000 hạt 17,1 672,5 3,15 16,2 673,5 2,98 14,4 674,9 2,86 13,6 675,0 2,81 10,8 678,1 2,75 Việc xác định dung trọng có những ý nghĩa chính sau: - Dự đoán được phẩm chất hạt tốt hay xấu. Cùng một loại hạt, khối hạt nào có dung trọng hạt cao thì khối hạt ấy có sự tích luỹ chất khô lớn hơn hay phẩm chất cao hơn. - Làm căn cứ tính toán dung tích kho chứa nông sản. Dung tích kho chứa cần xây dựng bao gồm thể tích chứa hạt và thể tích dành cho việc đi lại, cho xếp đặt các trang thiết bị bảo quản,… - Tính toán khối lượng hạt trong kho. Cũng có thể từ dung trọng hạt có thể tính ra trọng lượng hạt trong kho mà không cần thiết phải cân lại toàn bộ khối hạt theo công thức: - Khối lượng riêng Khối lượng riêng của là khối lượng của một đơn vị thể tích thực của hạt, ký hiệu là ρ, đơn vị tính là kg/m3 hoặc g/l. Khối lượng riêng của hạt cho biết sự hoàn thiện của hạt, chất lượng của hạt. ρ= Ta có: m V Trong đó: m - khối lượng của hạt (kg), V – thể tích thực khối hạt (củ, quả), m3 Bảng 4.3. Khối lượng riêng và dung trọng của một số loại hạt Tên hạt Dung trọng (kg/m3) Khối lượng riêng (kg/m3) Thóc 615 1383 Ngô 560 1450 Đậu tương 748 1255 2.2.2. Khối lượng nghìn hạt Khối lượng nghìn hạt là khối lượng của 1000 hạt, tính bằng gam (g) và thường được ký hiệu là P1000. Ý nghĩa 87 - Khối lượng nghìn hạt cho biết sơ bộ chất lượng hạt. Cùng một loại hạt, thì khối lượng nghìn hạt càng cao, hạt càng có chất lượng tốt. - Khối lượng nghìn hạt dùng để tính toán thể tích và độ bền của bao bì chứa hạt. Khối lượng nghìn hạt càng lớn thì để chứa hết cùng một thể tích hạt, độ bền của bao bì càng phải tăng. - Khối lượng nghìn hạt dùng để tính toán lượng hạt giống cần gieo trồng để bảo đảm một mật độ cây trồng hợp lý. Cách xác định Có nhiều cách xác định khôi lượng nghìn hạt nhưng phổ biến hơn là xác định khối lượng của 100 hạt (P100) hoặc xác định khối lượng của 500 hạt (P500) rồi P1000 được tính bằng công thức: P1000 = P100 x 10 hoặc P1000 = P500 x 2 Để có kết quả chính xác cần cẩn thận khi lấy mấu hạt để kiểm tra. Tốt nhất là dùng phương pháp đường chéo góc để chọn hạt kiểm tra. 2.2.3. Tính tan rời (tính lưu động) -. Khái niệm Khối hạt gồm nhiều phần tử rắn khác nhau về khối lượng, khối lượng riêng, kích thước, hình dạng và độ dính giữa các hạt riêng biệt nhau rất kém. Khi cho khối hạt chảy trên mặt nghiêng, từng hạt chuyển động dễ dàng, không dính nhau. Người ta gọi tính chất đó của khối hạt là tính tan rời hoặc tính lưu động. - Đại lượng đặc trưng của tính tan rời Tính tan rời của khối hạt được đặc trưng bằng góc nghiêng tự nhiên và góc trượt (còn gọi là góc tự chảy). + Góc nghiêng tự nhiên Khi đổ khối hạt rơi tự do từ trên cao xuống một mặt phẳng nào đó, khi khối hạt ϕ1 đạt tới một khối lượng nhất định sẽ tạo nên một hình chóp nón. Góc tạo thành bởi đường sinh của hình chóp nón với mặt phẳng đáy nằm ngang của hình nón gọi là góc nghiêng tự nhiên của khối hạt. Về trị Hình 4.3. Góc nghiêng tự nhiên số thì góc nghiêng tự nhiên bằng góc ma sát giữa hạt với hạt nên còn gọi là góc ma sát trong, thường ký hiệu là ϕ 1 Bảng 4.4. Góc nghiêng tự nhiên của một số loại hạt Loại hạt Góc nghiêng tự nhiên (độ) Thóc 37 ÷ 45 Ngô 30 ÷ 40 Lúa mì 23 ÷ 38 Đại mạch 28 ÷ 45 Đậu tương 25 ÷ 32 Hạt có tính tan rời lớn thì góc nghiêng tự nhiên nhỏ, lực ma sát giữa hạt với hạt nhỏ. 88 + Góc trượt Nếu ta đổ khối hạt trên một mặt phẳng nằm ngang làm bằng vật liệu bất kỳ, nâng dần một đầu mặt phẳng lên cho tới khi hạt bắt đầu chuyển dịch. Góc giới hạn bởi mặt phẳng nằm ngang và mặt phẳng nghiêng gọi là góc trượt. Về trị số thì góc trượt bằng góc ma sát giữa bề mặt hạt với φ2 bề mặt tấm vật liệu làm mặt phẳng nên còn gọi là góc ma sát ngoài, thường ký hiệu là ϕ 2 Góc trượt càng nhỏ thì độ tan rời càng lớn và ngược lại. Hình 4.4. Góc trượt Người ta xác định góc nghiêng tự nhiên và góc trượt bằng các dụng cụ như: Hộp thủy tinh bốn cạnh lật nghiêng, phểu tự chảy, hộp có ván trượt. Khi xác định tính rời thường được giá trị cực đại, cực tiểu và trung bình. Tùy điều kiện cụ thể mà lấy giá trị cực đại hoặc cực tiểu. Khi tính toán độ bền tường kho người ta chọn giá trị cực tiểu của góc nghiêng tự nhiên còn khi lắp đặt máng, ống nghiêng hoặc sàng nghiêng để hạt tự trượt thì lấy giá trị cực đại của góc trượt. - Các yếu tố ảnh hưởng tới tính tan rời + Hình dạng và trạng thái bề mặt hạt Hạt có dạng hình cầu hoặc gần cầu, trạng thái bề mặt nhẵn như hạt đậu tương (nành), đậu xanh thì góc nghiêng tự nhiên và góc trượt nhỏ tức là tính tan rời lớn. Hạt có bề mặt hạt xù xì, hình dạng càng khác hình cầu như hạt thóc, hạt đại mạch thì thì tính tan rời nhỏ. Hạt dài bao giờ cũng có độ rời nhỏ hơn hạt ngắn + Độ ẩm của hạt Độ rời của khối hạt tỷ lệ nghịch với độ ẩm của hạt. Bảng 4.5. Ảnh hưởng của độ ẩm tới góc nghiêng tự nhiên của hạt Loại hạt Lúa mì Đại mạch Độ ẩm, (%) Góc nghiêng tự nhiên, (độ) 15,3 30,0 22,1 38,0 11,9 28,0 17,8 32,0 + Lượng và loại tạp chất Tạp chất càng nhiều, đặc biệt là các tạp chất như rác, lá cây, v.v... thì càng làm cho tính tan rời càng nhỏ và có thể làm cho hạt bị tắc trong ống dẫn tự trượt. + Trạng thái bề mặt vật liệu Bề mặt vật liệu trượt rắn, nhẵn, không xù xì thì góc trượt của hạt nhỏ. + Điều kiện bảo quản Trong quá trình bảo quản, nếu để khối hạt bị men mốc, bị tự bốc nóng hạy bị nén chặt thì độ rời bị giảm, có khi bị mất hẵn. - Ứng dụng độ tan rời trong việc bảo quản 89 Nhờ có tính tan rời của khối hạt mà hạt lấp đầy khoảng không gian của kho chứa có hình dạng khác nhau như kho thường, kho silô hoặc trên các thiết bị vận chuyển như toa tàu, toa xe, thuyền... . Khối hạt có tính tan rời cao thì có thể dễ dàng vận chuyển bằng gàu tải, ống tự trượt, máng nghiêng, sàng nghiêng, vận chuyển bằng sức gió theo đường ống. Do tính tan rời nên khi ta đổ hạt vào kho, hạt có xu hướng "đạp" ra phía chân tường Khi thiết kế và xây dựng kho phải chú ý đến hiện tượng này để bảo đảm độ chắc chắn của kho. Muốn tính sức bền của tường kho phải sử dụng trị số nhỏ nhất của góc nghiêng tự nhiên (tức độ rời lớn nhất) . Dựa vào độ rời của khối hạt ta có thể sơ bộ đánh giá phẩm chất của hạt. Thông thường nếu góc nghiêng tự nhiên tăng lên thì chất lượng của hạt giảm (do độ ẩm cao hoặc tạp chất cao). 2.2.4. Tính tự phân loại - Khái niệm Trong khối hạt gồm nhiều thành phần không đồng nhất bao gồm những hạt chắc, những hạt lép và nhiều loại tạp chất hữu cơ, vô cơ nặng nhẹ khác nhau, trạng thái bề mặt khác nhau, hình dạng khác nhau. Do đó, khi làm di chuyển khối hạt thì khối hạt sẽ tự tạo nên những khu vực có chỉ số chất lượng khác nhau. Tính chất đó của khối hạt gọi là tính tự phân loại của khối hạt. Khi đổ hạt rơi từ trên xuống thì khối hạt sẽ tạo nên một khối hạt hình chóp nón. Những hạt nhẹ, lép và những tạp chất nhẹ (bụi, rác...) sẽ nằm ở phía trên hoặc chung quanh khối hạt. Những hạt chắc, có tỷ trọng lớn và các tạp chất nặng (đá, sạn, kim loại) sẽ nằm ở phần giữa và đáy của khối hạt. Vì lý do đó mà trong khối hạt tự tạo nên những vùng có thành phần khác nhau, chất lượng khác nhau. Kết quả này chịu ảnh hưởng trước hết bởi tỷ trọng của hạt và tạp chất. Khi rơi trong không gian, hạt nào có khối lượng càng lớn và hình dạng càng nhỏ thì quá trình rơi càng ít chịu ảnh hưởng của lực cản nên rơi nhanh do đó nằm ở phía dưới và ở giữa; các hạt nhẹ và có hình dạng lớn khi rơi chịu ảnh hưởng nhiều của sức cản không khí, đồng thời do luồng gió đối lưu dẫn đến chuyển động xoáy trong kho làm cho chúng tạt ra bốn chung quanh tường kho và nằm ở phía trên. Bảng 4.6. Thành phần ở các khu vực trong khối hạt Vị trí Dung Hạt trọng(g/l) giập, vỡ (%) Hạt lép (%) Tạp chất, bụi (%) Hạt cỏ dại(%) Xác côn trùng (%) Đỉnh khối 704,10 1,84 0,09 0,55 0,32 0,14 Giữa khối 706,50 1,90 0,13 0,51 0,34 0,04 Giữa đáy khối 708,00 1,57 0,11 0,36 0,21 0,04 Phần rìa giữa khối 705,00 1,91 0,10 0,35 0,21 0,04 Phần rìa sát đáy 677,50 2,20 0,47 2,14 1,01 0,65 Trong một kho hạt, nếu đổ bằng thủ công cũng xảy ra tình trạng tương tự, có nghĩa là ở giữa kho bao giờ tỷ trọng cũng lớn hơn và tỷ lệ tạp chất nhỏ hơn so với tường kho. Sự phân bố này từng lớp theo chiều dày của khối hạt, cứ 0,8 - 1m lại có một lớp tạp chất ít ở giữa đống và nhiều dần sang hai bên tường kho. 90 Bảng dưới đây cho thấy tình hình phân bố của các lớp hạt từ mặt tới độ sâu 2m ở giữa kho và tường kho . Bảng 4.7. Phân bố của các lớp hạt từ mặt tới độ sâu 2m ở giữa kho và tường kho . Giữa kho Độ sâu (m) Rìa tường kho Dung trọng (g/l) Hạt lép (%) Tạp chất (%) Dung trọng (g/l) Hạt lép (%) Tạp chất (%) Trên mặt 580 0,60 0,53 568 0,76 0,65 Cách mặt 0,5m 587 0,52 0,5 572 0,60 0,53 Cách mặt 1,0m 592 0,50 0,31 578 0,55 0,47 Cách mặt 1,5m 589 0,31 0,30 580 0,48 0,40 Cách mặt 2,0m 598 0,25 0,26 583 0,35 0,31 - Ảnh hưởng của tính tự phân loại Do có tính tự phân loại, ta có thể phân loại, làm sạch hạt bằng phương pháp dựa vào sức chịu gió của hạt (quạt, thiết bị hút gió …) Do tính tự phân loại mà các hạt non, lép và các tạp chất nhẹ như rác, lá cây, cỏ, bụi tập trung vào một chỗ (thường ở trên bề mặt khối hạt hay gần tường và 4 góc kho) làm cho chất lượng khối hạt ở các vùng khác nhau không đồng đều. Điều này gây ảnh hưởng không tốt cho công tác bảo quản: Các hạt non, lép và các tạp chất như rác, hạt cỏ, lá cây... thường mang nhiều vi sinh vật và hút ẩm nhiều, độ ẩm cao hơn các hạt tốt, chắc. Do vậy những vùng tập trung các phần tử này thì vi sinh vật, côn trùng dễ phát triển làm cho khối hạt bị hư trước rồi dần dần lây lan sang các khu vực khác trong toàn bộ khối hạt. Do tính tự phân loại mà có thể làm cho việc xác định chất lượng khối hạt không được chính xác nếu việc lấy mẫu không mang tính đại diện. Vì vậy việc lấy mẫu để phân tích chất lượng khối hạt phải lấy nhiều điểm, nhiều nơi tuân thủ theo tiêu chuẩn qui định. Nhìn chung, hiện tượng tự phân loại của khối hạt có ảnh hưởng xấu tới công tác giữ gìn chất lượng hạt Muốn hạn chế tác hại đó cần có biện pháp hạn chế sự tự phân loại, làm cho các phần tử đó phân bố đều trong toàn bộ khối hạt. - Biện pháp hạn chế tính tự phân loại của khối hạt Khi đổ hạt vào kho, silo hay bất kỳ vật chứa đựng nào nên đặt một hình nón ngay dòng chảy của hạt đổ vào. Khi hạt rơi vào hình nón thì các phần tử nhẹ sẽ trượt trên bề mặt hình nón rơi gần còn các phần tử nặng thì khi đập vào bề mặt hình nón sẽ văng ra xa mà ít tập trung vào chính giữa khối hạt hơn. Nhờ đó mà các phần tử trong khối hạt được phân bố đồng đều hơn. Khi tháo hạt ra khỏi kho silô, áp dụng biên pháp đó cũng giảm được tính tự phân loại của khối hạt. Khi đổ hạt vào kho theo phương pháp thủ công thì cần hạ thấp chiều cao đổ hạt và bắt cầu để đổ hạt từ trong ra ngoài, khi đổ hạt phải nhẹ nhàng sẽ hạn chế tính tự phân loại. Trong quá trình bảo quản, cứ 15÷20 ngày (vào lúc nắng ráo) vào kho cào đảo khối hạt một lần để giải phóng nhiệt, ẩm trong đống hạt, đồng thời làm cho sự tự phân 91 loại bị phân bố lại, tránh tình trạng nhiệt, ẩm, tập trung lâu ở một khu vực nhất định làm cho hạt bị hư hỏng. Ngoài ra cần lưu ý đến chất lượng nhập kho, cần nhập kho đúng tiêu chuẩn, tỷ lệ hạt lép, cỏ dại, tạp chất, độ ẩm phải nằm trong tỉ lệ cho phép nhập kho. 2.2.5. Độ trống (xốp) rỗng - Khái niệm Trong một khối hạt thì giữa các hạt luôn luôn có khe hở chứa đầy không khí. Thể tích khoảng không gian của toàn bộ khối hạt bao gồm hai phần: thể tích thực của các phần tử rắn trong khối hạt và thể tích khoảng trống giữa các hạt . + Độ chặt của khối hạt là tỉ số giữa phần thể tích thực của các phần tử rắn so với thể tích toàn bộ khối hạt, tính bằng phần trăm (%). Công thức xác định độ chặt của khối hạt như sau: t= V .100 (%) V1 + Độ rỗng khối hạt, củ, quả là tỷ số giữa phần thể tích khoảng trống giữa các hạt, củ, quả so với thể tích toàn khối hạt, củ, quả tính bằng phần trăm (%) Công thức xác định độ rỗng của khối hạt như sau: S= 3 Trong đó: V1 − V .100 (%) V1 V – Thể tích thực của các phần tử rắn trong khối hạt (củ, quả), cm V 1 – Thể tích toàn bộ khối hạt (củ, quả), m3 t – Độ chặt của khối hạt (củ, quả), % S – Độ trống rỗng của khối hạt (củ, quả), % Độ rỗng và độ chặt luôn luôn tỉ lệ nghịch với nhau, nếu độ rỗng lớn thì độ chặt nhỏ và ngược lại . Do vậy mối liên hệ giữa độ chặt và độ rỗng như sau: S = 100 – t - Các yếu tố ảnh hưởng tới độ chặt và độ rỗng của khối hạt Hình dạng, kích thước, trạng thái bề mặt của các phần tử: Loại hạt dài, vỏ xù xì, nhiều lông hoặc có râu dài thì độ rỗng lớn. Trong các điều kiện như nhau, hạt lớn có độ rỗng lớn hơn hạt nhỏ. Lượng và loại tạp chất: tạp chất lớn, nhẹ như lá cây, rác cỏ sẽ làm tăng độ rỗng còn tạp chất khóang nhỏ sẽ làm giảm độ rỗng. Chiều cao khối hạt trong kho và phương pháp đổ hạt vào kho: Chiều cao khối hạt lớn thì sức nén của khối hạt lớn nên độ rỗng nhỏ. Khi đổ hạt vào kho mà dẫm đạp trực tiếp lên khối hạt nhiều sẽ làm giảm độ rỗng. Độ ẩm của hạt và thời gian bảo quản: hạt hút ẩm nhiều hoặc bảo quản lâu bị nén chặt nhiều thì độ rỗng giảm - Ứng dụng độ chặt và độ rỗng trong việc bảo quản Độ trống rỗng có tác dụng tốt trong bảo quản. Khối hạt có độ trống rỗng cao, không khí dễ dàng chuyển dịch gây nên hiện tượng truyền nhiệt đối lưu và dịch chuyển ẩm. Nhờ đó mà một lượng nhiệt và hơi 92 nước bên trong khối hạt có thể khuếch tán ra ngoài. Đồng thời người ta có thể dùng biện pháp thông gió để làm khô, mát khối hạt khi khối hạt bị nóng, ẩm. Nhờ có độ trống rỗng mà người ta dùng biện pháp khử trùng xông hơi để diệt côn trùng trong khối hạt. Nhờ có không khí trong khoảng trống giữa các hạt mà hạt hô hấp bình thường duy trì sự sống. Điều này rất quan trọng trong việc bảo quản hạt giống. Các loại quả, củ tươi bị nén chặt, bị bít kín dễ bị bốc nóng làm cho hư hỏng. Tuy nhiên, nếu bảo quản không tốt thì không khí có nhiệt độ và độ ẩm cao hoặc côn trùng thì dễ xâm nhập sâu vào trong lòng khối hạt làm ảnh hưởng xấu tới chất lượng hạt. Mặt khác, nông sản, thực phẩm có độ rỗng cao thì tốn nhiều bao bì hoặc kho chứa đựng, tồn trữ. Vì vậy, trong quá trình bảo quản hạt nông sản cần giữ độ trồng rỗng của khối hạt bình thường, tránh làm giảm độ trống rỗng. Độ rỗng giảm thường không có lợi cho quá trình bảo quản do làm chậm quá trình thóat nhiệt, thông gió, dễ dẫn đến hiện tượng tụ bốc nóng. Thông thường, trong quá trình bảo quản, độ trống rỗng giảm do nhiều nguyên nhân (ự giẫm đạp, sự nén chặt, sự tích bụi …), do vậy trong quá trình bảo quản cần phải áp dụng nhiều biện pháp để giữ độ trỗng rỗng bình thường như: Dùng cầu ván để hạn chế sự dẫm đạp, chiều cao đổ hạt không cao quá quy định, thường xuyên cào đảo, đảo bao định kỳ đối với bảo quản theo hình thức đóng bao … Lưu ý: Giữa độ trống rỗng của khối hạt và dung trọng có quan hệ mật thiết với nhau do vậy khi xác định dung trọng cần phải thao tác nhanh và chính xác, mục đích là giữ độ trỗng rỗng bình thường 2.2.6. Tính hấp phụ - Khái niệm Do khối hạt có độ trống rỗng và trong mỗi hạt có nhiều mao quản nên các loại hạt nông sản có khả năng hút các chất khí và hơi nước trong môi trường xung quanh tiếp xúc với nó đồng thời nó có thể nhả khí, hơi nước ra lại môi trường. Tính chất mà nông sản, thực phẩm có thể hút hơi nước hoặc các khí khác vào bên trong nó hoặc nhả hơi nước và các chất khí ra khỏi nó được gọi là tính hấp phụ. Khả năng này phụ thuộc vào cấu tạo, bề mặt hoạt động, thành phần hóa học của nông sản, thực phẩm và điều kiện của môi trường. Loại nông sản, thực phẩm có cấu tạo xốp, bề mặt hoạt động lớn, chứa nhiều protein, tinh bột, đường đồng thời môi trường có áp suất riêng phần của chất khí hoặc hơi nước lớn thì sự hấp phụ xảy ra mạnh. Quá trình hút chất khí hoặc hơi vào nông sản, thực phẩm thì dễ còn nhả ra thì khó hơn và không triệt để, nghĩa là trong nông sản, thực phẩm vẫn còn một lượng dư chất so với trước khi hút vào. Tính chất trên đây của hạt một mặt gây khó khăn cho công tác bảo quản như để hạt nơi có mùi hay khí độc sẽ làm cho hạt dễ dàng có mùi và ô nhiểm chất độc đó. Mặt khác, cũng nhờ tính chất này mà ta có thể sử dụng các chất xông hơi để diệt sâu mọt trong khối hạt (thậm chí diệt cả sâu mọt nằm sâu trong hạt), đồng thời có thể giải phóng được hơi độc trong hạt bằng cách thông gió, hong phơi. - Sự hấp phụ chất khí 93 Nông sản, thực phẩm có thể hút các chất khí có trong môi trường mà nó tiếp xúc. Nếu các chất khí có mùi thì nó cũng có mùi của các chất đó. Do tính chất này mà nông sản, thực phẩm có thể bị nhiễm các mùi lạ, làm mất mùi tự nhiên, gây ảnh hưởng không tốt đến chất lượng. Một số trường hợp có xảy ra hiện tượng hấp phụ hóa học, nghĩa là có sự tác dụng hóa học giữa chất khí với các thành phần của của nông sản, thực phẩm. Chẳng hạn khi khử trùng hạt nông sản bằng Methyl Bromide (CH3Br) thì Methyl Bromide có thể kết hợp với hóa chức -SH và -SCH3 của protein có trong hạt (như methyonine chẳng hạn) để chuyển thành hóa chức -SCH2Br và không còn chức năng dinh dưỡng nữa. Do vậy, nếu dùng Methyl Bromide để xông hơi cho lương thực nhiều lần đều có thể làm hỏng một phần giá trị dinh dưởng của hạt. Riêng đối với hạt giống, khi dùng hóa chất để xử lý cần thận trọng vì có loại làm giảm năng lực nẩy mầm . Biện pháp đề phòng tác hại do sự nhiễm mùi lạ là không để chung các loại thực phẩm dễ hấp phụ mùi với thực phẩm hoặc hàng hóa có mùi; kho tàng cất giữ thực phẩm phải sạch sẽ, không có mùi lạ và không bố trí gần nơi vệ sinh, nơi có mùi hôi, v.v... Khi dùng hóa chất sát trùng kho hoặc khối hạt thì chú ý chọn loại không để lại mùi vị lạ, không tương tác hóa học hoặc hòa tan với các chất trong thành phần hóa học của nông sản, thực phẩm. - Sự hấp phụ hơi nước – Độ ẩm cân bằng (Wcb) Sự hấp phụ hơi nước cũng như sự nhả hơi nước ra khỏi nông sản, thực phẩm phụ thuộc vào tương quan giữa áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí và áp suất hơi nước trên bề mặt nông sản, thực phẩm. Quá trình hút hoặc nhả hơi nước sẽ dần dần sẽ đạt đến trạng thái cân bằng ẩm, khi đó áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí và áp suất hơi nước trên bề mặt nông sản, thực phẩm bằng nhau. Độ ẩm cân bằng của hạt (W cb ) Gọi: P h – áp suất hơi nước trên bề mặt nông sản, thực phẩm. P kk – áp suất riêng phần hơi nước trong không khí Nếu P h > P kk thì nông sản, thực phẩm sẽ nhả hơi nước, độ ẩm của nó giảm xuống. P h < P kk thì nông sản, thực phẩm sẽ hấp phụ hơi nước từ môi trường, độ ẩm của nó tăng lên tăng lên. P h = P kk thì nông sản, thực phẩm đạt trạng thái cân bằng (cân bằng động), tức là ở trạng thái mà trong cùng một thời gian nông sản, thực phẩm hút vào bao nhiêu ẩm thì nhả ra bấy nhiêu ẩm, độ ẩm của nó lúc này thì không thay đổi. Độ ẩm nông sản, thực phẩm khi ở trạng thái cân bằng ẩm gọi là độ ẩm cân bằng. - Các yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm cân bằng của hạt + Độ ẩm tương đối của không khí: Độ ẩm cân bằng tỷ lệ thuận với độ ẩm tương đối của không khí. Đối với các loại nông sản giàu glucid thì độ ẩm cân bằng thay đổi từ 7,0÷36% ứng với độ ẩm tương đối của không khí từ 15÷100%. Đường biểu diễn sự phụ thuộc của độ ẩm cân bằng vào độ ẩm tương đối không khí trong điều kiện nhiệt độ không đổi gọi là đường đẳng nhiệt độ ẩm cân bằng. Đối với các loại hạt nông sản, khi độ ẩm tương đối của không khí trên 80% thì độ ẩm cân bằng tăng nhanh. Khi độ ẩm tương đối của không khí 75% thì độ ẩm cân bằng của hạt chỉ vào khoảng 94 15÷17%; khi độ ẩm tương đối của không khí 100% thì độ ẩm cân bằng của hạt đạt gần gấp đôi. + Nhiệt độ không khí: Độ ẩm cân bằng của hạt tỷ lên nghịch với nhiệt độ. Ở cùng một độ ẩm tương đối của không khí, nếu nhiệt độ tăng thì thủy phân cân bằng giảm và ngược lại. Tuy nhiên ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ ẩm cân bằng thì không lớn. + Thành phần hóa học: nông sản, thực phẩm có nhiều chất béo thì độ ẩm cân bằng thấp, nhiều protein, tinh bột thì độ ẩm cân bằng cao. + Kết cấu của nông sản, thực phẩm: Hạt thóc có độ ẩm cân bằng thấp hơn gạo vì thóc có vỏ trấu bao bọc ngăn cản sự hấp phụ hơi nước. Hạt gạo có độ trắng trong cao thì độ ẩm cân bằng thấp hơn hạt gạo có độ trắng trong thấp. Bảng 4.8. Độ ẩm cân bằng của một số loại hạt độ ẩm không khí Loại 1. Nông nghiệp 5 2. Nông nghiệp 8 3. Nông nghiệp 8 4. Thóc lẫn 5. Nếp lai Độ ẩm ban đầu (%) 10,5 12,5 12,1 10,9 10,4 Độ ẩm tương đối không khí (%) 33 42 49 60 70 80 90 Độ ẩm cân bằng tương ứng (%) 7,6 7,4 7,8 7,6 7,8 9,0 8,9 9,5 8,7 8,1 10,0 10,3 9,8 9,9 9,1 10,9 11,6 11,8 10,3 10,0 12,4 13,3 13,6 12,6 12,2 15,0 14,9 15,1 14,5 15,0 16,1 16,8 17,5 16,7 16,9 - Ứng dụng Khi thực phẩm tiếp xúc với không khí ẩm thì nó hút ẩm từ không khí làm độ ẩm của thực phẩm tăng lên. Khi độ ẩm thực phẩm tăng lên quá qui định sẽ ảnh hưởng không tốt tới chất lượng của thực phẩm.Ví dụ: gạo, trà, đường, bánh kẹo ... khi tiếp xúc với không khí ẩm thì hút ẩm làm tăng độ ẩm có thể làm cho thực phẩm bị mốc, bị chảy nước. Vì vậy, các loại nông sản, thực phẩm khô, dễ hút ẩm cần được bao gói bằng các loại bao bì bằng vật liệu cách ẩm tốt, trong quá trình bảo quản, vận chuyển cần hạn chế tiếp xúc trực tiếp với không khí ẩm. Kho bảo quản phải bảo đảm yêu cầu kín để ngăn không khí ẩm xâm nhập vào trong kho, khi trời mưa hoặc không khí có độ ẩm không nên mở kho. Khi thực phẩm tiếp xúc với không khí khô thì thực phẩm nhả ẩm làm cho độ ẩm của nó giảm xuống. Ví dụ: rau quả để nơi khô sẽ bị mất hơi nước dẫn đến bị héo. Vì vậy, rau quả tươi cần cất giữ nơi có độ ẩm tương đối của không khí cao và nhiệt độ thấp. - Sự phân bổ độ ẩm không đều trong kho Sự phân bố độ ẩm trong khối hạt là không đồng đều. Sự không đồng đều này có thể do các nguyên nhân sau: Bộ phận cấu thành hạt có độ ẩm khác nhau. Trong hạt, thường thì phôi hạt có độ ẩm lớn nhất sau đó đến nội nhũ và cuối cùng là vỏ hạt. Ví dụ: trong hạt thóc có w= 13% thì độ ẩm sẽ phân bố như sau: nội nhủ 13,8%; phôi 15,1% và vỏ trấu 10,2%. Khối hạt ngoài những hạt khô và chắc, còn có những hạt còn xanh non, chưa hoàn thiện và các tạp chất dễ hút ẩm. Do đó đã tạo nên những thành phần và khu vực có độ ẩm không đều. Đem phân tích độ ẩm của các thành phần khác nhau trong 95 khối thóc thu được kết quả sau: khối thóc có độ ẩm trung bình là 13,2%; trong đó hạt mẩy, chắc có w=12,8%; hạt xanh, non có w=14,3%; tạp chất trong thóc có w=14,2%. Do sự hô hấp của hạt, sự hoạt động của côn trùng, vi sinh vật sinh ra một lượng hơi nước đáng kể. Cho nên những phần hạt có cường độ hô hấp lớn, tập trung nhiều côn trùng, vi sinh vật thì thường có độ ẩm cao Độ ẩm không khí tiếp xúc không đều với khối hạt. Trong một khối hạt, thường đáy, rìa và mặt khối hạt chịu ảnh hưởng nhiều nhất của độ ẩm không khí còn giữa khối hạt chịu ảnh hưởng ít nhất. Do nhiệt độ trong kho không đều, sự thay đổi độ nhiệt đã dẫn đến sự phân bố lại ẩm trong khối hạt. Nguyên nhân là sự truyền nhiệt kéo theo sự khuyếch tán ẩm, Khi sự chênh lệch về độ nhiệt trong khối hạt càng lớn thì sự chuyển dịch ẩm xảy ra càng mảnh liệt, tuy nhiên sự khuyếch tán ẩm trong kho xảy ra mạnh hơn sự truyền nhiệt, nên thường ở giữa kho nhiệt độ cao và độ ẩm thấp Kho xây dựng không tốt cũng có thể gây nên tình trạng phân bố ẩm không đều. Như vậy, có nhiều nguyên nhân khác nhau làm cho sự phân bố độ ẩm trong khối hạt không đều gây những khó khăn nhất định trong công tác bảo quản. Để bảo quản hạt tốt, không những cần độ ẩm hạt thấp mà còn cần khối hạt có độ ẩm đồng đều. Trong các nguyên nhân đó thì độ nhiệt và độ ẩm tương đối của không khí là nguyên nhân chủ yếu. Vì vậy muốn khắc phục tình trạng phân bố ẩm không đều trong khối hạt điều quan trọng trước tiên là phải ngăn ngừa ảnh hưởng của độ nhiệt cao và độ ẩm lớn của không khí. 2.2.7. Tính truyền dẫn nhiệt của khối hạt Quá trình truyền dẫn nhiệt của khối hạt được thực hiện theo hai phương thức chủ yếu là dẫn nhiệt và đối lưu. Cả hai phương thức này đều tiến hành song song và có liên quan chặt chẽ với nhau - Dẫn nhiệt Đại lượng đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của khối hạt là hệ số dẫn nhiệt của hạt. Hệ số dẫn nhiệt (độ dẫn nhiệt) là nhiệt lượng dẫn qua 1m2 bề mặt vật liệu trong thời gian 1 giây (s) khi chênh lệch nhiệt độ trên 1m chiều dài theo phương pháp tuyến của mặt đẳng nhiệt là 1 độ. Hệ số dẫn nhiệt đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của vật liệu. Vật liệu có hệ số dẫn nhiệt càng lớn thì khả năng dẫn nhiệt càng tốt. Hệ số dẫn nhiệt thường được ký hiệu là λ, đơn vị tính là j/m.s.oC hay w/m.oC (trong hệ đo kỹ thuật đơn vị của λ là W/m.oC) Hệ số dẫn nhiệt của một số vật liệu như sau. Bảng 4.9. Hệ số dẫn nhiệt, đơn vị tính w/m.oC Vật liệu Vật liệu λ, w/m.oC λ, w/m.oC Đồng 301,6 ÷ 324,8 Nước 0,592 Gỗ 0,116 ÷ 1,624 Hạt ngô (ẩm 14÷16%) 0,159 0,025 Hạt thóc (ẩm 14÷16%) 0,106 Không khí (20oC) Nói chung, nông sản thực phẩm có độ dẫn nhiệt kém (tương đương với gỗ). Độ 96 dẫn nhiệt của thực phẩm thường trong khoảng 0,16÷0,232 W/m.0C. Do hệ số dẫn nhiệt của nước cao nên những hạt ẩm thì có độ dẫn nhiệt cao hơn những hạt có độ ẩm thấp. - Đối lưu Song song với quá trình truyền nhiệt bằng phương thức dẫn nhiệt, trong khối hạt còn xảy ra quá trình truyền nhiệt do sự đối lưu của lớp không khí nằm trong khối hạt. Do sự chênh lệch độ nhiệt ở các khu vực khác nhau của lớp không khí trong khối hạt gây nên sự chuyển dịch của khối không khí, làm cho độ nhiệt của bản thân hạt thay đổi theo độ nhiệt của không khí. Nông sản có độ dẫn nhiệt Hình 4.5. Dòng không khí đối lưu trong kho kém vừa có mặt lợi vừa có mặt không lợi đối với công tác bảo quản. Mặt lợi: khi khối hạt bị bốc nóng thì nhiệt không truyền nhanh chóng tới các khu vực khác cho nên ta có đủ thời gian để xử lý nếu phát hiện kịp thời. Nhiệt độ ngoài trời thay đổi bất thường nhưng nhiệt độ trong khối hạt lại ít bị biến động nên việc bảo quản được ổn định. Mặt bất lợi: sự truyền nhiệt kém là một trong các nguyên nhân gây nên hiện tượng tự bốc nóng của khối hạt; gây nên hiện tượng ngưng tụ hơi nước trên bề mặt, gần bề mặt hoặc gần tường kho (nếu kho không bảo đảm kín hoặc cách nhiệt kém). Khi khối hạt đã xảy ra hiện tượng tự bốc nóng thì việc giải phóng nhiệt trong khối hạt đòi hỏi thời gian khá lâu nên ảnh hưởng đến chất lượng của khối hạt. Vì vậy trong bảo quản cần biết và vận dụng tốt tính chất này của khối hạt 2.3. Một số tính chất kỹ thuật của hạt và khối hạt 2.3.1. Độ vỏ Độ vỏ là tỷ tính bằng phần trăm (%) giữa khối lượng vỏ của hạt và khối lượng hạt. Độ vỏ cao thì khả năng chống đỡ với môi trường cao, hạt có độ vỏ thấp thường khó bảo quản hơn hạt có độ vỏ cao Độ vỏ có liên quan mật thiết tới tỷ lệ thu hồi thành phẩm trong chế biến. ví dụ: Thóc có độ vỏ thấp thì tỷ lệ thu hồi thành phẩm cao và ngược lại. 2.3.2. Tạp chất Tạp chất là những vật không có hoặc không còn giá trị sử dụng có lẫn trong khối hạt như cát, sạn, đất đá, cỏ dại, rơm rác, phân côn trùng, chuột. Tạp chất lẫn vào khối hạt là do những nguyên nhân sau đây: - Một số rơm, lá lẫn vào khối hạt khi thu hoạch. - Do bảo quản không tốt làm hạt bị hư hại không còn giá trị sử dụng. Tạp chất làm giảm giá trị của hạt, không những ảnh hưởng xấu tới quá trình bảo quản mà còn ảnh hưởng đến quá trình chế biến, làm giảm chất lượng của thành phẩm 97 sau chế biến. Khi chế biến cần tách tạp chất ra khỏi hạt. Dựa vào tính chất của tạp chất,người ta chia tạp chất thành hai loại: - Tạp chất hữu cơ như: thân cây, lá cây, cuống hạt, râu, xác sâu mọt, bào tử nấm mốc... - Tạp chất vô cơ như: đất, cát, mảnh kim loại... Chỉ số tạp chất là lượng tạp chất trong khối hạt thóc tính bằng phần trăm (%) so với khối lượng toàn bộ khối hạt thóc. 2.3.2. Độ ẩm Độ ẩm là tỉ lệ phần trăm giữa khối lượng nước có trong hạt so với khối lượng của hạt 2.3.3. Độ lớn của hạt Độ lớn của hạt ảnh hưởng lớn đến tỷ lệ thành phẩm khi chế biến. Hạt càng lớn thì tỷ lệ nội nhũ càng cao. Vì vậy khi chế biến thu được thành phẩm nhiều. Để đánh giá độ lớn của hạt có thể dùng các chỉ số như sau: lượng hạt không lọt lỗ sàng qui định, khối lượng 1000 hạt. 2.3.4. Độ đồng nhất (độ đồng đều) Trong chế biến thóc, ngoài độ lớn của hạt còn chú ý tới độ đồng đều của lô hạt, vì độ đồng đều liên quan tới chế dộ làm việc của thiết bị. Lô thóc có độ đồng đều thấp thì bóc vỏ khó khăn vì nếu điều chỉnh khe hở hai trục xay phù hợp với kích thước hạt lớn thì những hạt nhỏ sẽ lọt qua và không tróc vỏ, nếu điều chỉnh khe hở phù hợp với kích thước hạt nhỏ thì hạt lớn bị gaỹ nát. Độ đồng đều được tính theo phần trăm (%) giữa lượng hạt còn lại trên hai sàng liên tiếp so với khối lượng hạt đem đi sàng. 2.3.5. Độ trắng trong Độ trắng trong của hạt là chỉ số đánh giá chất lượng hạt thóc, hạt lúa mì, hạt đại mạch. Hạt thóc có độ trắng trong cao thì khi xay, xát ít bị gãy nát. Hạt lúa mì có độ trắng trong cao thì trong giai đoạn nghiền thu được nhiều tấm và từ tấm lõi nghiền thu được nhiều bột loại chất lượng cao. Trong chế biến, người ta phân ra: hạt có độ trắng trong cao nếu độ trắng trong của hạt trên 60%, hạt có độ trắng trong trung bình – độ trắng trong 40 – 60%, hạt có độ trắng trong thấp – độ trắng trong dưới 40%. 3. CÁC HIỆN TƯỢNG HƯ HẠI CỦA NGŨ CỐC SAU THU HOẠCH 3.1. Hiện tượng men mốc 3.1.1. Những dạng men mốc thường gặp và biện pháp phòng ngừa - Men mốc trên mặt đống hạt Nguyên nhân Hạt bảo quản được đổ rời thành đống trong nhà kho. Mặc dù lúc đầu đưa vào bảo quản hạt được phơi khô, có độ ẩm không quá 13%, nhưng trong quá trình bảo quản, qua những tháng ẩm ướt như các tháng 3 – 4, 7 – 8 là những tháng nồm ẩm, mưa nhiều, độ ẩm không khí trung bình lên tới 88÷90%, hạt hạt bị ẩm lên, độ ẩm có thể tăng lên tới 15÷16%. Ở những kho chứa không tốt, không bảo đảm kín, không ngăn chặn được không khí ẩm ở ngoài trời xâm nhập vào thì hạt ở trên mặt đống thường hay bị mốc. Mốc xuất hiện trước tiên ở những hạt bị ẩm, những hạt xanh, non, lép, những rơm rác, sau lây lan ra những hạt bình thường. Nếu không phát hiện, xử lý ngay thì 98 mốc sẽ lây lan nhanh vào trong đống hạt, tỷ lệ hạt mốc tăng lên rất nhanh và dẫn đến các hiện tượng hư hại khác. Hiện tượng mốc trên mặt đống hạt còn xảy ra khi mưa hắt qua cửa làm ướt hạt hoặc do mưa dột, hắt qua mái làm ướt hạt. Trong trường hợp này, mốc, men, vi khuẩn phát triển rất mãnh liệt, làm nhiệt độ đống hạt ở chỗ đó tăng lên rất mạnh, nhiệt độ có thể lên tới 45÷50 0 C. Nếu không phát hiện xử lý ngay, chỉ cần 5÷7 ngày là hạt ở đó có thể bị thối đen lại. Biện pháp ngăn ngừa Muốn tránh hiện tượng mốc ở trên mặt đống hạt thì trước tiên hạt đưa vào bảo quản phải phơi thật khô, làm sạch tạp chất và các hạt lép. Nhà kho để bảo quản hạt phải đảm bảo kín các cửa kho, khi đóng lại có thể hạn chế không khí ẩm xâm nhập vào trong kho. Trong những đợt mưa phùn, hoặc nồm ẩm phải năng kiểm tra, xem xét. Khi chớm thấy có hiện tượng mốc thì phải cào đảo hoặc hớt lớp trên ra phơi ngay, không cho mốc lan rộng ra trong đống hạt. - Men mốc ở lớp hạt để sát tường kho Nguyên nhân Hạt bảo quản đổ rời để tiếp xúc trực tiếp với tường kho, nếu tường kho không có mái hiên che (tường sau hoặc tường hồi), trong mùa mưa nước mưa thấm vào tường, làm cho hạt ở chỗ sát tường bị ẩm, sẽ gây nên men mục. Hiện tượng này thường xảy ra ở lớp hạt sát tường hồi hoặc tường sau không có mái hiên che; ở những kho vừa mới xây xong, tường kho còn ẩm đã chứa hạt. Hạt ở chỗ giáp tường sẽ hút ẩm ở tường và gây nên hiện tượng men mục, thành lớp dày 1÷10cm. Hiện tượng men mục hạt ở lớp giáp tường cũng xảy ra do hiện tượng “đổ mồ hôi” (đọng sương) ở lớp sát tường. Khi đống hạt bảo quản có độ ẩm cao (độ ẩm lớn hơn 13%), đống hạt sẽ hô hấp rất mạnh, tích tụ nhiệt, nhiệt độ trong lòng đống hạt lớn hơn 40 0 C. Đống hạt có nhiệt độ cao, nhiệt độ ở trong lòng đống hạt sẽ truyền ra phía tường kho, kéo hơi ẩm dồn ra phía tường. Trong tháng giao thời giữa mùa nóng và lạnh (các tháng 11, 12) ngoài trời lạnh làm cho lớp hạt ẩm tiếp giáp với tường đang nóng bị đọng sương (đổ mồ hôi). Mốc, vi khuẩn sẽ phát triển ngay lập tức tại lớp hạt đó, làm cho hạt ở đó bị men mục, nén tảng, làm mất giá trị dinh dưỡng, giá trị sử dụng của hạt. Biện pháp ngăn ngừa Muốn tránh hiện tượng men mốc lớp hạt ở giáp tường phải: + Nhập kho đúng phẩm chất, hạt đưa vào bảo quản phải phơi thật khô, làm sạch tạp chất và các hạt lép. + Tuân thủ đúng quy trình kỹ thuật nhập kho, hạn chế để xảy ra tính tự phân loại trong kho + Nhà kho xây xong, phải đợi tường khô mới chứa hạt và trong 2 năm đầu, không để hạt tiếp xúc trực tiếp với tường. Ở ven tường làm khung, gióng, rồi trải phên cót, sau đó mới đổ hạt vào kho. Làm như vậy sẽ tránh được hiện tượng men mốc ở lớp sát tường kho. + Tường nhà kho chứa hạt phải có mái hiên che để tránh nước mưa hắt, làm tường bị thấm ướt. 99 - Hiện tượng men mốc hạt ở sát nền kho Nguyên nhân Khi hạt chứa trong kho, để tiếp xúc trực tiếp với nền kho, hạt ở lớp sát nền tường bị ẩm, độ ẩm của hạt có thể tăng lên trên 14% làm cho hạt ở sát nền kho bị mốc, men, nén tảng lại. Trường hợp này xảy ra ở những nhà kho có nền không được chống ẩm tốt. Nền kho không cao, không có lớp không khí đệm ở nền (xây cầu bằng gạch, trên lát gạch làm nền hoặc làm vòm cuốn ở dưới nền để có lớp không khí đệm chống ẩm, ...) sẽ thấm ẩm ở dưới đất lên, làm cho hạt bị ẩm. Hiện tượng thấm ẩm qua nền kho hầu như xảy ra ở tất cả các kho có cấu trúc nền trệt (nền tiếp giáp trực tiếp với đất). Hiện tượng mốc hạt ở sát nền còn xảy ra do hiện tượng “đổ mồ hôi” (đọng sương). Khi đống hạt có độ ẩm cao (lớn hơn 13%), đống hạt sẽ bị bốc nóng, nhiệt độ đống hạt có thể lên trên 40 0 C. Nhiệt sẽ truyền từ giữa đống hạt xuống nền kho, kéo theo hiện tượng dồn hơi ẩm xuống phía nền kho. Những lúc giao thời hai mùa nóng – lạnh hay ngay trong một ngày, ban đêm trời lạnh đi rất nhanh. Trong khi đó hạt ở sát nền do dẫn nhiệt kém, nguội chậm hơn nền rất nhiều. Do vậy tạo nên sự chênh lệch lớn về nhiệt độ giữa hạt và nền kho, dẫn đến hiện tượng ngưng đọng ẩm, còn gọi là hiện tượng đọng sương hay “đổ mồ hôi”. Đống hạt càng nóng thì càng dễ xảy ra hiện tượng đọng sương. Khi hạt hạt ở nền đã bị đọng sương, mốc sẽ phát triển ngay lập tức. Nếu không phát hiện và xử lý ngay thì men mốc sẽ lây lan, làm hạt bị kết tảng, bị thối mục, có thể hoàn toàn không sử dụng được nữa. Biện pháp ngăn ngừa + Nhà kho phải cách ẩm, cách nhiệt tốt, không để hạt tiếp xúc trực tiếp với nền kho. + Hệ thống thóat nước tốt, không được để nước ứ đọng quanh chân tường kho + Không đổ hạt quá chiều cao quy định + Thường xuyên kiểm tra nhiệt độ, độ ẩm khối hạt - Hiện tượng men mốc hạt ở gần mặt đống Hạt bảo quản đổ rời thành đống trong kho để cao 2÷3m và mỗi gian chứa từ 30 tấn trở lên thường rất hay gặp hiện tượng mốc thành lớp, cách bề mặt đống hạt 5÷30cm. Nhìn trên mặt đống hạt không thấy mốc, nhưng bới sâu xuống dưới 5÷30cm thì thường thấy mốc trắng thành lớp. Khi vào những kho hạt như vậy thường thấy mùi chua và bước chân trên mặt đống hạt hạt bị nén chặt, không tơi xốp. Nguyên nhân Nguyên nhân gây mốc hạt thành lớp ở lớp gần mặt đống là do hiện tượng đọng sương ở lớp gần mặt. Đống hạt bị bốc nóng, nhiệt tích tụ lại làm nhiệt độ đống hạt tăng lên, nhiệt truyền lên lớp mặt kéo theo hiện tượng dồn hơi ẩm lên lớp gần mặt. Khi nhiệt độ ngoài trời thay đổi đột ngột, hạt trên mặt đống nguội đi nhanh, trong khi hạt ở 100 lớp sâu từ 5cm trở xuống vẫn nóng. Do sự chênh lệch nhiệt độ giữa hai lớp hạt quá cao nên dẫn đến hiện tượng nhưng đọng sương ở chỗ tiếp giáp. Từ khi bắt đầu bị mốc, chỉ cần 10÷15 ngày sau, mốc đã lây rất nhanh, lớp hạt bị mốc có thể dày tới 30÷50cm, hạt bị bốc nóng, nén dẽ mất hết độ tan rời. Hiện tượng này thường xảy ra ở những đống hạt bị bốc nóng vào những tháng chuyển tiếp giữa mùa nóng và mùa lạnh. Biện pháp ngăn ngừa + Cần tổ chức thông gió tốt, đúng kỹ thuật để tránh hiện tượng đọng sương + Lưu ý những tháng giao thời giữa mùa nóng và mùa lạnh, chêch lệch nhiệt dộ trong ngày lớn, sự chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp hạt cao nên dễ xảy ra men mốc ở khu vực này. Do vậy vào những ngày này cần tăng cường theo dõi và thường xuyên tổ chức thông gió kết hợp cào đảo khi có điều kiện thuận lợi, + Muốn chống hiện tượng men mốc ở lớp gần mặt thì cần phải đảo xới luôn lớp hạt phía trên dày 30÷50 cm, để hạt không có điều kiện đọng sương hoặc phải làm nguội, làm khô đống hạt để ngăn ngừa hiện tượng dồn hơi ẩm lên lớp mặt đống hạt. 3.1.2. Tác hại Trong quá trình bảo quản, nấm mốc phát triển trên hạt tạo thành men mốc làm giảm chất lượng của hạt một cách nghiêm trọng. Tác hại đó thể hiện ở những mặt sau đây: - Làm cho hạt bị hôi, mốc, chua, có vị đắng của mốc. Mùi hôi mốc rất bền vững, không thể làm mất bằng các biện pháp vật lý trong quá trình chế biến hay khi nấu chín. - Khi hạt đã bị mốc, độ chua của hạt tăng lên rất mạnh, làm mất mùi vị tự nhiên ban đầu của hạt. - Do mốc phát triển trên hạt, tiết ra enzyme (men) làm phân hủy các chất dinh dưỡng như protein, lipid, tinh bột, sinh tố, làm giảm giá trị dinh dưỡng của hạt một cách nghiêm trọng. - Nấm mốc phát triển trên hạt còn ảnh hưởng xấu đến cấu tạo bên trong của hạt, làm cho hạt bở mục, khi xay sát hạt bị đớn nát và tỷ lệ thành phần có thể giảm đi tới 10÷20%. - Mặt khác, mốc khi phát triển, hô hấp rất mạnh, làm tiêu hao vật chất khô của hạt. Thí nghiệm dùng hai mẫu hạt như nhau, mẫu I để hạt bình thường, không bị mốc, mẫu II hạt để trong môi trường ẩm có độ ẩm bằng 90%. Sau một tháng thí nghiệm trọng lượng 1000 hạt hạt của mẫu I không thay đổi, còn mẫu II bị mốc nặng, trọng lượng 1000 hạt giảm từ 27,0 g xuống 20,1 g. Khi bị mốc, hạt bị tiêu hao vật chất do mốc sử dụng và phân hủy, nên làm giảm trọng lượng của hạt, hạt bị nhẹ xốp. - Đối với hạt bảo quản để làm hạt giống, nếu mốc lây nhiễm vào hạt và trước tiên thường xâm nhập và gây mốc ở phôi hạt sẽ làm giảm độ nảy mầm và năng lực nảy mầm. Trường hợp bị nhiễm mốc nặng thì sẽ mất hoàn toàn khả năng nảy mầm, vì phôi hạt bị phá hỏng. 101 - Hạt bị mốc do một số giống có khả năng sinh ra độc (như một số giống Aspergillus flavus, Fusarium, Rhizopus, Penicillium, ...) thì có thể sinh ra trên hạt gạo những độc tố như aflatoxin, xitrinin, acratoxin. Những giống mốc này gặp điều kiện thuận lợi sẽ phát triển mạnh trên hạt và nếu độc tố tích tụ ở mức độ cao thì có thể gây bệnh hoặc gây tử vong cho người và gia súc khi ăn phải những hạt đó. Nhiều tại liệu nghiên cứu ở nước ngoài đã đánh giá là 30% số giống mốc có khả năng sinh độc tố, gây tác hại cho người cho gia súc. Tóm lại, hạt bị men mốc làm giảm giá trị tiêu thu của hạt, bao gồm giá trị dinh dưỡng, giá trị thương phẩm, làm giảm tỷ lệ thành phẩm khi chế biến, tổn thất về mặt số lượng và nhiều trường hợp bị mốc nặng thì hoàn toàn không thể sử dụng cho người ăn, cũng như không thể làm thức ăn cho gia súc. Vì vậy trong quá trình bảo quản hạt, phải có những biện pháp phòng ngừa và chống mốc cho hạt có hiệu quả. 3.3. Hiện tượng tự bốc nóng 3.3.1. Khái niệm Trong quá trình bảo quản, các vật thể sống trong khối hạt (chủ yếu là hạt, vi sinh vật, sâu mọt) gặp điều kiện thuận lợi sẽ hô hấp rất mạnh tạo ra một lượng nhiệt lớn. Do hạt có tính dẫn nhiệt kém nên nhiệt tích tụ lại trong khối hạt làm cho độ nhiệt của đống hạt tăng cao. Quá trình đó gọi là quá trình tự bốc nóng của khối hạt. Như vậy, cơ sở sinh lí của quá trình này là sự hô hấp của tất cả các cấu tử sống có trong khối hạt. Còn cơ sở vật lí là sự dẫn nhiệt kém của khối hạt. Mặt khác, sự tự phân loại và truyền ẩm do chênh lệch nhiệt độ cũng đưa đến hiện tượng tự bốc nóng. Tuy nhiên, không phải bất kì một sự tăng nhiệt độ nào đều coi như bắt đầu phát triển quá trình tự bốc nóng. Ví dụ: vào mùa hè nhiệt đô môi trường xung quanh sẽ làm cho kho bị đốt nóng và khối hạt trong kho cũng từ từ bị đốt nóng lên v.v. Để đánh giá chính xác bản chất của một sự tăng nhiệt độ nhỏ nhất ta cần phải thận trọng và theo dõi có hệ thống nhiệt độ của các vùng khác nhau trong khối hạt và cần theo giỏi kỉ nhiệt độ của môi trường xung quanh (nhiệt độ của không khí trong kho, nhiệt độ của không khí bên ngoài kho và ánh sáng mặt trờiv.v.). Qua nhiều thí nghiệm họ đã thấy rằng, độ ẩm của lớp hạt tự bốc nóng trong giai đoạn đầu tiên nhất của hiện tượng tự bốc nóng tăng lên 1÷2% , đôi khi còn cao hơn Hiện tượng tự bốc nóng của khối hạt là một trong những hiện tượng nguy hại nhất, làm giảm chất lượng và số lượng hạt khi bảo quản. 3.3.2. Điều kiện làm xuất hiện và phát triển quá trình tự bốc nóng Mức độ phát triển quá trình tự bốc nóng trong khối hạt rất khác nhau. Trong một số trường hợp chỉ sau vài ngày xảy ra hiện tượng tự bốc nóng thì nhiệt độ của khối hạt lên tới 500C, nhưng cũng có trường hợp thì nhiệt độ ấy đạt được phải qua một thời gian dài. Sự khác nhau về mức độ phát triển này là do nhiều nguyên nhân và các nguyên nhân này có thể chia làm 3 nhóm như sau: - Trạng thái của khối hạt Tất cả những yếu tố đặc trưng cho trạng thái của khối hạt thì những chỉ tiêu sau có ảnh hưởng đến quá trình tự bốc nóng trong khối hạt: độ ẩm ban đầu, nhiệt độ ban đầu, hoạt hóa sinh lí khối hạt, thành phần và số lượng vi sinh vật. + Độ ẩm ban đầu: Cường độ các quá trình sinh lí xảy ra trong khối hạt đều phụ thuộc vào độ ẩm của hạt. Cho nên hàm lượng nước tự do chứa trong hạt và 102 tạp chất càng nhiều thì điều kiện để xuất hiện hiện tượng tự bốc nóng càng dễ xảy ra và quá trình tự bốc nóng xảy ra càng mạnh. + Nhiệt độ ban đầu: Khả năng tự bốc nóng của khối hạt có độ ẩm cao còn phụ thuộc vào nhiệt độ của chúng. Ngay cả đối với khối hạt tươi, quá trình tự bốc nóng chỉ xảy ra ở nhiệt độ có khả năng thúc đẩy hoạt hóa sinh lí của tất cả các cấu tử sống có trong khối hạt. Qua nghiên cứu và thấy rằng, trong khoảng nhiệt độ 10÷150C các giai đoạn đầu của quá trình tự bốc nóng xảy ra rất chậm. Còn ở nhiệt độ nhỏ hơn 8÷100C nó hầu như không xảy ra. Quá trình tạo nhiệt trong khối hạt thường xảy ra với nhiệt độ ban đầu là 23÷250C. Trong khoảng nhiệt độ này nếu khối hạt bị ẩm ướt thì quá trình tự bốc nóng sẽ phát triển rất nhanh và mau chóng đạt được nhiệt độ 50÷550C. Nếu quá trình này vẫn tiếp diễn thì nhiệt độ tăng lên đến 60÷650C, có khi đạt đến 70÷740C. Tuy nhiên sự tăng nhiệt độ trong giai đoạn này chậm hơn so với trong khoảng 25÷550C. Sau khi đạt giá trị cực đại, nhiệt độ của khối hạt giảm dần do các cấu tử sống có trong khối hạt bị tiêu diệt dần: cường độ hô hấp của hạt giảm, số lượng vi sinh vật giảm. Nói chung việc hạ nhiệt độ lúc này không có tác dụng gì nữa vì khối hạt đã bị hư hỏng hoàn toàn. - Số lượng và dạng vi sinh vật Số lượng vi sinh vật ban đầu càng nhiều và càng đa dạng thì càng dễ dẫn tới hiện tượng tự bốc nóng. Và trong quá trình tự bốc nóng số lượng cũng như dạng vi sinh vật bị thay đổi theo qui luật: + Giai đoạn đầu số lượng vi sinh vật tăng. Vì trong giai đoạn đầu, khoảng nhiệt độ 250C÷300C chưa phải là nhiệt độ tối thích cho sự hô hấp của hạt. Nhưng đây là khoảng nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển của hầu hết các loại nấm mốc vì nhiệt độ tối thích của chúng nằm trong khoảng 25÷420C + Trong thời kì phát triển của quá trình tự bốc nóng (25÷400C) số lượng vi sinh vật tiếp tục tăng, nhất là nấm mốc và xạ khuẩn. + Thời kì nhiệt độ 40÷500C các loại vi sinh vật ưa nhiệt trung bình bị tiêu diệt, số lượng nấm mốc giảm, các bào tử vi khuẩn chịu nhiệt được tích lũy. Nhìn chung số lượng vi sinh vật giảm. + Giai đoạn kết thúc số lượng vi sinh vật tiếp tục giảm. Trong giai đoạn đầu của quá trình tự bốc nóng dạng vi sinh vật cũng bị thay đổi. Sự thay đổi này phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm của khối hạt. Theo mức độ phát triển của quá trình tự bốc nóng, dạng đầu tiên của nấm mốc thường phát triển trong khối hạt là Altenaria, Cladosporium ...sau đó được thay thế bằng Aspergillus và Penicillium. Trong các loài nấm mốc thì Asp. flavus phát triển nhiều. Khối hạt đã qua tự bốc nóng sẽ không bền trong bảo quản tiếp theo (cho dù mới bị và chỉ bị một phần). Vì khi tự bốc nóng nấm mốc và vi sinh vật khác phát triển nhiều nên phá hủy các cơ quan bảo vệ hạt. Do đó khi bảo quản tiếp chỉ cần một sự thay đổi nhỏ về điều kiện sống có lợi cho vi sinh vật thì vi sinh vật lập tức phát triển mạnh và thải nhiệt làm tăng nhiệt độ khối hạt. - Hoạt hóa sinh lí của khối hạt Đây cũng là yếu tố quan trọng dẫn đến hiện tượng tự bốc nóng. Đặc biệt là các khối hạt mới thu hoạch không qua thời kì chín tiếp hoặc hạt chưa chín hoặc nhiều tạp chất. Các loại hạt này hô hấp rất mạnh. Cho nên trong bảo quản phải tìm mọi cách để 103 giảm hoạt hóa sinh lí của tất cả các cấu tử sống có trong khối hạt. - Trạng thái kho tàng và cấu trúc của chúng Mức độ cách nhiệt, cách ẩm, độ dẫn nhiệt của các thành phần cấu trúc kho, sự lưu thông không khí trong kho và một số đặc điểm cấu trúc khác của chúng có ảnh hưởng đến quá trình tự bốc nóng trong kho. Kho cách ẩm càng tốt; sự dẫn nhiệt của tường, nền, trần càng kém và sự xâm nhập của không khí vào khối hạt càng tốt thì khả năng xảy ra hiện tượng tự bốc nóng càng khó. Sự làm nóng hay làm lạnh khối hạt không đều; độ dẫn nhiệt của tường, nền tốt sẽ dẫn tới sự chênh lệch nhiệt độ và tạo điều kiện thuận lợi để dẫn tới hiện tượng tự bốc nóng. Không khí bên ngoài xâm nhập vào khối hạt một cách tự do, không điều chỉnh dễ dẫn tới sự chênh lệch nhiệt độ và làm ẩm một số lớp hạt kết quả sẽ dưa tới hiện tượng tự bốc nóng. Do vậy cần thổi không khí điều hòa định kì cho khối hạt. - Phương thức chứa hạt Những yếu tố quan trọng nhất ở đây là độ cao của đống hạt và cách xử lí khối hạt khi làm sạch, sấy cũng như vận chuyển. Độ cao của đống hạt gắn liền với trạng thái của khối hạt. Đô ẩm và hoạt hóa sinh lí của khối hạt càng lớn thì độ cao của đống hạt càng phải nhỏ. Khối hạt khô, nhiệt độ thấp và kho cách nhiệt cách ẩm tốt thì có thể chứa hạt trong các xilo có độ cao 20 ÷ 30m (có thể lớn hơn) hoặc trong các kho cao 4 ÷ 6m. Đối với hạt ẩm và tươi thì độ cao phải thấp hơn nhiều nhưng chưa chắc đã tránh được hiện tượng tự bốc nóng. Những cách xử lí và vận chuyển hạt khác nhau mà không tính toán đến các tính chất và trạng thái của khối hạt dễ làm thúc đẩy thêm sự tự bốc nóng. Ví dụ: khi cào đảo một khối hạt nóng nhằm mục đích để làm nguội. Nếu ta làm nguội không đầy đủ thì khối hạt sẽ bốc nóng mạnh hơn vì ta đã cung cấp thêm không khí cho khối hạt. Hoặc trong thông gió tích cực cho khối hạt, nếu thông gió không đều, không đủ sẽ dẫn tới sự chênh lệch nhiệt độ, ngưng tụ hơi nước và tự bốc nóng. Từ đó ta thấy rằng, để tránh hiện tượng tự bốc nóng xảy ra trong khối hạt khi bảo quản cần chú ý đến trạng thái của khối hạt, kho tàng để tìm ra những biện pháp và chế độ bảo quản tối ưu. 3.3.3. Tác hại của hiện tượng tự bốc nóng Bất kì một sự tự bốc nóng nào (thậm chí khi mới xảy ra hiện tượng) đều dẫn tới sự giảm khối lượng và chất lượng của hạt. Mức độ mất mát này phụ thuộc tỉ lệ thuận vào thời gian khối hạt bị đốt nóng. Tác hại cụ thể của sự tự bốc nóng như sau: - Thay đổi các chỉ số cảm quan Các chỉ số cảm quan thay đổi phụ thuộc vào mức độ tự bốc nóng của khối hạt. Khi nhiệt độ của khối hạt nằm trong khoảng 24÷300C và hạt có độ ẩm nhỏ thì mùi của hạt thay đổi chưa rõ rệt lắm. Còn nếu hạt ẩm thì có mùi mốc. Màu sắc về cơ bản vẫn giữ được nhưng cũng có những hạt bị tối màu.Trên phôi hạt đã thấy mốc, trên hạt đã có nước ngưng. Khi nhiêt độ của khối hạt đạt 34÷380C thì nhiều tính chất của hạt bị thay đổi. Độ rời của hạt giảm nhiều, hạt có mùi mốc rõ, màu bị đen. Những hạt chưa chín tới bị mềm ra và trên nhiều hạt xuất hiện mốc. Khối lượng của hạt bị giảm nhiều. Khi nhiệt độ đạt 500C thì độ rời của hạt bị mất, hạt bị đen nhiều, có một số hạt bị thối mục. Hạt có mùi mốc nặng. Hiện tượng tự bốc nóng hoàn chỉnh thì hạt bị mục 104 thối hoàn toàn và độ rời của hạt bị mất vỉnh viển. - Thay đổi chất lượng của hạt Khi hạt đã qua bốc nóng thì chất lượng của nó bị giảm sút hẳn. Họ đã theo dõi thóc ở kho X qua 2 mùa nóng đống hạt đều bị bốc nóng, phân tích hàm lượng chất béo chỉ còn 1,13÷1,5% , trong khi lúa mới thu hoạch có hàm lượng chất béo là 2,52% . Sở dĩ có sự thay đổi đó là do chất béo bị oxi hóa tạo thành các hợp chất có mùi ôi, khét. Gạo được chế biến từ thóc đã bị bốc nóng sẽ có tỉ lệ hạt vàng cao. Cùng một điều kiện về nhiệt độ, độ ẩm hạt vàng hô hấp mạnh hơn hạt trắng. Trọng lượng hạt vàng nhỏ hơn hạt trắng. Hạt vàng cứng hơn hạt trắng. Khi độ nhiệt đống hạt lên tới 55÷600C thì hạt bị biến vàng rất nhanh. Thành phần hóa học của hạt vàng so với hạt trắng thay đổi nhiều. Hàm lượng đạm protein giảm, còn đạm không protein tăng, globulin giảm còn albumin tăng. Hàm lượng saccharose giảm nhiều, đường khử tăng. Thành phần tinh bột thay đổi: amylose tăng còn amylopectin giảm nên cơm ít dẽo. - Giảm tỷ lệ nảy nầm Khi hạt đã bị bốc nóng thì cường độ nẩy mầm của hạt giảm. Qua nhiều thí nghiệm cho thấy, nếu giữ thóc có độ ẩm 12÷15% trong tủ ấm với nhiệt độ 400C, sau 2 tháng thì xác định cường độ nẩy mầm của hạt. Với những mẫu hạt có độ ẩm 14÷15% thì cường độ nẩy mầm bằng 0, còn những mẫu hạt có độ ẩm 12% thì cường độ nẩy mầm giảm từ 92% xuống 53%. Tóm lại: Khi hạt đã bị bốc nóng thì lượng và chất của nó đều bị thay đổi. Do đó, trong quá trình bảo quản hạt phải có biện pháp kĩ thuật để chủ động phòng ngừa và làm nguội, làm khô đống hạt chống hiện tượng tự bốc nóng có thể xảy ra. 3.3.4. Các dạng tự bốc nóng Tất cả các trường hợp tự bốc nóng có thể chia ra làm 3 dạng như sau: - Bốc nóng dạng ổ (bốc nóng ổ) Có thể xuất hiện trong một phần bất kì của khối hạt vì dạng tự bốc nóng này xảy ra do một trong những nguyên nhân sau: Một phần hạt nào đó bị ẩm do cửa kho hở hoặc tường kho cách ẩm không tốt. Hoặc trong một kho chứa nhiều lô hạt có độ ẩm khác nhau đã tạo nên những chỗ có độ ẩm cao và dẫn tới hiện tượng tự bốc nóng. Hoặc trong khối hạt có những chỗ chứa quá nhiều tạp chất và bụi nên có nhiều vi sinh vật và sẽ dẫn tới hiện tượng tự bốc nóng. Hoặc tại một vùng nào đó của khối hạt tích lũy nhiều sâu bọ cũng sẽ dẫn tới hiện tượng tự bốc nóng. Nói chung dạng tự bốc nóng này gặp khi ta không làm tốt các qui định đối với hạt đưa vào bảo quản. Nó cũng xuất hiện trong bảo quản tạm thời ở các cơ sở nông nghiệp. - Bốc nóng dạng lớp Sở dỉ nó có tên gọi như vậy là vì vùng hạt tự bốc nóng có dạng lớp theo phương nằm ngang hoặc thẳng đứng. Phụ thuộc vào vị trí của lớp hạt tự bốc nóng họ chia ra : + Tự bốc nóng tầng trên: Phát sinh ở tầng trên cách 70÷150cm khoảng cách này phụ thuộc vào trạng thái kho và khối hạt. Hiện tượng này thường xảy ra khi thời tiết thay đổi như từ mùa nóng sang múa giá lạnh hay ngược lại. Như trường hợp nhập kho vào lúc nóng bức, khối hạt sẵn có nhiệt độ cao sau một thời gian bảo quản, trời trở lạnh, những lớp hạt trên cùng do tiếp xúc với khí lạnh được nguội đi một phần, 105 nhưng lớp dưới cùng do tiếp xúc với khí lạnh được nguội đi một phần, nhưng lớp dưới nói chung vẫn giữ nguyên nhiệt độ cao như lúc ban đầu, dưới tác dụng của quá trình khuếch tán nhiệt và ẩm, hơi nước và nhiệt độ ở lớp dưới chuyển dịch lên trên, ở đây gặp khí lạnh, nước ngưng tụ đọng lại ngoài vỏ hạt, làm hạt bị ẩm nên tạo điều kiện thuận lợi thúc đẩy những hoạt động sinh lý của các vật thể sống dẫn đến hiệu quả tự bốc nóng của từng trên. + Tự bốc nóng tầng dưới: Thường xảy ra ở lớp hạt sát nền kho. Trường hợp sàn kho lạnh, lại đỏ hạt nóng lên trên, lớp hạt sát nền sẽ nguội đi nhưng các lớp bên trên còn nóng sẽ hình thành nên những lớp có nhiệt độ khác nhau, do tác dụng của những hiện tượng khuếch tán nhiệt, ẩm, hơi nước sẽ dịch chuyển xuống dươi mà ngưng tự thành những giọt nước nhỏ làm hạt bị ẩm, tạo điều kiện cho quá trình tự bốc nóng tầng dưới xảy ra. + Tự bốc nóng thành vỉa thẳng đứng: Thường xảy ra ở những lớp hạt dọc theo tường kho. Do kết cấu của tường kho không đảm bảo chống ẩm, chống nhiệt nên làm cho lớp hạt ở gần tường bị ẩm rồi cũng như những nguyên nhân kể trên, hạt sẽ nhanh chóng tự bốc nóng. Cũng có thể do ảnh hưởng của tính tự phân cấp mà phát sinh hiện tượng này (hạt sát tường chứa nhiều tạp chất, làm hạt xanh, hạt lép hơn các lớp hạt khác). -. Bốc nóng toàn bộ : Bốc nóng toàn bộ là bốc nóng xảy ra trong toàn bộ khối hạt. Nó có thể xuất hiện rất nhanh chóng trong khối hạt có độ ẩm cao, lượng tạp chất nhiều. Đây là một dạng tự bốc nóng vô cùng nguy hiểm, do đó phải tìm mọi biện pháp để cứu hạt một cách cấp bách. 3.3.5. Các thời kỳ tự bốc nóng Mỗi một loại hạt có các thời kỳ bốc nóng khác nhau. Ví dụ đối với hạt cây lấy dầu gồm 5 thời kỳ, còn đối với hạt cây lấy bột gồm 3 thời kỳ… - Đối với hạt cây lấy bột + Giai đoan 1: Nhiệt độ tăng dần đều và chậm, lên tới 24÷280C. Hạt chưa có mùi lạ hoặc hiện tượng ngưng tụ hơi nước, độ rời thay đổi ít, màu sắc nguyên vẹn, trừ hạt xanh và phôi hạt đều biến màu. Trong giai đoạn này nhiệt độ tăng chậm. Vì nó chưa hoàn toàn thích ứng với sự phát triển của nấm mốc và các vi sinh vật khác cũng như hô hấp của bản thân hạt. Nhưng khi nhiệt độ > 280C thì nhanh chóng chuyển sang giai đoạn 2. + Giai đoạn 2: Nhiệt độ tăng tới 34÷380C, độ rời hạt giảm xuống, khối hạt xuất hiện mùi mạch nha, khét, vỏ xẩm lại, trên phôi hạt bắt đầu xuất hiện khuẩn lạc nấm mốc. Nếu không hạn chế thì sau 3÷7 ngày chuyển sang giai đoạn 3. Trong giai đoạn này không những vi sinh vật mà cả hạt hô hấp cũng mạnh, chất lượng hạt giảm nhanh. + Giai đoạn 3: Nhiệt độ từ 38÷500C, giai đoạn này nhiệt độ tăng rất nhanh, hạt có mùi hôi khét, độ rời giảm nhiều, màu sắc ban đầu của vỏ hạt giảm và xạm lại. Trên các hạt đều có khuẩn lạc màu xanh đen. Khi đến 500C thì các tế bào nấm mốc bị chết, chỉ còn lại bào tử nhiệt độ bắt đầu tăng chậm. Như vậy nhiệt độ 500C coi như nhiệt độ giới hạn vì ở nhiệt độ này chấm dứt hoạt động của nhiều loại vi sinh vật gồm phần lớn nấm mốc và vi khuẩn. Khi đó còn lại chủ yếu là do hạt và vi sinh vật ưa nhiệt hoạt động. 106 - Đối với hạt cây lấy dầu Đối với hạt cây lấy dầu (ví dụ hạt hướng dương) bảo quản ở nhiệt độ 4÷50C. Theo Sarenco, quá trình tự bốc nóng diễn ra 5 giai đoạn. + Giai đoạn 1: Nhiệt độ khối hạt tăng từ 150C lên 230C. Các chỉ số chất lượng của khối hạt hầu như không thay đổi, vẫn duy trì như khi chưa bắt đầu xảy ra hiện tượng tự bốc nóng. Thời kỳ này kéo dài khoảng 2÷3 ngày. + Giai đoạn 2: Nhiệt độ khối hạt tăng từ 230C lên 400C, vi sinh vật trong khối hạt phát triển mạnh, các chỉ số chất lượng bắt đầu thay đổi như hạt có mùi mốc, đắng do nấm mốc, tỷ lệ nẩy mầm giảm, độ chặt tăng lên. Thời kỳ này kéo dài khoảng 4 ngày. + Giai đoạn 3: Nhiệt độ khối hạt tăng lên 500C vi sinh vật ưa nhiệt phát triển mạnh, các chỉ số chất lượng giảm đi rõ rệt, hạt có mùi hôi mốc, nồng nặc đắng, hầu như không còn năng lực nẩy mầm, độ tan rời giảm hẳn... đồng thời độ ẩm khối hạt lại giảm, thời kỳ này kéo dài 10 ngày. + Giai đoạn 4: Nhiệt độ khối hạt tăng mạnh nhất lên tới 580C, chủ yếu vi sinh vật ưa nhiệt phát triển, các chỉ số chất lượng giảm hẳn như vỏ hạt màu đen sẫm, không còn khả năng nẩy mầm, tính tan rời mất hẳn, khối hạt rắn chắc như tảng đá, khi đó khối hạt hoàn toàn bị hỏng. Thời kỳ này kéo dài 2÷3 ngày. + Giai đoạn 5: Nhiệt độ khối hạt không tăng nữa mà bắt đầu giảm dần cho tới mức bình thường, khối hạt hoàn toàn hỏng, hạt và vi sinh vật, sâu bệnh hoàn toàn chết. - Đối với loại hạt khô ráo mới thu hoạch Mặc dù độ ẩm thấp, nhưng do tác dụng của quá trình chín sau, hoạt động sinh lý mạnh, quá trình hô hấp tăng lên, nhiệt lượng tỏa ra nhiều. Nếu không phát hiện kịp thời và xử lý thì dưới tác dụng của quá trình khuếch tán nhiệt ẩm sẽ dẫn tới hiện tượng tự bốc nóng. Thường trước khi phát sinh hiện tượng này bao giờ cũng xảy ra hiện tượng này bao giờ cũng xảy ra hiện tượng ngưng tụ hơi nước ở mặt ngoài phần vỏ hạt, đồng thời khối hạt còn vi sinh vật, hạt cỏ dại, các loại tạp chất hữu cơ... Kết quả hoạt động sinh lý của những thành phần đó cũng hình thành một lượng nước và một lượng nhiệt nhất định có tác dụng làm cho hạt cây trở thành nóng và ẩm tạo điều kiện thúc đẩy quá trình sinh lý của hạt cây chính mạnh thêm và cuối cùng bị bốc nóng. Tóm lại có thể thấy rằng hiện tượng tự bốc nóng đã làm giảm phẩm chất của khối hạt. mức độ giảm phẩm chất của khối hạt cao hay thấp, nghiêm trọng hay không là phụ thuộc vào sự phát triển của quá trình tự bốc nóng. Quá trình này đã làm cho chỉ số chất lượng của hạt thay đổi như màu sắc, mùi vị, độ acid, hàm lượng chất khô trong hạt như protein, glucid... ảnh hưởng lớn đến chất lượng giống của một số hạt như tỷ lệ nẩy mầm và sức nẩy mầm giảm thấp. Vì thế cho nên trong quá trình bảo quản phải hạn chế tới mức thấp nhất hiện tượng này, bằng cách khống chế những yếu tố ngoại cảnh có ảnh hưởng đến sự phát sinh phát triển của quá trình tự bốc nóng, mặt khác phải nâng cao phẩm chất hạt trước lúc nhập kho bảo quản. 3.4. Một số hiện tượng khác 3.4.1. Sự dính (sự nén chặt) của khối hạt -. Khái niệm Hiện tượng mất từng phần hay toàn bộ độ rời của hạt gọi là sự dính của khối hạt 107 hay sự nén chặt của khối hạt. Dạng và mức độ dính của khối hạt rất khác nhau. Có trường hợp dính toàn bộ, có trường hợp dính theo lớp (dính ở lớp trên, dính ở lớp dưới hoặc dính ở lớp xung quanh). Mức độ dính cũng khác nhau: có trường hợp độ rời của khối hạt được khôi phục, có trường hợp độ rời mất vĩnh viễn. - Nguyên nhân khối hạt bị dính Khối hạt bị dính do nhiều nguyên nhân: Do áp suất của lớp hạt: đây là nguyên nhân lí học. Nó thường xảy ra trong xilo chứa khi cho hạt vào silo quá chặt. Mức độ dính của nó phụ thuộc vào hình dạng, đường kính và chiều cao của silo. Silo có đường kính càng lớn và càng cao thì hạt càng dính. Dưới ảnh hưởng của áp suất hạt, các hạt tiếp xúc với nhau rất chặt chẽ, đặc biệt ở các lớp dưới và các góc của silo. Ở những chỗ này các hạt sẽ dần dần dính vào nhau, sau đó mất độ rời và tạo thành cục chặt với nhau. Sự dính này dễ xảy ra đối với hạt tươi, ẩm vì chúng có độ rời nhỏ. Dính do bị bốc nóng: trong trường hợp này hạt dính với nhau mạnh và bị mất độ rời hoàn toàn. Dính do một số nguyên nhân khác: có một số trường hợp hạt bị dính do một số nguyên nhân khác. Ví dụ: dính xảy ra trên bề mặt lớp hạt. Hiện tượng này xảy ra là do hoạt động mạnh của vi sinh vật trong các thời kì chênh lệch nhiệt độ. Vi sinh vật hoạt động mạnh làm phá vỡ các lớp vỏ bên ngoài hạt và thải ra một số sản phẩm trao đổi chất lên bề mặt hạt nên làm cho hạt bị dính. Sự dính của hạt trong bảo quản là một điều không mong muốn. Do vậy trong bảo quản hạt cần tìm cách ngăn chặn để hạt không dính với nhau . 3.4.2. Hiện tượng đổ mồ hôi của nông sản Trong quá trình bảo quản hạt nông sản ta thấy có hiện tượng phân phối lại độ ẩm của hạt, sản phẩm do sự thay đổi nhiệt độ hoặc ẩm độ một cách đột ngột như chuyển từ lạnh sang nóng hoặc ngược lại từ khô đến ẩm, dẫn đến hiện tượng đổ mồ hôi. Nguyên nhân của hiện tượng này là : - Do nhiệt độ không khí giảm xuống một cách đột ngột làm cho mật độ nước trong không khí tăng lên đến điểm quá bão hòa thì nước sẽ ngưng tụ lại. - Có thể một số nông sản chưa hoàn thành giai đoạn chín sinh lý, sự hô hấp của chúng trở nên mãnh liệt. Do hô hấp mà các bọt khí được giải phóng ra, khiến những khe hở của hạt trở nên bão hòa nước. Hiện tượng đổ mồ hôi tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập và làm cho nông sản bị hỏng. Vì vậy khi bảo quản hạt và rau quả cần chú ý hiện tượng này. Cần phơi khô hạt đưa về độ ẩm an toàn trước lúc nhập kho. Trong quá trình bảo quản tránh để hạt tiếp xúc với không khí biến động nóng lạnh đột ngột 3.4.3. Hiện tượng biến vàng của hạt thóc, gạo Hiện tượng lớp nội nhũ của hạt thóc hoặc gạo chuyển từ màu trắng sang màu vàng gọi là hiện tượng biến vàng của hạt. Nguyên nhân gây nên hiện tượng biến vàng của hạt là do xảy ra phản ứng giữa đường khử và amino acid có trong hạt tạo ra hợp chất melanoidin có màu vàng hoặc vàng sẫm. Phản ứng này thường xảy ra ở thóc có độ ẩm cao, bảo quản ở nhiệt độ cao. Ngoài ra sự biến vàng của thóc, gạo còn gắn liền với sự phát triển của nấm mốc. 108 Thóc gạo bị biến vàng làm giảm giá trị thương phẩm vì cơm nấu từ gạo bị biến vàng có màu sắc không hấp dẫn, độ dẻo kém. Theo tiêu chuẩn chất lượng gạo của nhiều nước trên thế giới và cả của Việt Nam thì tỷ lệ hạt vàng không được vượt quá 0,5% 3.4.4. Hiện tượng hóa chua Trong quá trình bảo quản dù hạt và các sản phẩm chế biến từ nó chưa bị hư hỏng nhưng độ acid và chỉ số acid béo có xu hướng tăng lên, đó gọi là quá trình hóa chua. Dựa vào độ acid và chỉ số acid béo có thể xác định độ tươi mới của hạt và sản phẩm chế biến của nó. Nguyên nhân hóa chua: do tác dụng của enzyme và vi sinh vật phân hủy các chất trong thành phần của hạt, bột như: phân hủy protein thành amino acid, phân hủy phitin tạo ra acid phosphoric, phân hủy glucid thành các acid hữu cơ và phân hủy lipid thành các acid béo tự do. Nhiệt độ và độ ẩm của hạt và bột cao thì càng dễ bị chua. Chất lượng ban đầu của hạt, bột kém, hạt đã bị hư hỏng thì càng dễ bị chua. Vì vậy, biện pháp hạn chế sự hóa chua của bột, hạt khi bảo quản là độ ẩm của chúng càng thấp càng tốt, đối với loại hạt bột có chất lượng thấp càng chú ý hơn. 3.4.5. Hiện tượng ôi, khét, đắng Thông thườngcác sản phẩm chế biến từ hạt sau khi bảo quản 3÷4 tháng có mùi ôi, vị đắng. Đó là do quá trình oxy hóa chất béo gây nên. Nguyên nhân là do tác dụng của enzyme lipase thủy phân chất béo thành glycerin và acid béo. Các acid béo không no dễ bị oxy hóa dưới nhiều tác nhân như enzyme lipoxydase, oxy không khí, ánh nắng mặt trời, kim loại như đồng (Cu) mangan (Mn) ... tạo thành những chất có gốc ceton và aldehyd, chính các chất này có mùi ôi, vị đắng Quá trình đắng của các sản phẩm chế biến xảy ra mạnh hay yếu phụ thuộc vào các yếu tố như sau: - Chất lượng hạt chế biến ra sản phẩm: bột chế biến từ hạt tốt, đã qua giai đoạn chín tới tới, không bị bốc nóng, không nẩy mầm, không bị vi sinh vật và côn trùng phá hại thì khi chế biến chất lượng sản phẩm sẽ cao và quá trình ôi đắng của sản phẩm xảy ra chậm. Bột chế biến từ hạt đã bị hư hỏng do bốc nóng hoặc do các quá trình gây hại khác gây ra thì quá trình ôi đắng xảy ra nhanh hơn. - Mức độ thóang khí của sản phẩm khi bảo quản: trong khối sản phẩm bảo quản có nhiều khí oxy thì quá trình ôi đắng xảy ra nhanh. - Độ ẩm của sản phẩm khi bảo quản: trong những điều kiện bảo quản như nhau, khối sản phẩm có độ ẩm cao thì quá trình ôi đắng xảy ra chậm vì khối sản phẩm có độ ẩm cao sẽ hình thành màng nước bao bọc các phần tử bột có tác dụng ngăn cản oxy xâm nhập vào bên trong. Nhờ đó quá trình oxy hóa ít xảy ra. Tuy nhiên không nên áp dụng phương pháp dùng độ ẩm cao để bảo quản hạt vì khi độ ẩm cao sẽ làm cho nhiều quá trình gây hư hỏng khác diễn ra mạnh làm cho sản phẩm mau bị hư hỏng. - Nhiệt độ không khí trong kho càng cao thì sự ôi đắng càng mạnh. - Ánh sáng mặt trời chiếu vào sản phẩm chế biến khi bảo quản càng nhiều thì quá trình oxy hóa càng mạnh - Phương pháp chế biến: gạo xát sạch cám bảo quản ít bị ôi khétt hơn gạo còn nhiều cám (xát không kỹ); trong quá trình chế biến bột, tinh bột từ hạt nếu có tách 109 phôi ra khỏi hạt trước khi nghiền thì sản phẩm chế biến sẽ ít bị đắng hơn 4. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ HẠT SAU THU HOẠCH 4.1. Làm sạch hạt 4.1.1. Mục đích và yêu cầu làm sạch Việc làm sạch nhằm mục đích tách ra khỏi hạt những tạp chất có hại lẫn trong đó. Ngoài ra còn có các hạt lép lửng, hạt bị sâu bệnh. Các loại hạt khác cũng có thể coi là tạp chất. Những tạp chất vô cơ không chỉ làm giảm chất lượng khối hạt mà còn gây hư hỏng, hao mòn mảy trong quá trình bảo quản, chế biến hạt. Vì vậy việc làm sạch khối hạt là một khâu quan trọng trong quá trình bảo quản chế biến hạt. Có thể làm sạch hạt ngay sau khi thu hoạch, hay sau khi phơi, sấy hay trên đường đưa hạt vào kho. 4.1.2. Các phương pháp làm sạch - Làm sạch tạp chất dựa vào sự khác nhau về từ tính Các tạp chất kim loại và nông sản khác nhau về từ tính. Dựa vào sự khác nhau này người ta dùng nam châm để làm sạch các tạp chất kim loại Các tạp chất kim loại thường là các mẫu kim loại, đinh, bu lông từ các máy rơi vào trong quá trình thu họach, vận chuyển, sơ chế. Trừ kim loại màu như đồng, nhôm... các tạp chất kim loại đen như thép, sắt, gang... có độ nhiễm từ lớn. Ở trong từ trường của một nam châm, chúng bị nhiễm từ, bị hút về phía nam châm. Dựa trên nguyên tắc này, người ta dùng các nam châm để tách tạp chất kim loại ra khỏi hạt: cho lớp hạt đi qua đầu cực của nam châm, tạp chất kim loại bị nam châm hút và giữ lại trên đó. Lực hút nam châm tác dụng lên tạp chất tỷ lệ nghịch với khoảng cách giữa tạp chất và đầu cực. Vì vậy trong thiết bị phải tạo ra khoảng cách này ngắn nhất. Hiện nay, người ta dùng 2 loại nam châm là nam châm vĩnh cửu và nam châm điện. Đầu cực của nam châm đặt nằm ngay trên dòng hạt chuyển động, cùng với hạt, các tạp chất chảy qua đầu cực sẽ bị giữ lại ở đó. Để bảo đảm tách hết tạp chất trong hạt, người ta đặt nhiều nam châm trên đường đi của hạt. Qua một thời gian làm việc, các tạp chất bám nhiều lên đầu cực gây cản trở dòng hạt và làm giảm sức hút của nam châm đối với tạp chất. Vì vậy, phải định kỳ lấy tạp chất ra khỏi nam châm. Qua thời gian sử dụng, từ lực của nam châm giảm dần cho nên phải phải kiểm tra lại từ lực của nam châm. - Làm sạch tạp chất dựa vào sự khác nhau về kích thước Sàng được dùng phổ biến để tách tạp chất ra khỏi hạt hoặc phân loại hạt dựa vào kích thước của chúng. Phần lớn các tạp chất hữu cơ như rác, cành lá... có kích thước dài; các tạp chấtvô cơ như đất, bụi, cát... có kích thước bé hơn. Giữa các hạt tốt, hạt xấu kích thước giữa chúng cũng khác nhau. Nhờ vậy, khi cho khối hạt chuyển động trên lưới sàng có kích thước lỗ nhất định sẽ xảy ra quá trình tạp chất ở trên sàng, hạt tốt lọt qua sàng hoặc ngược lại. Đối với việc phân loại hạt theo kích thước, quá trình cũng xảy ra tương tự. Khi trong khối hạt chứa các tạp chất có nhiều cỡ kích thước lớn hơn hoặc bé hơn hạt thì qua nhiều lớp sàng kích thước lỗ khác nhau, các tạp chất này cũng sẽ được tách ra. Theo nguyên tắc chung, dựa vào kích thước khác nhau của hạt và tạp chất để lựa chọn số lượng sàng và kích thước lỗ sàng. Có nhiều kiểu sàng khác nhau, tùy theo yêu cầu cụ thể mà chọn loại sàng này 110 hay loại sàng kia. Muốn lựa chọn kiểu sàng và điều khiển tốt hoạt động của sàng cần nắm vững tính chất và nguyên lý làm việc của từng loại sàng. - Làm sạch tạp chất dựa vào sự khác nhau về khí động học (quạt). Giữa hạt và tạp chất khác nhau chúng khác nhau về tính chất khí động học. Sự khác nhau này được đặc trưng ở chỉ số tốc độ chuẩn hay tốc độ tới hạn (Vc) là tốc độ không khí bắt đầu thổi bay vật thể (hạt hay tạp chất). Tốc độ chuẩn phụ thuộc vào hình dáng, kích thước, khối lượng, trạng thái bề mặt... của vật thể. Tốc độ chuẩn được xác định theo công thức: Vc = G KFρ (m/s) Trong đó: G – trọng lượng của vật thể, (N) K – hệ số trở lực động học F – diện tích hình chiếu của vật thể xuống mặt phẳng thẳng góc với chiều chuyển động của dòng khí, (m2) ρ – khối lượng riêng của vật thể, (kg/m3) Do đó, khi cùng ở trong một dòng không khí có tốc độ Vx chúng sẽ có trạng thái và và tốc độ chuyển động khác nhau. Nếu không khí thổi từ dưới lên, sẽ có 3 trường hợp: - Vx > Vc :Những hạt hay tạp chất sẽ bay theo dòng khí. - Vc = Vx : Những hạt hay tạp chất sẽ ở trạng thái lơ lửng. - Vx 50oC gluten bị biến dạng còn ở nhiệt độ W cân bằng: thông gió sẽ làm khô hạt. 118 W hạt < W cân bằng: thông gió không những không làm khô hạt, ngược lại nó làm hạt bị ẩm lên. Độ ẩm cân bằng của hạt ở đây xác định theo độ ẩm tương đối và nhiệt độ của không khí khi thổi qua đống hạt và được giả thiết là chưa trao đổi ẩm với hạt, chứ không phải xác định theo độ ẩm và nhiệt độ của không khí ở ngoài trời như ý kiến của một số tác giả nước ngoài đã nêu ở trên. Dựa vào hàng loạt những kết quả thực nghiệm thu được trong điều kiện thực tế ở phía Bắc Việt Nam, rút ra kết luận là: Do nhiệt độ của đống hạt và nhiệt độ không khí ngoài trời khác nhau nên khi thổi qua đống hạt, nhiệt độ không khí thường đạt xấp xỉ bằng nhiệt độ đống hạt. Do nhiệt độ thay đổi như vậy nên khi đi qua đống hạt, không khí không còn giữ nguyên trạng thái ban đầu như ở ngoài trời nữa. Lúc đó nhiệt độ của không khí đạt xấp xỉ nhiệt độ của đống hạt và tất nhiên độ ẩm của không khí khi đi qua đống hạt cũng phải thay đổi, không còn bằng trị số độ ẩm ở ngoài trời nữa. Sở dĩ không khí được thổi qua đống hạt thì nhiệt độ của nó đạt ngay xấp xỉ bằng nhiệt độ hạt vì không khí đó đã đi qua, tiếp xúc với hàng triệu triệu hạt thóc mà mỗi bề mặt hạt hạt là một bề mặt truyền nhiệt, nên không khí đã trao đổi nhiệt với đống hạt qua một diện tích truyền nhiệt rất lớn. Sau đây là một ví dụ lấy trong thực tế sản xuất: Đống hạt có độ ẩm của hạt là 13%, nhiệt độ đống hạt là 420C. Ngoài trời không khí có nhiệt độ 270C, độ ẩm tương đối 95%, lượng hơi nước có trong 1m3 không khí là 24,2g. Nếu ta thổi không khí đó vào đống hạt thì hạt khô đi hay ẩm lên ? Khi thổi không khí qua đống hạt đó, nhiệt độ của không khí sẽ tăng từ 270C lên 420C. Lúc đó độ ẩm của không khí sẽ thay đổi. Nếu không khí chưa trao đổi ẩm với hạt mà trong 1m3 không khí vẫn chứa 24,2g hơi nước thì lúc đó độ ẩm không khí sẽ tính theo công thức: a . 100 (%) và ở 420C thì b = 56,64g/m 3 b 24,2 do vậy: R.H = .100% = 43,5% 56,64 R.H = Như vậy nếu không khí chưa lấy ẩm của hạt thì nó sẽ có nhiệt độ 420C và độ ẩm 43,5% là không khí rất khô, tương ứng với độ ẩm cân bằng 9,9% (tra theo bảng độ ẩm cân bằng của hạt tại 420C thì độ ẩm là 43,5%). Trong khi đó thực tế hạt lại ẩm, có độ ẩm là 13% nên khi tiếp xúc với không khí rát khô có độ ẩm 43,5%, buộc hạt phải bốc ẩm vào không khí đó. Hạt sẽ khô đi và không khí sẽ lây ẩm của hạt, khi đó độ ẩm của không khí sẽ tăng lên chứ không phải là không khí không trao đổi ẩm với hạt như ta giả thiết. Như vậy chính độ ẩm cân bằng ứng với trạng thái không khí sẽ tăng khi đi qua đống hạt được nâng nhiệt độ bằng nhiệt độ đống hạt với giả thiết là chưa trao đổi ẩm với hạt sẽ quyết định thông gió có làm khô hạt hay không và có khả năng làm khô hạt đến mức độ ẩm nào. Để xác định thời cơ thông gió và khả năng làm khô hạt khi thông gió cần đo độ ẩm và nhiệt độ không khí ở ngoài trời, đo nhiệt độ trung bình của cả đống hạt (đo ở các điểm đại diện và ở độ sâu 1,6m), đo độ ẩm trung bình của đống hạt. Khi biết các số liệu nêu trên có thể xác định độ ẩm cân bằng một cách dễ dàng nhờ giản đồ hoặc tra bảng độ ẩm cân bằng + Điều kiện thông gió để làm khô hạt trong quá trình bảo quản 119 Điều kiện để làm khô hạt khi thông gió là: Trong 10 giờ đầu thông gió: (W hạt – W cân bằng) > 2% Những giờ thông gió tiếp theo thì: (W hạt – W cân bằng) > 1% Trời không mưa, không có sương mù, đồng thời độ ẩm không khí khi thông gió không nên cao quá 85%. Ở đây tính độ ẩmcân bằng theo cách đã trình bày ở trên chứ không phải tính độ ẩmcân bằng theo độ ẩm và nhiệt độ của không khí ngoài trời. (W hạt – W cân bằng) càng lớn thì khả năng làm khô khi thông gió càng lớn; (W hạt – W cân bằng) < 1 thông gió rất khó làm khô thóc; (W hạt – W cân bằng) < 0 thông gió sẽ làm thóc bị ẩm lên. Trong mùa lạnh, thông gió đạt hiệu quả làm khô tốt nhất. Thời gian thông gió để làm khô hạt tốt nhất là từ tháng 10 đến tháng 02. Đối với những hạt giốg có nhiệt độ hạt trên 380C trong mùa nóng ( từ tháng 6 đến tháng 10) vẫn có khả năng làm khô tốt khi thông gió. Thông gió trong những tháng nồm, ẩm (các tháng 3, tháng 4) đạt hiệu quả rất kém. Nói chung, trong thời gian này không nên thông gió (trừ những trường hợp đống hạt đang bị bốc nóng nặng và vào những hôm có gió mùa đông bắc). Để đạt hiệu quả làm khô tốt, ngay từ những giờ đầu thông gió, phải chọn thời cơ quạt gió để có thể bay hơi ẩm nhiều nhất, tận dụng được nhiệt của đống hạt và những giờ cuối để duy trì độ ẩmcân bằng thấp - Thông gió để làm nguội đống hạt Khi thổi không khí có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ đống hạt đi qua hạt thì không khí sẽ lấy nhiệt của hạt và làm cho đống hạt nguội dần Điều kiện làm nguội khi thông gió là: tohạt > to không khí Hiệu quả làm nguội hạt khi thông gió làm phụ thuộc vào (to hạt - tokhông khí ). Hiệu số này càng lớn thì khả năng làm nguội càng lớn. Tốc độ làm nguội phụ thuộc vào (to hạt - tokhông khí ) và phụ thuộc vào lượng không khí thổi qua một tấn hạt trong một giờ. Lượng gió thổi qua hạt càng lớn thì tốc độ làm nguội càng nhanh. Một trong những yêu cầu quan trọng của việc làm nguồi đống hạt là lượng gió phải phân bố đều trong đống hạt và nhiệt độ hạt phải tương đối đồng đều theo các tầng, các điểm của đống hạt. - Bố trí quạt khi không gió Lượng gió thổi qua đống hạt trong mùa nóng thích hợp nhất là: 20m3/tấn-giờ, còn trong mùa lạnh là 20 – 25m3/ tấn-giờ, số lượng quạt cần dùng n sẽ là n= M × 20 650 (cái) Trong đó: M - khối lượng thóc (tấn) 650 - liều lượng gió của quạt (m3/h). Trong một gian kho cuốn chứa 130 tấn cần 04 quạt gió, một gian kho A1 chứa 250 tấn cần 8÷9 quạt gió. Quạt cần được phân bố đều trong toàn đống hạt để gió phân bố đều khắp. Trong gian kho có kích thước 6 x 12 m, có thể bố trí quạt theo sơ đồ (hình 4.7) 120 Bố trí xen Cửa thóat gió kẻ giữa quạt đẩy vào quạt hút trong H H H đó ít nhất 1/3÷1/2  Đ  Đ  Đ H  Đ số quạt làm việc theo cách hút. Nếu sử dụng toàn quạt đẩy, gió thổi ra từ Cửa hướng gió trong lòng đống hạt Hình 4.7. Sơ đồ bố trí quạt thông gió bị quẩn ở trong kho không thóat ra ngoài. Vì vậy cần bố trí cả quạt hút luống gió mạnh từ miệng đẩy của quạt hút sẽ thổi không khí nóng ẩm ở trong kho ra ngoài và hút không khí mới ở ngoài vào kho. Miệng hút của các quạt đẩy đều phải hướng ra cửa hứng gió, còn miệng đẩy của quạt hút phải hướng ra cửa thóat gió, như Thổi thẳng đứng Thổi tỏa vậy mới tạo nên đối lưu tốt khi thông gió. Ống phân gió phải cắm sâu vào đống hạt từ 1,8 m trở lên. - Thời gian thông gió Thời gian thông gió để hạt hiệu quả làm khô, Thổi thẳng đứng làm nguội đống hạt theo tầng phụ thuộc vào hiệu (W hạt – W cân Thổi ngang bằng) và điều kiện Hình 4.8. Các dạng thông gió thời tiết, nhưng nói chung thời gian quạt thường 20 ÷ 30 giờ. Thông gió thường thực hiện gián đoạn, chỉ làm khi nào đạt đủ điều kiện đã nêu. Trong một ngày vào mùa đông thường chỉ 8÷17 giờ, trong mùa lạnh thường 7÷17 giờ đạt các điều kiện cần thiết. Những đống hạt bảo quản ở trạng thái không an toàn thì tốt nhất là xử lý vào mùa lạnh, xử lý trước khi xảy ra các hiện tượng bốc nóng, men mốc nhằm ngăn chặn, 121 phòng ngừa trước. Những đống hạt đang bị bốc nóng, men mốc thì phải khẩn trương dùng quạt gió để xử lý ngay. Sau khi thông gió xong, nếu đống hạt đã nguội, độ ẩm trung bình của đống hạt nhỏ hơn hay bằng 12,5% thì nên kết hợp bảo quản kín bằng trấu ngay để giữ cho đống hạt không bị ẩm lên hay bị bốc nóng trở lại. Trường hợp đống hạt có độ ẩm quá cao, lớn hơn 14%, thông gió một lần chưa hạ độ ẩm xuống 12,5% được thì cứ nhổ quạt lên. Tiếp tục bảo quản độ 2÷3 tháng nữa khi nào nhiệt độ đống hạt tăng lên tới 38÷40 0 C sẽ tiếp tục thông gió đợt nữa, thì nhất định sẽ đưa đống hạt về trạng thái bảo quản an toàn. 5. KỸ THUẬT BẢO QUẢN MỘT SỐ LOẠI NGŨ CỐC 5.1. Qui định chung về bảo quản hạt 5.1.1. Yêu cầu đối với kho Nhà kho phải đạt các yêu cầu sau đây: - Bảo đảm an toàn. - Có thể chống ẩm, chống nhiệt, chống bão lụt. - Chủ động khi cần kín hoặc thóang. - Chống được sự lây nhiễm, xâm nhập của sinh vật gây hại. - Có đủ thiết bị, dụng cụ kỹ thuật, nội qui cần thiết cho việc xuất nhập lương thực, cho việc xử lý lương thực khi có tình huống mất an toàn xảy ra. - Trước khi nhập và sau khi xuất hàng, kho phải đưọc vệ sinh và sát trùng. 5.1.2. Yêu cầu về tiêu chuẩn phẩm chất Hạt nông sản trước khi đưa vào bảo quản phải bảo đảm các tiêu chuẩn phẩm chất theo qui định. Những tiêu chuẩn phẩm chất quan trọng như: độ ẩm, tạp chất, mật độ côn trùng, màu sắc, mùi vị, hạt hoàn thiện, tỷ lệ nẩy mầm, v.v… Muốn đạt được những yêu cầu về phẩm chất cần thực hiện tốt các điểm sau : - Hướng dẫn và vận động nông dân thu hoạch nông sản đúng độ chín, phân loại và lựa chọn hạt đúng tiêu chuẩn phẩm chất qui định. - Khi nhập hạt nông sản phải kiểm tra kỹ phẩm chất ban đầu, chú ý các chỉ tiêu: độ ẩm, tạp chất, mật độ côn trùng, men mốc, v.v… - Trong quá trình vận chuyển, bảo quản phải ngăn ngừa và hạn chế các yếu tố môi trường ảnh hưởng tới phẩm chất hạt, có biện pháp xử lý thích hợp khi phẩm chất hạt bị ảnh hưởng. 5.1.3. Những chế độ áp dụng trong quá trình bảo quản hạt nông sản - Vệ sinh kho tàng, hàng hóa Kho bảo quản phải được quét dọn hàng ngày sạch sẽ. Các rãnh nước, đường ống phải không tắc nghẽn, không có các vũng nước đọng ứ xung quanh kho. Tổng vệ sinh 15 ngày/lần: chủ yếu tập trung vào một số việc cụ thể, quét trần,mái kho, chung quanh kho, gầm sàn kho (chú ý các khe, kẻ hở của tường, kho…). Không được đi dép, guốc vào kho, dẫm trực tiếp lên các bao chứa nông sản Không dùng các bao chứa nông sản kê lót, làm bậc lên xuống. Hạt quét, hốt được ở sân, ở nền, sàn kho phải được sàng sẩy, chọn lọc ngay trong ngày, không được để lưu trữ trong kho những loại lương thực quét hốt được có 122 lẫn hóa chất, phải được để riêng để xử lý theo chế độ đã quy định. Tất cả dụng cụ, bao bì, phương tiện liên quan đến vận chuyển, chứa đựng lương thực đều phải vệ sinh sạch sẽ và khô ráo. - Phân loại và cách ly Tất cả các loại hạt khi nhập kho và bảo quản đều phải thực hiện chế độ "3 để riêng, 3 cách ly", Nghĩa là: Để riêng các loại hạt có gía trị thương phẩm khác nhau. Để riêng các loại hạt cũ và mới. Để riêng các loại hạt có hình hạt và màu sắc khác lẫn nhau. Cách ly các loại hạt ẩm ướt và khô. Cách ly các loại hạt có sâu mọt và không có sâu mọt. Cách ly những loại hạt bị mốc men và không bị mốc men. - Sắp xếp và chứa đựng trong kho + Đối với hạt đổ rời : Tùy theo phẩm chất của từng mặt hàng và chất lượng nhà kho bảo quản mà khống chế chiều cao đổ xá các loại hạt cho hợp lý. Nói chung, mức độ đổ cao nhất không nên vượt quá các "phai" trong thiết kế kho (đối với kho không có trần). Đối với những nhà kho có trần, mức độ đổ cao nhất phải cách trần ít nhất 0,8m. + Đối với hạt đóng bao : tùy thuộc vào mặt hàng, kích thước, cỡ bao bì, điều kiện nhà kho mà xếp bao cao, thấp khác nhau. Xếp bao thành từng khối thẳng hàng, gài ngang, dọc (kiểu chử thập, xây tường) để khỏi sạt đổ, miệng bao quay vào phía trong. Mỗi khối chỉ nên xếp hàng cùng loại, cùng phẩm chất, cùng quy cách đóng gói để dễ kiểm tra và tính số lượng tồn kho. -. Chế độ kiểm tra Khi kiểm tra hàng hóa phải chú ý đến các hạng mục trong kiểm phẩm đối với từng loại hàng hóa như: Độ ẩm, tạp chất, mật độ trùng, men mốc, mùi vị, màu sắc và các hạng mục liên quan của mặt hàng. Kiểm tra tình hình kho tàng (nhất là yêu cầu chống hắt, dột, chống nhiệt, chống cháy, chống trộm cắp) và các vấn đề liên quan. - Chế độ báo cáo Trong chế độ bảo quản, ngươì thủ kho bảo quản hoặc nhân viên được giao nhiệm vụ quản lý số hàng hóa lương thực đó phải chấp hành đúng những nguyên tắc báo cáo lên cấp trên theo quy định của ngành. 5.2. Bảo quản thóc Thóc là loại hạt có vỏ trấu nên có nhiều thuận lợi trong công tác bảo quản vì vỏ trấu có tác dụng bảo vệ cho hạt, hạn chế sự xâm nhập của các tác nhân bên ngoài. Tuy vậy các điều kiện ngoại cảnh cũng ảnh hưởng không ít đến quá trình bảo quản, do vậy để bảo quản tốt người ta dùng nhiều biện pháp khác nhau Với số lượng ít, có thể bảo quản thóc trong các chum, vại, bồ, bịch, vựa thóc…Hình thức bảo quản này phù hợp với các hộ gia đình. Yêu cầu là thóc sau khi được phơi khô đén độ ẩm an toàn, loại sạch tạp chất, sâu mọt … cho vào chum, vại sạch và khô, sau đó đậy kín không cho tiếp xúc với môi trường bên ngoài. Khi cho 123 thóc vào chum vại, tránh không nên cho vào khi trời đang mưa, sương mù. Đây chính là phương pháp bảo quản kín áp dụng quy mô nhỏ. Với hình thức này, nếu bảo đảm được phẩm chất ban đầu thì có thể bảo quản được thời gian khá dài (2 ÷ 3 năm), nếu chất lượng ban đầu không đảm bảo thì thời gian bảo quản ngắn (chỉ vài tháng), do vậy điều kiện quyết định đến chất lượng bảo quản là chất lượng ban đầu của thóc Với số lượng lớn thì chứa trong các kho lớn và áp dụng các phương pháp bảo quản như: Bảo quản kín, bảo quản thoảng tự nhiên… với các hình thức như bảo quản đổ rời, bảo quản đóng bao Trong công tác bảo quản thóc cũng như trong công tác kinh doanh, lưu thông thóc thường sử dụng một số thuật ngữ sau Bảng 4.11. Bảng một số thuật ngữ và định nghĩa TT Thuật ngữ Định nghĩa 1 Thóc (Paddy) Hạt lúa chưa được bóc vỏ trấu 2 Gạo lật (Husked rice) Phần còn lại của thóc sau khi đã bóc hết vỏ trấu 3 Hạt vàng (Yellow kernel) Hạt gạo có một phần hoặc toàn bộ nôị nhũ biến đổi sang màu vàng rõ rệt. 4 Hạt bị hư hỏng (Damaged Hạt gạo bị giảm chất lượng rõ rệt do ẩm, nấm kernel) mốc, côn trùng phá hại và do nguyên nhân khác. 5 Hạt non (Immature kernel) 6 Hạt không hoàn (Baddy kernel) 7 Hạt đỏ (Red kernel) 8 Hạt thóc rất dài (Very long Hạt thóc mà chiều dài hạt gạo lật của nó > 7 mm. kernel) 9 Hạt thóc dài (Long kernel) 10 Hạt thóc kernel) ngắn Hạt gạo từ hạt lúa chưa chín và/hoặc phát triển chưa đầy đủ. thiện Gồm hạt bị hư hỏng (4) và hạt non (5) Hạt gạo có lớp cám màu đỏ. Hạt thóc mà chiều dài hạt gạo lật từ 6 ÷7 mm. (Short Hạt thóc mà chiều dài hạt gạo lật của nó < 6 mm. 11 Tạp chất (Impurities, Gồm tạp chất vô cơ và hữu cơ nhìn thấy bằng mắt foreign matters) thường, hạt hư hỏng hoàn toàn và phần lọt qua sàng có kích thước 1,7 mm x 2,0 mm. 12 Tạp chất vô cơ (Inorganic Các mảnh đất, đá, kim loại, bụi lẫn trong thóc. impurities) 13 Tạp chất hữu cơ (Organic Hạt cỏ dại, hạt cây trồng khác, mảnh rơm rạ, rác, impurities) xác sâu mọt, phân các động vật, hạt hư hỏng hoàn toàn. 14 Độ ẩm (Moisture) Lượng nước có trong thóc, tính bằng phần trăm khối lượng, bị mất đi trong quá trình sấy mẫu ở nhiệt độ 1300C± 30C trong 120 phút ± 5 phút. 124 Trong ngành dự trữ quốc gia , thời gian bảo quản thóc phụ thuộc theo từng hình thức bảo quản, cụ thể như sau: - Bảo quản thóc đổ rời: đến 18 tháng; trường hợp cần thiết có thể lưu kho đến 24 tháng. - Bảo quản thóc đóng bao: đến 9 tháng; trong trường hợp cần thiết có thể kéo dài thời gian lưu kho đến 12 tháng. Đối với thóc được bảo quản phục vụ công tác dự trữ quốc gia, cần thực hiện các công việc theo quy trình và quy định sau đây: Chuẩn bị thóc Chuẩn bị kho Kiểm tra thóc trước khi nhập Cân, nhập thóc Đổ thóc vào kho - Chuẩn bị vật liệu phủ kín (trấu, vật liệu thay thế khác) - Xử lý vật liệu phủ kín Trang phẳng mặt thóc Lấy mẫu kiểm nghiệm bằng dụng cụ kỹ thuật Hoàn chỉnh quá trình chín sau thu hoạch Kiểm tra, xử lý chất lượng thóc Bảo quản bằng phương pháp thông thóang tự nhiên - Định kỳ kiểm tra chất lượng khối hạt - Cào đảo, thông gió - Diệt chim chuột, côn trùng hại - Xử lý sự cố (nếu có) Bảo quản bằng phương pháp phủ trấu - Định kỳ kiểm tra chất lượng khối hạt - Xử lý sự cố (nếu có) Kiểm nghiệm trước khi xuất Kiểm nghiệm trước khi xuất Hình 4.9. Sơ đồ quy trinh bảo quản thóc đổ rời 125 Chuẩn bị kho - Sát trùng kho không, bao bì, palet, cót (lưới) - Thực hiện kê lót Chuẩn bị thóc Kiểm tra thóc khi nhập kho Kiểm tra thóc sang bao tại cửa kho - Lấy mẫu trên phương tiện - kiểm tra chất lượng Lấy mẫu kiểm nghiệm bằng dụng cụ kỹ thuật - Cân, nhập thóc - Chất xếp đúng quy trình kỹ thuật - Cân, nhập thóc - Chất xếp đúng quy trình kỹ thuật Bảo quản bằng phương pháp thông thóang tự nhiên - Thông gió - Xử lý sự cố (nếu có) - Phòng trùng, sinh vật hại - Diệt chim chuột, côn trùng Kiểm nghiệm thóc trước khi xuất Xuất kho Hình 4.10. Sơ đồ khối quy trình bảo quản thóc đóng bao 126 5.2.1. Chuẩn bị nhập kho a. Chuẩn bị kho - Kho phải được quét dọn để loại trừ các dạng tiềm ẩn của sinh vật gây hại sau đó tiến hành kê lót theo quy định. Việc kê lót, sát trùng phải hoàn thành trước lúc đưa thóc vào kho ít nhất là 5 ngày. - Tuỳ tình hình chất lượng kho, yêu cầu và quy trình bảo quản mà bố trí kết cấu và vật liệu kê lót thích hợp, đảm bảo yêu cầu kỹ thuật cho bảo quản như không để lọt thóc, cách ẩm, thông thóang. - Kê lót xung quanh tường kho để bảo quản thóc đổ rời (Phương pháp thông thường): Chiều cao kê lót: là chiều cao khung gióng kê lót xung quanh tường kho, đảm bảo cao hơn 40-50 cm so với chiều cao đổ thóc tối đa. Tuỳ tình trạng kho tàng, yêu cầu công tác bảo quản và khả năng cung ứng vật liệu kê lót mà bố trí kết cấu và vật liệu kê lót như: kê lót bằng khung gióng, phên, cót hoặc kê lót bằng gỗ ván công nghiệp hoặc kê lót bằng các vật liệu công nghiệp khác... + Kê lót bằng khung gióng, phên cót: Khung gióng được làm bằng tre hay gỗ, được liên kết cố định vào tường. Gióng dọc (trụ) bằng tre nguyên cây ϕ 8 ÷ 10 cm hoặc bằng gỗ 4 x 8 cm, cắt dài bằng chiều cao kê lót (với tre cây, đầu trên cần cắt sát đốt). Các gióng dọc cách nhau 0,5 m, đầu dưới để sát nền kho. Gióng ngang (thanh) bằng tre chẻ đôi hoặc chẻ tư hoặc bằng gỗ 3x4 cm, khoảng cách giữa các thanh là 0,3 m. Cố định gióng dọc và gióng ngang bằng đinh hoặc dây thép, cách một điểm cố định một điểm. Phên nứa được cố định vào khung gióng bằng dây thép, đặt từ dưới lên trên và phủ kín khung gióng, các tấm phên đặt khít vào nhau. Trường hợp phên nứa đan dày đảm bảo không để lọt thóc ra ngoài thì không cần dùng cót và đặt các mép chồng lên nhau 5-10 cm. Cót: phủ kín ngoài phên nứa đan thưa ngăn không cho thóc lọt qua. Đặt cót từ dưới lên, mép cót phủ lên nhau 10 cm (có thể dùng lưới nilon với mắt lưới ≤ 1 mm thay thế cót). Đầu trên của các gióng dọc và phên, cót cần được ốp, nẹp tạo thành đường thẳng. + Kê lót bằng ván ép công nghiệp hoặc các vật liệu khác cần đảm bảo yêu cầu bảo quản như kê lót bằng phương pháp thông thường. - Kê lót nền kho (áp dụng đối với cả thóc bảo quản đổ rời và đóng bao) + Xếp palet theo diện tích nền kho sau đó phủ cót hoặc phên đan dày trên bề mặt palet, các mép cót, phên gối lên nhau 10 cm. Các palet đặt ở phía cửa kho cần bổ sung tấm lưới đảm bảo ngăn ngừa chuột chui vào palet. + Trường hợp không đủ palet để kê lót thì dùng trấu và phên, cót thay thế. Trấu sử dụng kê lót nền kho phải là trấu cánh to, khô và sạch; trải trấu trên nền kho, trang phẳng mặt. Lớp trấu có độ dày 15 cm đối với dạng nền vòm cuốn và dày 20 cm với kho nền trệt. + Trải phên nứa đan đơn lên mặt trấu. 127 + Trải cót hoặc lưới nilon (có mắt ≤ 1mm) lên trên phên nứa. Đặt cót từ ngoài vào trong, mép cót gối lên nhau 10 cm và gối lên gỗ cánh phai ở cửa kho. Có thể dùng tấm phên đan dày (bằng dóc hoặc nứa tép) thay cho cả phên nứa lẫn cót (hoặc lưới). - Ống thông hơi Ống thông hơi có dạng hình trụ đường kính chân ống 40 cm, miệng ống không nhỏ hơn 25 cm, chiều cao bằng chiều cao kê lót và được đan bằng tre, nứa, hoặc cải tiến bằng các vật liệu khác; Ống thông hơi phải đảm bảo thóang, thóc không lọt vào bên trong, không bị biến dạng khi đổ thóc; Miệng và chân ống phải được quấn, nẹp gọn và chắc. Số lượng ống thông hơi đặt trong các ngăn kho như sau: Ngăn kho cuốn 5 ống, Ngăn kho A1 9 ống; Ngăn kho tiệp và kho khác: đảm bảo 10 ÷ 13m2/ống Vị trí đặt ống thông hơi: xem hình vẽ Hình 4.11. Vị trí đặt ống thông hơi - Thước đo chiều cao khối hạt đổ rời: Đặt tại 4 góc kho và với khoảng cách từ 5 ÷ 7 m theo chiều dài bờ tường đặt thêm 1 thước. Đối với ngăn kho A1, kho Tiệp thì đặt thêm từ 1 ÷ 2 thước ở giữa kho tại các điểm thuận tiện cho việc xác định độ cao khối hạt. - Tất cả các vật liệu kê lót, ống thông hơi phải đảm bảo khô, sạch. b. Khử trùng kho, bao bì và dụng cụ chứa đựng thóc - Kho sau khi đã kê lót, sử dụng một trong các loại thuốc khử trùng kho thích hợp có trong danh mục quy định để tiến hành việc khử trùng. Thuốc dùng để phun khử trùng phải đảm bảo liều lượng, nồng độ. Thuốc phun cần được phân bổ đều khắp phạm vi khử trùng: trần, tường, nền, hiên hè; toàn bộ vật liệu kê lót, ống thống hơi, dụng cụ chứa thóc, những nơi côn trùng thường ẩn náu cần được phun kĩ hơn. Bao bì chứa thóc bảo quản đóng bao khử trùng bằng thuốc xông hơi theo liều lượng chỉ dẫn. 128 - Người trực tiếp khử trùng phải thực hiện đúng và đầy đủ các quy định về an toàn lao động: sử dụng các trang bị bảo hộ (kính, găng tay, mũ khẩu trang hoặc mặt nạ) khi xử lý. Khi phun thuốc phải đi giật lùi, phun từ trong ra ngoài và từ trên xuống dưới. - Sau khi xử lý thuốc phải đóng kín cửa kho, có niêm yết thông báo cho mọi người không lại gần khu vực khử trùng. Sau 5 ngày có thể mở cửa kho chuẩn bị nhập thóc. c. Chuẩn bị dụng cụ nhập thóc - Chuẩn bị cân Cân phải được cơ quan có thẩm quyền của Nhà nước kiểm định và cấp giấy chứng nhận được phép sử dụng. Nơi đặt cân phải bằng phẳng, chắc chắn, đảm bảo đủ ánh sáng. Phải thử cân trước khi cân nhập. Cân phải đảm bảo độ đúng, độ nhạy và độ trung thành Không đặt lên cân khối lượng quá tải trọng quy định. Không cân quá mức cân tối đa và dưới mức cân tối thiểu của cân - Đảm bảo đủ dụng cụ (thúng, bao, chổi, trang cào, cầu đổ thóc, bao bì, kim dây khâu bao…) Số thúng (trong nhập thóc đổ rời) tối thiểu phải gấp 2 lần số thúng dùng trong một mã cân. Thúng phải sạch, lành lặn và có khối lượng đều nhau. Các ngăn kho nhập thóc được trang bị cầu đổ thóc (đòn dài) bằng ván gỗ hoặc tre để khi đổ thóc khối hạt ít bị dồn nén và phục vụ cho việc chất xếp thóc đóng bao . Cầu đổ thóc phải đảm bảo đi lại an toàn. 5.2.2. Nhập kho a. Tiêu chuẩn nhập kho Thóc nhập kho phải đúng tiêu chuẩn quy định. Tùy theo đặc điểm khí hậu của từng khu vực, chất lượng thóc nhập kho như sau: Trạng thái : hạt thóc phải khô, nguyên vẹn, mẩy, sạch. Màu sắc : màu sắc phải đặc trưng cho từng giống, loại thóc. Mùi : mùi tự nhiên của thóc, không có mùi lạ. Tiêu chuẩn khác: Được quy định như sau Bảng 4.12. Tiêu chuẩn nhập kho của thóc (% theo khối lượng) Tên chỉ tiêu Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3 Vùng 4 1. Độ ẩm, không lớn hơn 13,8 13,5 13,8 15,5 2. Tạp chất, không lớn hơn 2,5 2,0 2,0 2,5 3. Hạt không hoàn thiện, không lớn hơn 7,0 5,0 6,0 7,0 4. Hạt vàng, không lớn hơn 0,2 0,2 0,2 0,2 Ghi chú: Vùng 1: Gồm các tỉnh miền núi Tây Bắc và Tây Nguyên. 129 Vùng 2 : Gồm các tỉnh từ đồng bằng Trung du Bắc Bộ đến Thừa Thiên Huế. Vùng 3: Gồm các tỉnh từ Đà Nẵng đến các tỉnh thuộc Nam Trung Bộ. Vùng 4: các tỉnh còn lại (từ thành phố Hồ Chí Minh đến đồng bằng Nam Bộ). b. Kiểm tra thóc trước khi nhập kho Kỹ thuật viên lấy mẫu kiểm tra chất lượng của lô hàng bằng phương pháp kiểm tra nhanh, nếu đạt yêu cầu theo các tiêu chuẩn qui định thì ghi kết quả vào phiếu kiểm tra giao cho khách hàng và thủ kho. Thủ kho tự đánh giá chất lượng thóc bằng cảm quan tại mã cân đối với thóc đổ rời hoặc trong quá trình sang bao, chủ yếu là độ ẩm hạt, tạp chất, độ lẫn loại (và cả giống thóc trong trường hợp có quy định cụ thể). Lập phiếu kiểm tra theo quy định. Riêng đối với thóc đóng bao, sau khi đã sang bao thực hiện đồng thời việc lấy mẫu kiểm nghiệm như quy định c. Cân nhập Trong khi cân nhập phải: -Thường xuyên quan sát, kiểm tra thóc trong từng mã cân, nếu phát hiện thóc không đảm bảo chất lượng nhập kho thì tạm dừng việc cân nhập để kiểm tra lại. - Đọc to kết quả để người giao thóc cùng người chứng kiến nghe rõ; ghi ngay vào sổ mã cân và cứ 5 mã thì cộng một lần. Sau mỗi mã cân phải khóa cân, quét sạch mặt cân. - Nghiêm cấm mọi hành vi gian lận làm sai kết quả trong khi cân nhập. d. Chuyển thóc vào kho - Bảo quản đổ rời: Thóc chuyển đổ vào kho phải gọn, đổ đủ độ cao từ trong ra ngoài. Sử dụng cầu đổ thóc để giữ cho khối hạt tơi xốp, lưu ý đặt ống thông hơi tại các vị trí định sẵn khi đổ thóc. Chiều cao đổ thóc đối với kho cuốn không quá 3,5 m, đối với kho A1 và kho Tiệp không quá 3,0 m. - Bảo quản thóc đóng bao: Thóc nhập kho từ các nguồn khác nhau: Khi nhập kho cần phải sang bao (bao chứa thóc dự trữ dệt bằng sợi đay hoặc sợi tổng hợp xe) để đóng theo quy cách. Sau khi lấy mẫu, thóc chuyển vào kho được xếp thành lô, khối lượng mỗi lô tối ưu từ 100 đến 150 tấn. Trong trường hợp đặc biệt, do kết cấu kho có thể xếp lô đến tối đa 200 tấn. Các lô cách nhau ít nhất là 1 m và cách tường là 0,5 m. Chiều cao lô tương đương từ 15 đến tối đa 20 lớp bao và giật thành 3 cấp, cấp ở trên xếp lùi vào so với cấp ở dưới là 0,3 m. Trong mỗi lớp các bao được xếp theo kiểu chồng 3 hoặc chồng 5 và cài khóa vào nhau, đảm bảo cho khối hạt không bị nghiêng, đổ trong quá trình lưu kho, gọn đẹp về hình thức. Tạo giếng và rãnh thông gió: + Mỗi lô từ 100 đến 150 tấn để 1 giếng, từ 150 đến 200 tấn để 2 giếng. Kích thước giếng 1m x 1m. Giếng được tạo từ bề mặt lớp kê lót tới đỉnh lô. + Các rãnh thông gió được tạo theo cả 2 hướng, một rãnh dọc và 1 hoặc 2 hai rãnh ngang (tuỳ thuộc số lượng giếng). Rãnh được tạo ở cả 3 cấp giật hoặc 2 cấp từ dưới lên, rãnh nối thông với giếng thông gió, bề rộng của rãnh là 0,3 m và cao tối thiểu 0,3 m 130 Mặt cắt theo chiều từ trên đỉnh lô nhìn xuống 30 cm 30 cm Mặt cắt theo phương thẳng đứng của lô thóc Hình 4.12. Mặt cắt rãnh thông gió của lô thóc e. Làm thủ tục nhập đầy ngăn, lô - Sau khi kết thúc nhập, tổ chức đối chiếu lượng thóc nhập kho theo sổ sách với kết quả thực nhập: với thóc đổ rời tiến hành trang phẳng mặt thóc và áp dụng phương pháp tính theo dung lượng; với thóc đóng bao đếm số lượng bao thực tế. - Lấy mẫu và kiểm nghiệm - Lập biên bản nhập đầy ngăn, lô và lập sổ bảo quản sau khi có phiếu kiểm nghiệm. g. Lấy mẫu kiểm nghiệm Kỹ thuật viên và thủ kho cùng tiến hành lấy mẫu, có sự giám sát của lãnh đạo tổng kho và người giám sát do giám đốc phân công. - Chuẩn bị dụng cụ: xiên lấy mẫu, tấm vải nhựa, dụng cụ trộn, chia mẫu, túi P.E. đựng mẫu. - Cách lấy mẫu: + Thóc đổ rời: Nguyên tắc: lấy thóc tại các ngăn kho sau khi đã kết thúc nhập, điểm lấy mẫu phải đánh dấu, thống nhất từ khi lấy mẫu nhập đến khi xuất. Sau khi trang phẳng mặt khối thóc, dùng xiên lấy mẫu dài ≥ 2,0 m, có nhiều ngăn để lấy mẫu ở các vị trí theo bề dày khối hạt. Số điểm lấy mẫu như sau: 131 0,5 m 0,5 m 0,5 m 0,5 m Sơ đồ lấy mẫu ở kho cuốn (7 điểm ) 0,5 m 0,5 m 0,5 m 0,5 m Sơ đồ lấy mẫu ở kho A1, kho tiệp (12 điểm) Hình 4.13. Sơ đồ lấy mẫu Ngăn kho cuốn: lấy mẫu tại 7 điểm Ngăn kho A1, kho Tiệp: lấy mẫu tại 12 điểm Ngăn kho từ 250 tấn trở lên thì cứ tăng thêm 30 tấn thêm một điểm lấy mẫu. Điểm lấy mẫu trên mặt khối hạt cách đều so với các điểm quy định. Các mẫu điểm nói trên được gộp thành mẫu gốc và chuyển vào túi P.E. 2 lớp có độ dày 0,05 ÷ 0,1 mm. Khối lượng mẫu gốc ≥ 2 kg. + Thóc đóng bao (lấy mẫu trong lúc nhập kho): Dùng xiên lấy mẫu dài 35 cm lấy mẫu ở các phần khác nhau của bao (trên, giữa, đáy bao). Số lượng bao được lấy mẫu như sau: Đến 10 bao: lấy mẫu ở tất cả các bao. Từ 11 đến 100 bao: lấy mẫu ở 10 bao ngẫu nhiên. Trên 100 bao: số mẫu được lấy bằng căn bậc 2 (xấp xỉ) của tổng số bao, được lấy ngẫu nhiên. Các mẫu điểm nói trên được gộp thành mẫu gốc, chuyển vào túi P.E 2 lớp có độ dày 0,05 ÷ 0,1 mm, khối lượng thóc của mẫu gốc ≥ 2 kg. Trường hợp lô thóc được nhập trong nhiều ngày thì kết thúc một ngày nhập hàng thủ kho và kỹ thuật viên cùng trộn mẫu và niêm phong mẫu gốc. - Phân chia mẫu: Từ mẫu gốc dùng bình chia mẫu hoặc phương pháp chia theo đường chéo để lấy mẫu trung bình. Kỹ thuật viên tổng kho chịu trách nhiệm phân chia mẫu, lập mẫu trung bình. Tham gia lập biên bản lấy mẫu có lãnh đạo tổng kho, kỹ thuật viên, thủ kho và người giám sát (do Giám đốc dự trữ khu vực chỉ định). 132 - Bảo quản mẫu: Mẫu trung bình được chia thành 2 phần, được đóng gói bằng 2 lớp túi P.E. để lưu lại ở tổng kho 1 túi và gửi đi kiểm nghiệm 1 túi. Mẫu được niêm phong và có gắn phiếu lấy mẫu kèm theo từng túi. Mẫu lưu lại tổng kho được bảo quản trong bình nút nhám. - Vận chuyển mẫu: Mẫu gửi đi kiểm nghiệm phải khẩn trương chuyển đến nơi kiểm nghiệm, trường hợp đặc biệt cho phép lưu lại không quá 48 giờ sau khi lấy. Khi vận chuyển các mẫu được đóng gói cẩn thận, đảm bảo cách ẩm, hạn chế ảnh hưởng của môi trường đến mẫu. h. Kiểm nghiệm mẫu Việc kiểm nghiệm mẫu được tiến hành theo phương pháp kiểm nghiệm lương thực hiện hành tại phòng kiểm nghiệm . Thời hạn kiểm nghiệm mẫu: Mẫu được kiểm nghiệm chậm nhất 5 ngày kể từ khi lấy mẫu. Thủ tục kiểm nghiệm mẫu: - Đơn vị thành lập Hội đồng kiểm tra, giám sát công tác kiểm nghiệm để đảm bảo tính khách quan, trung thực. - Thành phần Hội đồng: + Chủ tịch Hội đồng do Lãnh đạo phụ trách kỹ thuật đơn vị đảm nhiệm. + Các thành viên Hội đồng: trong đó có một lãnh đạo phòng Kỹ thuật bảo quản và một thành viên khác do giám đốc chỉ định. + Các thành viên kiểm nghiệm giúp việc cho Hội đồng là cán bộ phòng kỹ thuật bảo quản và kỹ thuật viên tổng kho. - Trách nhiệm của Hội đồng: + Kiểm tra mẫu niêm phong (còn nguyên vẹn và hợp lệ). + Mã hóa và lập ký hiệu riêng cho từng mẫu thóc trước khi kiểm nghiệm; ráp mã sau khi kiểm nghiệm xong. + Giám sát công việc phân tích, kiểm nghiệm mẫu của các thành viên giúp việc; kiểm tra xem xét lại từ khâu lấy mẫu đến khâu phân tích mẫu trong trường hợp có số liệu bất hợp lý. + Ghi số liệu vào sổ ghi chép số liệu kiểm nghiệm chất lượng thóc hàng năm. + Xác nhận chỉ số chất lượng của từng mẫu thóc sau khi có số liệu phân tích. + Lập biên bản kiểm nghiệm. i. Hoàn chỉnh quá trình chín sau thu hoạch Cần phải chú trọng đến quá trình chín sau thu hoạch cho khối hạt. Cào đảo lớp thóc trên bề mặt của khối hạt mỗi ngày một lần, thực hiện các giải pháp thông thóang để giải phóng ẩm nhiệt cho khối hạt theo cả chiều dọc và chiều ngang. Kiểm tra diễn biến về nhiệt độ và độ ẩm của khối hạt. k. Kiểm tra, xử lý chất lượng thóc trước khi bảo quản kín Do yêu cầu bảo quản kín, khối hạt phải đảm bảo hoàn thiện quá trình chín sau thu hoạch, các chỉ tiêu chất lượng đòi hỏi rất nghiêm ngặt do vậy cần chon những ngăn 133 kho có chất lượng phù hợp, kiểm tra kỹ các chỉ tiêu như độ ẩm, nhiệt độ khối hạt, côn trùng, nấm mốc trước khi đưa vào bảo quản kín. Xử lý các chỉ tiêu không đạt yêu cầu: - Độ ẩm và nhiệt độ: áp dụng các biện pháp cào đảo, đánh luống và thông gió cưỡng bức để hạ nhiệt độ và độ ẩm. - Xử lý diệt trùng và nấm mốc bằng các hóa chất cần thiết. 5.2.3. Bảo quản Trong điều kiện hiện tại thóc được bảo quản theo các phương pháp: - Đổ rời trong các ngăn và thực hiện bảo quản theo các hình thức thông thóang tự nhiên, hoặc bảo quản phủ kín bằng trấu (hoặc các vật liệu thay thế khác). - Đóng bao chất thành lô: áp dụng cho các vùng, miền do đặc điểm khí hậu thóc nhập kho có độ ẩm cao (≥ 15%). Tùy theo chất lượng ban đầu của thóc nhập kho, chất lượng kho và khả năng vật liệu phục vụ bảo quản mà áp dụng phương thức bảo quản phù hợp nhằm đảm bảo về yêu cầu chất lượng thóc dự trữ và hiệu quả kinh tế. a. Các thông số và điều kiện tiêu chuẩn bảo quản thóc an toàn - Thóc đổ rời + Độ ẩm hạt lớp mặt (từ bề mặt đến độ sâu 0,5 m) ≤ 13,5 % + Độ ẩm tương đối của môi trường ≤ 75 % + Nhiệt độ trungbình của khối hạt: mùa đông ≤ 25 0C, mùa hè ≤ 320 C (Riêng miền Trung từ khu vực Bình Trị Thiên đến Nam Trung Bộ với các kho lợp tôn không có trần: mùa đông < 28 0C, mùa hè < 350 C). + Không phát hiện thấy nấm mốc. + Mật độ quần thể của 5 loài côn trùng gây hại chủ yếu (lấy mẫu theo tiêu chuẩn thóc đổ rời- Phương pháp xác định mức độ nhiễm côn trùng hiện hành) ở mức thấp: dưới 5 cá thể côn trùng cánh cứng/kg và với những ngăn kho có ngài lúa mạch phát triển: dưới 20 ngài lúa mạch/m2. Riêng với các loài mọt cánh cứng có thể vận dụng lấy mẫu tại lớp thóc mặt dày 0,3 m tại các vị trí như quy định (theo hình …… trang): dưới 20 con/kg. - Thóc đóng bao: + Độ ẩm thóc ở các lớp bao ngoài rìa lô, giếng thông gió 13,5 ÷ 14%. + Nhiệt độ lô thóc (đo ở giếng thông gió) < 35 0C. + Mật độ quẩn thể của 5 loài côn trùng gây hại chủ yếu ở mức: dưới 10 cá thể côn trùng cánh cứng/kg (lấy mẫu ở lớp bao ngoài cùng và ở các giếng thông gió). Đối với những lô có ngài lúa mạch phát triển: dưới 20 ngài lúa mạch/m2. b. Cào đảo thông gió - Mục đích cào đảo là làm cho khối thóc tơi xốp, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình giải thóat ẩm, nhiệt, giảm thiểu khả năng tăng tỷ lệ hạt vàng của khối hạt. Chế độ cào đảo dưới đây áp dụng với thóc bảo quản đổ rời, thông thóang tự nhiên khối hạt ở trạng thái bình thường, độ ẩm không khí ≤ 85%. + Trong tháng thứ nhất: cào đảo 1 lần/ngày + Từ tháng thứ 2 ÷ 3: 3 ngày 1 lần 134 + Từ tháng thứ tư đến tháng thứ 12: 7 ngày/lần + Sau 12 tháng kể từ khi nhập kho: 15 ngày/lần - Mở cửa thông gió (áp dụng cho cả 2 phương thức bảo quản đổ rời và đóng bao: Chỉ mở cửa thông gió trong điều kiện sau: + Nhiệt độ khối hạt (T. h) > Nhiệt độ không khí (T. kk) + Độ ẩm tương đối của không khí trong kho (RH t) > độ ẩm tương đối của không khí ngoài kho (RH n). + Độ ẩm hạt (W h) > Độ ẩm cân bằng của hạt (W cb)- với bảo quản đổ rời. + Điều kiện tối thiểu: RH n < 80 %, T h > T. kk Thủ kho phải thường xuyên theo dõi nhiệt độ, độ ẩm của khối hạt và căn cứ vào các điều kiện đã nêu trên đây để mở cửa thông gió cho khối hạt và các lô thóc. Ngoài thông gió tự nhiên, trong những trường hợp cần thiết có thể dùng quạt công nghiệp để tăng cường khả năng thông gió. c. Chế độ kiểm tra và vệ sinh trong bảo quản thóc - Chế độ kiểm tra Kiểm tra các nội dung: + Nhiệt độ khối thóc: nhiệt độ cao nhất, nhiệt độ trung bình của từng tầng và toàn khối. + Độ ẩm của khối hạt: Lớp mặt, lớp sát tường (tường trước, tường sau và tường đầu hồi), các góc kho và cánh gà. Chú ý ở những điểm có nhiệt độ, độ ẩm vượt quá giới hạn an toàn cần xác định nguyên nhân và mức độ để xử lý. + Tình hình phá hại của côn trùng, chim, chuột và men mốc. + Ngoài ra cần tiến hành kiểm tra tỷ lệ hạt vàng định kỳ 6 tháng 1 lần. - Thời gian kiểm tra (tính từ thời điểm lập biên bản nhập đầy kho) được quy định theo bảng dưới đây Bảng 4.13. Nội dung và thời gian kiểm tra Nội dung KT Thời gian Nhiệt độ Độ ẩm Côn trùng, nấm mốc 3 ngày/lần 3 ngày/lần Cuối tháng Từ 2 đến 3 tháng Tuần/lần Tuần/lần Cuối các tháng Từ 4 đến 6 tháng Tuần/lần Tháng/lần Cuối các tháng Cuối tháng thứ 6 Từ 7 đến 12 tháng Tuần/lần Tháng/lần Cuối các tháng Cuối tháng thứ 12 Sau 12 tháng Tháng/lần Tháng/lần Cuối các tháng Cuối tháng thứ 18 và trước khi xuất Tháng đầu 135 Tỷ lệ hạt vàng - Vệ sinh: Vệ sinh thường xuyên trong kho: trần, tường, các cửa ra vào, cửa thông gió, các ống thông gió, kén và ấu trùng trên mặt thóc (mặt bao). Vệ sinh ngoài kho: phải quét dọn hàng ngày hè kho, sân kho; hàng tuần dãy cỏ xung quanh kho (cách thềm 1,5 m). Dọn sạch máng, hệ thống thóat nước quanh kho. d. Công tác phòng ngừa sinh vật hại Phòng ngừa và thực hiện các biện pháp trừ diệt thông thường: Đây là công việc tiến hành thường xuyên, từ khi nhập kho và trong suốt quá trình bảo quản nhằm kiềm chế sự phát triển và làm giảm mật độ sâu mọt hại trong khối hạt. - Phòng ngừa: Thực hiện tốt biện pháp 3 cách ly Thóc nhập kho không có sâu mọt sống, Trong cùng một nhà kho hay một dãy kho hạn chế để đan xen các ngăn, lô thóc cũ và mới; nếu có thì giữa các ngăn kho phải có vách ngăn đảm bảo hạn chế tối đa sự lây nhiễm của sâu mọt. Không để bao bì, các dụng cụ chứâ, đựng thóc cùng với các ngăn hoặc lô có thóc. Bằng nhiều biện pháp, khống chế độ ẩm khối hạt, giữ cho độ ẩm khối hạt luôn nằm trong giới hạn an toàn, nhằm hạn chế hoạt động sinh lý của sâu mọt. Phun thuốc phòng trùng: căn cứ khả năng điều kiện phát sinh, phát triển của sâu mọt, đơn vị có kế hoạch phun thuốc phòng trùng thích hợp để vừa ngăn ngừa, hạn chế sâu mọt gây hại đồng thời hạn chế tình trạng côn trùng nhờn thuốc. - Trừ diệt: Căn cứ kết quả kiểm tra tình hình sâu mọt hại, khi mật độ quần thể các loài sâu mọt hại chủ yếu vượt qua mức an toàn, cần tiến hành việc trừ diệt theo cách thức phù hợp trên cơ sở các biện pháp trừ diệt thông thường hiện nay như biện pháp cơ học (Sử dụng các loại sàng tay, sàng cải tiến và các hình thức khác để tách sâu mọt và trừ diệt, làm giảm mật độ sâu mọt có trong thóc, dùng bẫy ánh sáng thu hút côn trùng vào các chậu có pha sẵn thuốc bảo vệ thực vật), biện pháp sinh học (Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc đơn thuần từ thực vật (thảo mộc), các chế phẩm vi sinh,… ), biện pháp hóa học (Sử dụng thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc hóa chất gọi là biện pháp diệt trùng hóa học -bao gồm thuốc tiếp xúc và thuốc xông hơiBiện pháp hóa học chỉ áp dụng khi mật độ côn trùng ở mức cao và với các điều kiện cụ thể sau: Mật độ quần thể các loài gây hại chủ yếu: + Đối với thóc đổ rời: Từ 10 con/kg trở lên (lấy mẫu theo tiêu chuẩn- Phương pháp xác định mức độ nhiễm côn trùng hiện hành) hoặc 30 con/kg trở lên, lấy mẫu tại lớp thóc mặt Với ngài mạch từ 30 con/m2 trở lên. + Đối với thóc đóng bao: Từ 50 cá thể côn trùng cánh cứng/kg (lấy mẫu ở lớp bao ngoài cùng và ở các giếng thông hơi). Với ngài mạch: từ 30 con/m2 trở lên. 136 Thời gian giữa 2 lần dùng thuốc tối thiểu là 6 tháng. Cách thời điểm xuất kho: từ 3 tháng trở lên. Trường hợp sử dụng thuốc bảo vệ thực vật xử lý phòng trừ sâu mọt ngay sau khi thóc nhập kho ổn định, Cục có hướng dẫn thực hiện riêng. Khuyến khích các đơn vị áp dụng các biện pháp trừ diệt thông thường thay cho biện pháp hóa học mà vẫn đảm bảo hiệu quả trừ diệt. Biện pháp trừ diệt thông thường có thể tiến hành theo từng quí (3 tháng 1 lần). - Nguyên tắc khi tiến hành các biện pháp trừ diệt côn trùng: Áp dụng biện pháp trừ diệt nào, loại thuốc bảo vệ thực vật nào cần căn cứ tình hình phát triển của sâu mọt (thành phần loài, tốc độ phát triển), điều kiện, khả năng thực tế của đơn vị và đảm bảo các yêu cầu: hiệu quả kinh tế, đảm bảo an toàn sức khoẻ cho con người, sinh vật có ích, hạn chế ô nhiễm môi trường và giữ gìn cân bằng sinh thái. Chỉ được sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật có trong danh mục quy định của Nhà nước ở mục khử trùng kho và theo đúng với nội dung đã được khuyến cáo. Ưu tiên sử dụng các loại thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc thảo mộc, chế phẩm sinh học và thuốc hóa học ít độc hại. - Công tác bảo đảm an toàn khi sử dụng thuốc bảo vệ thực vật: Thực hiện đầy đủ các quy định bảo vệ an toàn cho người sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, thực hiện việc niêm yết, cảnh báo và có biện pháp để người và vật nuôi không vào khu vực xử lý thuốc trong thời gian quy định. - Phòng, diệt chim và chuột phá hại: Đối với chim, chuột, biện pháp chủ yếu là phòng ngừa, kho bảo quản phải có hệ thống ngăn chặn, đảm bảo hạn chế tối đa chim chuột vào kho. Riêng đối với kho cuốn và kho có trần kiên cố, yêu cầu không có chuột trong kho. Khi phát hiện trong kho có chuột phải sử dụng các loại bẫy, bả độc, thuốc diệt chuột để tiêu diệt. Khi dùng bả độc và thuốc diệt chuột hàng ngày phải kiểm tra và thu dọn xác chuột chết, sau mỗi đợt 3 ngày phải thu hồi các bả độc còn lại, chôn xác chuột và bả độc vào nơi quy định. Chỉ sử dụng các hóa chất diệt chuột có trong danh mục được phép sử dụng của Nhà nước. e. Xử lý các sự cố trong bảo quản thóc đổ rời - Bốc nóng: + Phương pháp phát hiện: Nhận biết bằng cách quan sát bề mặt khối hạt thông qua tính tan rời, độ hổng và màu sắc của hạt; bằng chân, tay cảm nhận biểu hiện khả năng bốc nóng. Khi phát hiện khối thóc có sự khác thường, có biểu hiện bốc nóng thì khẩn trương dùng xiên đo nhiệt độ để xác định cụ thể. + Xác định phạm vi, mức độ bốc nóng: Kết hợp dùng xiên đo nhiệt độ và cảm quan xác định khối hạt đang bốc nóng toàn khối hay cục bộ, ước khối lượng hạt bị bốc nóng (thể tích vùng bị bốc nóng nhân với khối lượng riêng của thóc) và căn cứ mức độ nặng nhẹ mà có các biện pháp xử lý phù hợp. + Xử lý: Đối với bốc nóng cục bộ cần xử lý ngay khu vực bốc nóng bằng cách đảo, chuyển và trải rộng, tăng bề mặt truyền nhiệt kết hợp các giải pháp thông thóang (trong điều kiện cho phép) để giải phóng nhiệt cho khối hạt. Khi kho thóc bị bốc nóng toàn khối, phải cào đảo, đánh luống sâu liên tục. Ở mức độ nặng phải đào 137 giếng ở vùng trung tâm hoặc chuyển một phần thóc ra ngoài để khối hạt sớm trở lại trạng thái an toàn. - Men, mốc: + Phát hiện bằng phương pháp cảm quan: Quan sát màu sắc hạt, khe vỏ hạt, phần phôi, độ tan rời, độ ẩm hạt kết hợp dùng mũi ngửi phát hiện mùi mốc (giai đoạn chớm mốc). Cần đặc biệt chú ý kiểm tra trong các thời điểm chuyển mùa, sau mưa bão. Những khu vực khối hạt dễ bị mốc: lớp mặt, ven tường, các góc kho; đối với khối hạt bị bốc nóng mặc dù đã được xử lý vẫn phải kiểm tra thường xuyên để phát hiện men mốc. + Xử lý: Khi phát hiện thấy men mốc, phải ước tính khối lượng bị mốc, không được cào đảo lẫn hạt bị mốc và hạt không bị mốc vì sẽ làm lây nhiễm toàn khối. Khi hạt bị mốc hoặc bị lên men, mặc dù đã phơi khô vẫn phải để riêng chờ giải quyết. Không đem hạt bị men mốc đã xử lý đổ vào khối hạt, làm ảnh hưởng đến chất lượng của toàn khối. g. Bảo quản thóc đổ rời phủ kín bằng trấu - Tiêu chuẩn kỹ thuật khi bảo quản thóc: Kho chứa: Có thể sử dụng các loại kho kiên cố hiện có. Nên chọn dạng kho có nền cuốn hoặc gầm sàn; tường hồi và sàn được kê lót cần thận. Chất lượng thóc: Theo bảng chỉ tiêu dưới đây Bảng 4.14. Chỉ tiêu kỹ thuật chất lượng trong bảo quản kín TT Hạng mục 1 2 3 4 5 Chỉ tiêu tối đa Độ ẩm hạt Tỷ lệ tạp chất Tỷ lệ hạt không hoàn thiện (H 0 ) Tỷ lệ hạt vàng (Hv) Hạt lây nhiễm côn trùng 13,5 % 1,5 % 5% 0 0 - Vật liệu phủ kín: Cót hoặc bao tải (hoặc lưới nilon): Tính toán diện tích bề mặt khối thóc cần phủ kín để chuẩn bị cót hoặc bao tải. Có thể tận dụng bao tải hoặc cót cũ còn lành và bền để phủ kín bề mặt, nếu dùng bao tải thì khâu lại thành tấm rộng. Trấu: chuẩn bị đủ trấu để phủ bề mặt thóc, độ dày lớp trấu là 15 cm (ước khoảng 1 bao trấu 20 kg phủ 1 m2). Nếu sử dụng trấu mới cánh nhỏ cần phải loại bỏ tấm, cám, gạo lẫn và tạp chất. - Sát trùng vật liệu phủ kín: Vật liệu phủ kín (cót, hoặc bao tải, trấu) dù mới sử dụng hoặc tận dụng loại cũ đều phải đảm bảo thật khô sau đó phun thuốc sát trùng có nồng độ gấp đôi so với nồng độ thuốc sát trùng kho không. - Kỹ thuật phủ kín: Phủ cót hoặc bao tải: Phủ kín bề mặt thóc bằng cót hoặc tấm lưới nilon hoặc tấm khâu từ bao tải (có để trống các ô cửa để kiểm tra). Các mép cót phủ lên nhau ≥ 10 cm để trấu không lọt qua. Nếu sử dụng bao tải phải khâu thành tấm đảm bảo bền chắc, kín như phủ bằng cót. Mép tấm phủ bề mặt sát khung gióng dọc được gài sâu xuống thóc. 138 ⊇ ⊇ ⊇ ⊇ 1m cửa kiểm tra Hình 4.14. Sơ đồ cửa kiểm tra Bố trí cửa kiểm tra: Cửa kiểm tra được bố trí để định kỳ kiểm tra tình trạng khối hạt và các chỉ tiêu chất lượng của thóc bảo quản (nhiệt độ, độ ẩm, hạt vàng…). Cửa kiểm tra được tạo thành dạng khung hình hộp, bằng tre, gỗ… có kích thước dài 70 cm, rộng 50 cm, cao khoảng 15-30 cm. Sau khi tạo hình cửa kiểm tra được đậy bằng bao tải loại 50 kg chứa đầy trấu đã sát trùng. Các cửa kiểm tra được bố trí theo đường thẳng, giữa bề mặt khối hạt. Cửa ngoài cùng cách biên ngang 1 m. - Phủ trấu: Trấu sau khi đã sát trùng, để khô và được rải đều, cào phẳng trên bề mặt lớp cót, bao tải. Độ dày lớp trấu là 15 cm, riêng trong phạm vi 30 cm tính từ khung gióng lớp trấu có độ dày khoảng 30 cm để tránh chuột phá hại. - Kiểm tra, vệ sinh sau khi phủ trấu: + Kiểm tra biến động sinh lý của khối hạt sau khi phủ kín: Diễn biến nhiệt độ của khối hạt: đo nhiệt độ tại các cửa kiểm tra theo 2 tầng: 0,3 m- 0,5 m và 1,4 m -1,5 m. Diễn biến độ ẩm của khối hạt: Kiểm tra độ ẩm của lớp thóc bề mặt (dày 0,3m tính từ bề mặt) tại các vị trí cửa kiểm tra và các góc tường, cánh gà, cửa kho. Trường hợp bốc nóng cục bộ phải xác định độ ẩm của lớp thóc sâu và rộng hơn. Mật độ sâu mọt hại: quan sát tại khe, rãnh, ván phai và tại các cửa kiểm tra. Trong trường hợp phát hiện có nhiều mọt ở các vị trí trên thì tiến hành lấy mẫu ở các cửa kiểm tra để xác định mật độ sâu hại và có các biện pháp xử lý phù hợp. Ngoài ra tuỳ yêu cầu của bảo quản trong từng thời điểm cần xác định các chỉ tiêu khác của thóc như: tỷ lệ gạo lật, tỷ lệ hạt vàng, tỷ lệ hạt bị hư hỏng… + Thời gian kiểm tra: theo bảng phân bổ thời gian dưới đây Bảng 4.15. Thời gian và nội dung kiểm tra Nội dung k.tra Nhiệt độ Độ ẩm Mật độ sâu hại Tỷ lệ hạt vàng Sau 1 tháng Hàng tháng Cuối tháng thứ 6 Cuối tháng thứ 9, 12 Khi chuẩn bị xuất Cuối tháng Cuối tháng thứ 3 Cuối tháng thứ 6 Cuối tháng thứ 9,12 Khi chuẩn bị xuất Cuối tháng thứ 6 Cuối tháng thứ 12 Khi chuẩn bị xuất T.Gian 10-30 ngày 1-3 tháng 3-6 tháng 6-12 tháng Trên tháng 3 ngày/lần Hàng tuần Hàng tuần Hàng tháng 12 Theo thời tiết 139 - Vệ sinh trong bảo quản: Thực hiện chế độ vệ sinh phòng trùng, cần đặc biệt chú ý vệ sinh trên bề mặt trấu. - Xử lý biến động trong bảo quản kín: Khi nhiệt độ trung bình của khối hạt tăng quá giới hạn 30 0C vào mùa đông, 35 0C vào mùa hè, bản thân khối hạt biến đổi mạnh mẽ về sinh lý thì cần kiểm tra kỹ các tầng, các điểm xung quanh và cửa kiểm tra để tìm nguyên nhân bốc nóng của khối hạt. Đồng thời cần xem xét lại các thông số kỹ thuật ban đầu của thóc và xem xét việc thực hiện quy trình phủ kín để có biện pháp khắc phục. Trước mắt phải mở cửa thông gió trong thời điểm thích hợp. Khi vượt quá giới hạn an toàn về nhiệt độ, độ ẩm cần phải xử lý kịp thời: Nếu khối hạt bị bốc nóng cục bộ: cào gọn trấu ở vùng thóc bị bốc nóng, mở cót phủ mặt thóc, thóc được cào, chuyển, trải rộng, tăng bề mặt thóat nhiệt, ẩm. Thóc bốc nóng nhiều vùng và toàn lớp mặt phải tháo dỡ toàn bộ lớp trấu, cót (bao tải) phủ mặt thóc nếu ở mức bốc nóng nhẹ, cào đảo hàng ngày. Nếu ở mức bốc nóng nặng thì phải chuyển một phần thóc ra ngoài kho để tạo điều kiện cho khối hạt giải phóng nhanh ẩm, nhiệt. Sau khi xử lý khối thóc trở lại trạng thái an toàn, tiếp tục đưa thóc vào kho bảo quản theo quy trình phủ kín. 5.2.4. Xuất kho Phải tiến hành xuất trọn từng lô, ngăn kho; hạn chế tối đa việc 1 ngăn, lô xuất thành nhiều đợt. Đợt xuất là khoảng thời gian có hiệu lực ghi trong quyết định xuất hàng của Cục kể cả khi lệnh xuất được gia hạn. Căn cứ số lượng ghi trong quyết định của Cục các đơn vị cân đối kế hoạch xuất cho phù hợp, trường hợp có 1 ngăn, lô phải xuất thành nhiều đợt, đơn vị cần báo cáo ngay về Cục để điều chỉnh và hướng dẫn thực hiện. Thủ kho nhận được lệnh xuất kho phải khẩn trương hoàn chỉnh các công việc chuẩn bị để xuất hàng kịp thời, đảm bảo nguyên tắc, chế độ đã được các cấp quy định a. Thời điểm lấy mẫu và việc thành lập mẫu: - Với thóc đổ rời: Trước thời điểm xuất kho, trong phạm vi 5 ngày phải lấy mẫu kiểm nghiệm chất lượng thóc của ngăn xuất. Kết quả kiểm nghiệm là kết quả chất lượng của lô thóc xuất . - Với thóc đóng bao: Theo thời gian, tiến độ xuất lô hàng việc lấy mẫu thực hiện ngay trước khi xuất thóc cho khách hàng. Mẫu được lấy ngẫu nhiên và phân bổ đều tại các vị trí của lô hàng. Số lượng bao cần lấy thực hiện theo quy định tại Điều 12. Toàn bộ mẫu lấy trong ngày được gộp lại và trộn đều tạo thành mẫu gốc. Trường hợp lô thóc được xuất trong nhiều ngày thì chỉ số chất lượng của toàn lô được tính bằng bình quân gia quyền kết quả kiểm nghiệm của các mẫu thóc trong từng ngày xuất của lô hàng đó. Trình tự, phương pháp, thủ tục lấy mẫu và kiểm nghiệm mẫu với thóc đổ rời và thóc đóng bao khi xuất kho áp dụng như quy định tại Điều 12 và Điều 13 của Quy phạm này. 140 b. Trong khi xuất thóc - Với thóc đổ rời: Xuất thóc dù theo bất kỳ hình thức nào (đóng tịnh hay cân phá mã) đều phải xuất gọn từng phần khối hạt của mỗi ngăn kho từ phía ngoài cửa vào phía trong kho, xúc thóc theo hướng thóc tự chảy, không được trèo lên đỉnh đống thóc hoặc xúc thóc theo từng lớp. Cân xuất thóc phải đảm bảo như quy định và nghiêm cấm mọi biểu hiện làm sai kết quả khi cân xuất kho. Khi xuất gần hết thóc trong kho (ước lượng còn khoảng 2-3 tấn) thủ kho phải báo cáo để thành lập hội đồng tịnh kho, làm thủ tục xuất dốc kho. Thành phần Hội đồng tịnh kho gồm: Lãnh đạo, kế toán, kỹ thuật viên, thủ kho. Hội đồng có trách nhiệm lập ngay biên bản tịnh kho sau khi xuất hết thóc. Đối với những kho thóc sau quá trình bảo quản, khi xuất kho có thóc bị men mốc phải cân tịnh để riêng và tiến hành xử lý theo quy định xử lý hàng kém phẩm chất. - Với thóc đóng bao: Theo nguyên tắc xuất qua cân toàn bộ. Nguyên tắc chung là thủ kho nào cân nhập thì thủ kho đó cân xuất. Trong trường hợp có lý do đặc biệt thì thực hiện theo quy định về quy chế bàn giao kho theo các quy định hiện hành c. Sau khi xuất hết thóc Kỹ thuật viên tổng kho ghi các số liệu kiểm nghiệm chất lượng thóc xuất vào biên bản tịnh kho và vào sổ theo dõi bảo quản. Thủ kho làm vệ sinh kho ngay nhằm không để lây nhiễm côn trùng sang kho khác. Tất cả khung gióng, phên cót, trấu trong kho phải được kiểm tra và phân loại, thu hồi phần còn tốt để dùng cho kê lót lần sau. Thanh toán khối lượng thóc sau quá trình bảo quản: Kỹ thuật viên và kế toán cơ sở tính toán hao hụt theo chiết toán vật chất khô, đối chiếu số lượng hao hụt thực tế và định mức, xem xét đánh giá kết quả bảo quản. Thủ kho có trách nhiệm giải trình cụ thể từng trường hợp xuất kho, đặc biệt những ngăn kho có hao hụt quá định mức 5.3. Bảo quản gạo Hạt gạo không còn vỏ bảo vệ nên là đối tượng dễ bị sâu, mọt và vi sinh, men, mốc tấn công, đồng thời dễ bị tác động bởi các yếu tố bên ngoài nên khi bảo quản gạo yêu cầu kỹ thuật công nghệ chặt chẽ hơn so với bảo quản thóc. Gạo thông thường được bảo quản ở dạng đóng bao và độ ẩm bảo quản tùy thuộc vào thời gian và hình thức bảo quản. Thời gian bảo quản càng dài thì độ ẩm yêu cầu càng thấp. Hình 4.15. Khoảng cách giữa 2 lô Cách xếp lô gạo cũng tương tự như xếp thóc đóng 141 bao. Mỗi lô xếp tối đa khoảng 200 tấn, độ cao lô khoảng 3,5 mét (Chiều cao xếp bao tùy thuộc vào loại bao) Yêu cầu của từng lô gạo như sau: - Các lô gạo phải đặt trên các bục kê (Palet) - Trong một lô, các bao phải cùng loại, cùng phẩm chất. - Các bao phải cùng kích thước, cùng khối lượng, cùng quy cách đóng bao. - Các bao phải xếp theo chồng 2, chồng 3 hoặc chồng 5 sao cho lô hàng vững chắc - Miệng bao phải quay vào trong - Tuân thủ quy tắc 3 để riêng và 3 cách ly - Các lô cách tường kho không nhỏ hơn 0,5m và khoảng cách giữa các lô ít nhất 1,5m. Các lô ngay lối ra vào, khoảng cách ít nhất giữa các lô là 3m để dễ dàng khuân vác, vận chuyển và vệ sinh Hình 4.16. Chất xếp chồng bao Đặc biệt cần chú ý tới vấn đề chống ẩm và vi sinh vật hại như: Chim, chuột, côn trùng các loại và vi sinh vật. Yêu cầu về kho tàng trong bảo quản gạo cũng như kho đối với bảo quản thóc. Cần tăng cường thông gió để làm khô gạo, hạn chế phát sinh, phát triển của vi sinh vật hại kho. Khi điều kiện kỹ thuật công nghệ cho phép thì có thể áp dụng kỹ thuật bảo quản gạo bằng khí CO 2 để kéo dài thời gian bảo quản (từ 6 tháng trở lên). Đây là công nghệ bảo quản tiên tiến đã được áp dụng ở nước ta. Trong quá trình bảo quản, lưu thông gạo thường dùng các thuật ngữ sau 142 Bảng 4.16. Một số thuật ngữ và định nghĩa về gạo TT Thuật ngữ Định nghĩa 1 Gạo hạt bầu (bord rice) Chiều dài hạt gạo đã xay xát bằng khoảng 2 – 3 lần chiều ngang hạt. 2 Gạo hạt rất dài (extra long rice) Gạo có 80% trở lên số hạt nguyên đã xay xát có chiều dài khoảng từ 7,5 mm trở lên 3 Gạo hạt dài (long rice) Gạo có 80% trở lên số hạt nguyên đã xay xát có chiều dài trung bình từ 6,61 – 7,5 mm. 4 Gạo hạt trung bình (medium Gạo có 80% trở lên số hạt nguyên đã xay xát rice) có chiều dài trung bình từ 5,51 – 6,60 mm. 5 Gạo hạt ngắn (short rice) Gạo có 80% trở lên số hạt nguyên đã xay xát có chiều dài dưới 5,50 mm 6 Gạo tẩm (coated rice) Gạo đã xay xát được phủ một loại bột đặc biệt và glucose, còn được gọi là gạo láng (glaged rice). 7 Gạo đã làm giàu (enriched rice) Gạo đã xay xát được làm giàu thêm giá trị dinh dưỡng bằng các vitamine và chất khóang. 8 Gạo lật (husked rice) Hạt gạo chỉ mới tách vỏ trấu, còn được gọi là gạo lức hay gạo nâu (brown rice). 9 Gạo láng dầu (oil rice) Gạo đã xay xát được láng một lớp mỏng dầu ăn 10 Gạo hấp (pairboiled rice) Gạo từ thóc sau khi xay xát được ngâm trong nước nóng hoặc được hấp hơi nước sau đó phơi khô. 11 Hạt nguyên (whole rice) Hạt gạo hoặc một phần hạt gạo có chiều dài trên 3/4 chiều dài của hạt không gãy 12 Hạt gãy (big brokens) Phần hạt bằng hoặc nhỏ hơn 3/4 nhưng lớn hơn 1/2 chiều dài hạt không gãy 13 Tấm (brokens) Phần hạt gãy bằng hoặc nhỏ hơn 3/4 chiều dài của hạt không gãy. 14 Hạt bạc bụng (chalky kernel) Hạt nguyên hoặc gãy, 1/2 phần hạt trở lên có màu phấn trắng. 15 Tạp chất (foreign matter) Tất cả các chất khác ngoài hạt gạo nguyên hoặc gãy 16 Hạt xanh (green kernels) Hạt non chưa chín và có màu xanh. 17 Hạt vàng (yellow kernels) Hạt hoặc phần hạt màu vàng đơn độc bị phân hủy 143 Đối với gạo được bảo quản phục vụ công tác dự trữ quốc gia, cần thực hiện các công việc theo quy trình và quy định sau đây: Chuẩn bị dụng cụ, vật liệu Chuẩn bị kho Kiểm tra số lượng, chất lượng gạo trước khi nhập kho Trải tấm sàn, xếp Palet vào đúng vị trí qui định Xếp lô gạo đúng qui cách Phủ, dán kín và kiểm tra độ kín lô gạo Bảo quản gạo theo phương thức nạp khí CO2 Bảo quản gạo theo phương thức nạp khí N2 Bảo quản gạo theo phương thức áp suất thấp Lấy mẫu kiểm nghiệm trước khi xuất Xuất gạo 5.3.1. Quy định kỹ thuật a. Tiêu chuẩn chất lượng gạo Gạo dự trữ quốc gia đưa vào bảo quản phải đảm bảo tối thiểu các yêu cầu sau: - Độ ẩm hạt không lớn hơn 14%. - Độ bóng theo 10 TCN 590: 2004 Ngũ cốc và đậu đỗ - Gạo xát - Đánh giá chất lượng cảm quan cơm bằng phương pháp cho điểm của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn. - Các yêu cầu khác áp dụng theo TCVN 5644: 1999 Gạo trắng - Yêu cầu kỹ thuật. 144 Bảng 4.17. Tiêu chuẩn chất lượng gạo theo TCVN 5644-1999 QUY CÁCH 1. Tấm (% max.) 2. Ẩm độ (% max) 3. Tạp chất (% max) 4. Hạt hỏng (%max) 5. Hạt bạc bụng (% max) 6. Hạt vàng (% max) 7. Hạt đỏ và sọc đỏ (% max) 8. Thóc (hạt / kg) 9. Nếp lẫn (% max) 10. Độ xay xát và đánh bóng GẠO TRẮNG HẠT DÀI 5% 10% 15% 20% 25% 35% 14 14 14 14 14 14 0.06 0.1 0.2 0.2 0.4 0.5 0.2 0.5 0.5 1.5 2.5 3.0 6 6 7 7 8 10 0.5 1.0 1.0 1.0 1.0 2.0 0.5 1.0 2.0 4.0 5.0 8.0 15 20 25 25 30 35 0.5 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 Bình thường / xay xát tốt và đánh bóng b. Yêu cầu về nhà kho - Là loại kho kín; có tường bao; mái che chống nắng, mưa, gió, bão. - Nền kho cao ráo, mặt nền kho phẳng nhẵn, chịu tải trọng tối thiểu 3 tấn/m2; tường và nền kho không bị ngưng tụ ẩm. - Không bị thấm dột, đảm bảo thóang, mát đồng thời có thể chủ động hạn chế được ảnh hưởng bất lợi của môi trường (nhiệt độ xuống thấp đột ngột, gió lạnh lùa vào kho và ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp vào trong kho). - Đảm bảo ngăn ngừa động vật gây hại và côn trùng, vi sinh vật hại lây nhiễm. c. Bao bì đóng gói Gạo dự trữ nhà nước được đóng tịnh 50 kg/bao. Bao chứa gạo được dệt từ loại sợi Polypropylen (PP) trắng, mới, bền chắc, khô sạch (không mốc, không nhiễm sâu, mọt, hóa chất, không có mùi lạ). Khối lượng một vỏ bao (120 ± 10) g. d. Khí CO 2 và khí N 2 dùng trong bảo quản gạo - Khí CO 2 : Loại CO 2 hóa lỏng được chứa trong các chai kim loại chịu áp lực đảm bảo yêu cầu kỹ thuật quy định theo TCVN 5778: 1994 Cacbon đioxit dùng cho thực phẩm. Khí và lỏng. - Khí N 2 : Loại N 2 kỹ thuật có hàm lượng khí N 2 cao nhất quy định theo TCVN 3286-79 Nitơ kỹ thuật. Yêu cầu kỹ thuật. e. Vật tư - Thiết bị - Dụng cụ - Túi PVC Túi bọc kín lô gạo được gia công từ màng PVC bao gồm tấm phủ và tấm sàn. Màng PVC có độ dày (0,5 ± 0,03) mm; đảm bảo trong suốt, không có lỗi kỹ thuật. Các tấm màng PVC được gắn kết với nhau (bằng keo dán PVC hoặc nhiệt) đảm bảo độ kín trong quá trình bảo quản. - Palet Palet phải khô, sạch và được xử lý sát trùng trước khi kê xếp gạo; chịu tải trọng tối thiểu 3000 kg/m2; đảm bảo không gây xước, rách túi PVC. - Thiết bị, phụ kiện hút, nạp khí và xác định độ kín khí 145 Thiết bị hút khí có công suất đảm bảo hút được không khí trong lô hàng đạt áp suất âm tối thiểu là 1000 Pa (Pascan). Áp kế (Manometer) đảm bảo đo được áp suất trong lô gạo với mức sai số cho phép ± 2 %. Vòi dẫn khí là một ống nhựa dẻo đường kính từ 0,5 cm đến 1 cm. Một đầu gắn vào đỉnh lô gạo, đầu còn lại ở chân lô để gắn vào áp kế khi đo áp lực trong lô gạo và để lấy mẫu khí khi kiểm tra nồng độ. Ống dẫn khí nạp vào lô gạo là một ống cao su hoặc nhựa dẻo chịu áp lực đường kính khoảng 3 cm để dẫn khí từ bình chứa vào trong lô gạo. - Bộ phận gia nhiệt Khi bảo quản gạo theo phương thức nạp khí CO 2 cần bố trí thêm bộ phận gia nhiệt gắn vào đoạn giữa ống dẫn khí CO 2 và sử dụng trong trường hợp cần nạp nhanh khí CO 2 vào lô gạo (tốc độ nạp từ 2 kg/phút đến 2,5 kg/phút) nhằm ngăn ngừa, hạn chế hiện tượng tạo tuyết bịt kín gây tắc, vỡ ống dẫn khí. - Thiết bị đo nồng độ khí Mỗi phương thức bảo quản gạo khác nhau, cần có thiết bị đo chuyên dụng với mức sai số cho phép ± 2 %. 5.3.2. Phương pháp thử a. Phương pháp thử các chỉ tiêu chất lượng gạo Theo TCVN 1643: 1992 Gạo - Phương pháp thử. b. Thử độ kín của lô gạo - Gắn áp kế kín khít vào vòi dẫn khí và tiến hành hút khí. - Khi độ chênh lệch mức nước trên áp kế đạt 100 mm (tương đương với áp suất âm 1000 Pa) khóa van ở cửa hút khí đồng thời tắt máy. Chờ áp kế ổn định trong 5 phút, theo dõi khoảng thời gian cột nước giảm xuống còn 1/2. Nếu đạt mức từ 40 phút trở lên thì lô gạo được coi là đảm bảo độ kín, dưới mức 40 phút thì cần tiến hành các biện pháp kiểm tra xử lý. Việc thử độ kín cần lặp lại 3 lần. - Kiểm tra, xử lý màng bị thủng, hở: Để dò tìm các điểm thủng, hở gây lọt khí cần chọn thời điểm yên tĩnh, hút khí tới mức 1000 Pa, tập trung lắng nghe hoặc có thể dùng các thiết bị khuyếch đại âm thanh thông thường để kiểm tra phát hiện, xử lý. Trong trường hợp thời tiết khô hanh, độ ẩm tương đối nhỏ hơn 65 % có thể dùng máy hút khí bơm không khí bên ngoài vào lô gạo cho tới khi tấm phủ căng phồng để kiểm tra phát hiện các điểm thủng, hở gây lọt khí. 5.3.3. Thủ tục giao nhận gạo a. Vận chuyển Trước khi xếp gạo lên các phương tiện chuyển tải hoặc đưa gạo xuống kê xếp vào kho phải chuẩn bị đầy đủ phương tiện, dụng cụ hướng dẫn cho người lao động, bảo đảm an toàn người và hàng hóa. Các phương tiện vận chuyển gạo phải sạch sẽ và đảm bảo che mưa, nắng. Không để gạo chung với hóa chất và các loại hàng hóa khác dễ gây bẩn làm ảnh hưởng đến chất lượng gạo. b. Quy trình kiểm tra khi giao nhận nhập kho - Kiểm tra hồ sơ 146 Lô gạo chuyển đến nhập kho phải có kèm theo Giấy xác nhận đảm bảo đủ tiêu chuẩn chất lượng nhập kho theo quy định do tổ chức, đơn vị có thẩm quyền cấp hoặc đơn vị nhận gạo trực tiếp kiểm tra theo thỏa thuận và được Cục Dự trữ quốc gia cho phép. - Kiểm tra sản phẩm khi giao nhận Kiểm tra số lượng: Gạo phải được qua cân 100 % hoặc cân theo hình thức giám định theo thỏa thuận của các bên. Tổng số gạo giao nhận đúng với số lượng trong hợp đồng đã ký. Kiểm tra chất lượng: Gạo nhập kho phải bảo các chỉ tiêu chất lượng theo quy định tại mục 5.3.1. của chương này 5.3.4. Bảo quản gạo a. Các phương thức bảo quản - Bảo quản gạo theo phương thức nạp khí CO 2 Nồng độ CO 2 trong lô gạo sau khi nạp cần đạt 65 % trở lên tương đương khối lượng CO 2 từ 1,8 kg CO 2 /tấn gạo đến 2 kg CO 2 /tấn gạo. Quá trình thâm nhập của CO 2 vào các bao gạo diễn ra trong thời gian khoảng 15 ngày. Nồng độ CO 2 vào thời điểm này thường ở mức 40 % và có xu hướng giảm dần trong quá trình bảo quản. Mức độ giảm khí CO 2 phụ thuộc phần lớn độ kín của lô gạo. Nồng độ CO 2 trong lô gạo sau 6 tháng bảo quản ở mức không nhỏ hơn 15 %. Khi nồng độ CO 2 giảm xuống dưới 15 %, căn cứ kế hoạch xuất kho tính toán bổ sung lượng CO 2 cần nạp phù hợp. Trường hợp thời gian lưu kho còn từ 3 tháng trở lên cần nạp để đảm bảo nồng độ CO 2 không nhỏ hơn 25 %. - Bảo quản gạo theo phương thức nạp khí N 2 Nồng độ N 2 trong lô gạo sau khi nạp cần đạt 95 % trở lên tương đương khối lượng N 2 từ 0,7 kg N 2 /tấn gạo đến 0,8 kg N 2 /tấn gạo. Thông thường nồng độ N 2 trong lô gạo sau 7 tháng bảo quản ở mức không nhỏ hơn 90 %; nồng độ N 2 trong lô gạo giảm nhanh hay chậm tùy thuộc chủ yếu vào độ kín của lô gạo. Khi nồng độ N 2 giảm xuống dưới 90 % cần nạp bổ sung để đảm bảo ở mức không nhỏ hơn 95 %. - Bảo quản gạo theo phương thức áp suất thấp Để áp dụng phương thức bảo quản gạo trong điều kiện áp suất thấp cần chọn các lô gạo đảm bảo độ kín tốt (sau mỗi lần hút khí trạng thái chênh lệch cột nước trên áp kế giữ được ít nhất 24 giờ). Sau khi lô gạo được kiểm tra, đảm bảo độ kín, tiến hành hút khí 3 ngày một lần. Mức hút khí đạt tương đương độ chênh lệch cột nước trên áp kế là 100 mm. Từ tháng bảo quản thứ tư trở đi, tiến hành hút khí 7 ngày một lần. Thường xuyên theo dõi ghi chép diễn biến áp suất trên áp kế. Trường hợp cột nước trên áp kế trở lại vị trí cân bằng trước 24 giờ cần kiểm tra dò tìm và khắc phục để tìm chỗ hở, rò khí. Chỉ hút khí vào thời điểm thời tiết khô ráo (độ ẩm tương đối của không khí nhỏ hơn 80 % trong mùa mưa ẩm). Theo dõi và ghi chép diễn biến nhiệt độ, độ ẩm trong lô gạo và bên ngoài môi trường hàng tuần, hàng tháng. b. Thẻ lô hàng 147 Mỗi lô hàng xếp trong kho có đính một nhãn và tối thiểu phải có các nội dung sau: - Địa điểm bảo quản: Tổng kho, vùng kho, tên lô; - Loại gạo, dạng hình hạt, tỉ lệ tấm; - Khối lượng gạo toàn bộ, số lượng bao; - Thời gian nhập: + Bắt đầu nhập, + Ngày nhập đầy lô; - Phương thức bảo quản. c. Chế độ kiểm tra Gạo trong quá trình bảo quản phải thường xuyên kiểm tra và định kỳ 3 tháng một lần lấy mẫu xác định, đối chiếu các chỉ tiêu chất lượng theo quy định. Trường hợp lô gạo có biểu hiện xuống cấp, các chỉ tiêu chất lượng: Tỷ lệ hạt vàng, mật độ sâu mọt sống vượt quá quy định cho phép, gạo bị mốc, lên men hoặc khối lượng hao hụt vượt quá mức cho phép thì đơn vị quản lý trực tiếp phải xử lý kịp thời theo quy định hiện hành. - Kiểm tra hàng ngày Kiểm tra vệ sinh trong và ngoài kho, phát hiện các điểm kho bị dột, thấm ẩm vào lô gạo để có biện pháp khắc phục. Kiểm tra phát hiện các diễn biến bất thường về mức độ căng phồng của màng phủ lô gạo. Xác định nguyên nhân màng bị thủng, rò rỉ khí và có giải pháp khắc phục kịp thời. Quan sát diễn biến tình trạng và mức độ đọng sương (nếu có). Đề xuất, thực hiện giải pháp khắc phục sự cố. - Kiểm tra định kỳ Nồng độ khí trong lô gạo: Mỗi tháng kiểm tra một lần, theo dõi diễn biến của nồng độ khí có trong lô gạo để có biện pháp xử lý khi cần thiết. Chất lượng gạo: Hàng quý lấy mẫu đưa về Dự trữ quốc gia khu vực kiểm tra các chỉ tiêu: Cảm quan, độ ẩm, hạt vàng, tình trạng men mốc... - Kiểm tra bất thường Kiểm tra tình hình chất lượng, công tác bảo quản khi có sự cố xảy ra hoặc theo yêu cầu của cơ quan quản lý cấp trên. d. Thời gian lưu kho Gạo dự trữ nhà nước được bảo quản kín có thời gian lưu kho 12 tháng. Trong trường hợp lô gạo đảm bảo độ kín tốt hoặc nồng độ khí thường xuyên đảm bảo mức lớn hơn 15 % đối với khí CO 2 ; lớn hơn 90 % đối với khí N 2 trong suốt thời gian bảo quản mà không cần bổ sung khí thì trong trường hợp cần thiết có thể kéo dài thời gian lưu kho đến 18 tháng song phải thường xuyên kiểm tra diễn biến chất lượng lô gạo 5.3.5. Xuất hàng Khi có lệnh xuất hàng, thủ kho phải chuẩn bị đủ sổ sách, hồ sơ, chứng từ của lô hàng. Tổ chức lấy mẫu, kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng, báo cáo thực trạng lô hàng với thủ trưởng đơn vị. 148 Xuất hàng theo nguyên tắc: Trong một lô xuất theo từng hàng bao từ trên xuống dưới, từ ngoài vào trong, xuất gọn từng lô hàng. Trường hợp lô gạo buộc phải xuất thành nhiều đợt phải có phương án bảo quản phù hợp, chỉ mở tấm phủ để lô gạo thông thóang trước khi xuất kho 2 giờ. Khi xuất hàng xong phải hoàn chỉnh các thủ tục, chứng từ giao nhận theo đúng quy định. 5.3.6. Chế độ ghi chép sổ sách theo dõi hàng hóa - Lập thẻ kho Thẻ kho được để trong hộp tài liệu, trong kho hàng. Mỗi lô gạo được lập một thẻ kho ghi rõ đầy đủ các nội dung: Loại gạo, dạng hình hạt, tỉ lệ tấm, vùng kho, ngăn kho, khối lượng gạo toàn bộ, số lượng bao, ngày tháng và số lượng gạo nhập, xuất... và đủ chữ ký, con dấu đáp ứng thủ tục hành chính và chế độ kế toán quy định hiện hành. - Sổ bảo quản Dùng ghi lại các diễn biến của lô gạo qua kết quả kiểm tra hàng ngày, định kỳ và đột xuất; nguyên nhân, những biện pháp đã thực hiện để xử lý khắc phục các sự cố (nếu có); những kiến nghị đề xuất (nếu có). Sổ phải đóng dấu giáp lai, ghi đủ các nội dung theo mẫu, có đủ các thành phần ký tên và đóng dấu đơn vị. 5.3.7. Hướng dẫn kỹ thuật a. Chuẩn bị kho Kho bảo quản gạo phải đảm bảo các yêu cầu quy định kỹ thuật về nhà kho. Toàn bộ trong, ngoài ngăn, ô kho; palet kê lót (nếu có) phải được vệ sinh sạch sẽ và xử lý sát trùng trước khi nhập gạo. b. Chuẩn bị vật tư, thiết bị, dụng cụ Tất cả vật tư, thiết bị, dụng cụ cần được chuẩn bị, kiểm tra kỹ trước lúc nhập gạo. Riêng khí N 2 , CO 2 đảm bảo cung cấp đủ số lượng sau khi các lô gạo hoàn tất việc kiểm tra độ kín khí. c. Trải tấm sàn và xếp palet - Kiểm tra kỹ mặt nền và các mối dán của tấm sàn. - Trải phẳng tấm sàn theo vị trí lô gạo đã xác định. - Xếp palet (trường hợp nền kho ẩm thấp). Palet được xếp chắc chắn lên tấm sàn cách đều các cạnh tấm sàn từ 25 cm đến 30 cm. Yêu cầu khi xếp, điều chỉnh palet phải nhẹ tay, không được rê, kéo làm xước, rách màng. Trong lúc chưa dán kín Hình 4.17. Trải tấm sàn lô gạo, phần màng nền xung quanh palet cần cuộn lại tránh bị dẫm đạp và bụi bẩn. 149 d. Chất xếp bao gạo - Các bao gạo cần được xếp ngay ngắn, thẳng hàng để mặt lô không bị lồi lõm lượn sóng. Lớp bao đầu tiên xếp nhô ra ngoài cạnh palet từ 5 cm đến 10 cm (không để các cạnh palet cứa vào màng khi hút khí). Các hàng bao phía trên xếp thu dần vào sao cho đỉnh lô tạo với chân lô theo phương thẳng đứng một góc từ 30 đến 50 . Các đầu miệng bao không để quay ra phía ngoài lô. Hình 4.18. Xếp palet và xếp bao - Không xếp gối các đầu bao lên nhau nhằm tạo ra các khe hở để khí nạp vào nhanh chóng phân bổ đều trong toàn lô. Lớp thứ nhất (lớp lẻ) Lớp thứ hai (lớp chẵn) Hình 4.19. Xếp bao chồng 5 - Trong cùng một lớp các bao được xếp đan khóa vào nhau (xem hình vẽ). Toàn bộ lô gạo khi xếp xong đảm bảo vững chắc không bị nghiêng, đổ trong quá trình bảo quản. - Gạo được xếp thành lô, mỗi lô có khối lượng từ 100 tấn đến 150 tấn tuỳ theo kích thước, loại hình kho. Chiều cao lô gạo xếp không lớn hơn 20 hàng bao, đảm bảo cách trần kho không nhỏ hơn 1,5 m. Lô gạo cách tường không nhỏ hơn 0,5 m, các lô cách nhau không nhỏ hơn 0,8 m. Trường hợp không sử dụng palet, các bao gạo thuộc lớp sát nền xếp cách nhau từ 3 cm đến 5 cm để đảm bảo độ thông thóang. e. Phủ và dán kín lô - Phủ lô Sau khi gạo được chất xếp đủ khối lượng quy định, tiến hành chỉnh sửa lớp bao trên đỉnh lô; vệ sinh quét sạch gạo bị rơi vãi, bụi, rác trong phạm vi lô. Thao tác nhẹ nhàng trùm tấm phủ lô Hình 4.20. Phủ lô hàng theo đúng vị trí các cạnh lô gạo và điều chỉnh để tấm phủ dàn đều các mặt lô gạo. 150 - Dán kín Việc dán kín lô có thể thực hiện từ giữa lô về 2 góc hoặc ngược lại. Điều chỉnh để tấm phủ tiếp xúc khớp với riềm tấm sàn. Mối dán đảm bảo kín và chắc (nếu dán bằng keo thì vệt dán rộng khoảng 5 cm). Kỹ thuật dán giống như khi dán tấm sàn. Chú ý khi dán phải điều chỉnh để tấm phủ phân bổ đều trên tấm sàn và xử lý để mối dán ở 4 góc không bị bong do màng phủ bị dồn. Keo dán cần quét đều khắp mối dán. Chọn loại keo có khả năng bám dính tốt, không tận dụng keo đã quá hạn dùng. Kiểm tra: Sau khi lô gạo đã được dán kín toàn bộ cần kiểm tra lại toàn bộ mối dán, chú ý kiểm tra kỹ ở 4 góc lô. Những vị trí chưa đảm bảo phải xử lý gia cố ngay. Lắp đặt ống hút nạp khí: Đặt chính giữa lô phía cửa kho cách nền kho từ 10 cm đến 30 cm, được tạo bởi một ống nhựa cứng đường kính khoảng 3 cm xuyên qua tấm phủ. Phần ống ngoài lô gạo dài từ 30 cm đến 40 cm, có một van khóa khí cách miệng ống từ 10 cm đến 15 cm. Phần ống còn lại nằm trong lô gạo được khoan 4 hàng lỗ so le dọc theo ống, đường kính lỗ khoan 0,5 cm, khoảng cách giữa 2 lỗ trong cùng hàng khoảng 10 cm để giúp cho việc hút khí nhanh và khi nạp khí sẽ phân bổ đều. Phần màng PVC tiếp xúc với ống phải đảm bảo kín, không bị bong trong suốt thời gian bảo quản. g. Hút khí tăng cường Dù áp dụng phương thức bảo quản nào, lô gạo sau khi thử độ kín đảm bảo đạt yêu cầu cũng cần thực hiện việc hút không khí trong lô gạo ra ngoài khoảng 5 lần đến 7 lần (chọn thời điểm khô ráo trong ngày hút khí tới mức cho phép, tiếp tục hút sau khi cột nước của áp kế về mức cân bằng và khi mực nước trên áp kế trở lại thăng bằng cho hút tiếp) nhằm giảm Hình 4.21. Áp kế (Manomet) độ ẩm và ổn định nhiệt độ trong lô gạo. h. Nạp khí - Nạp khí CO 2 Ngay trước khi nạp khí phải hút không khí trong lô gạo cho tới khi độ chênh lệch mức nước trên áp kế đạt 100 mm. Bình chứa khí được để chắc chắn trên giá, không để vỏ bình tựa vào lô gạo. Bình chứa CO 2 khi nạp cần để dốc đầu thấp hơn đáy. Tháo áp kế ra khỏi ống gel nhựa và nút kín ống gel khi nạp khí. Nối ống dẫn khí vào cửa nạp khí và bình chứa khí. Các điểm nối phải chắc chắn đảm bảo kín khí. Thao tác nạp: Nạp liên tục, từ từ khí CO 2 vào lô gạo. Khi cần nạp nhanh phải sử dụng bộ phận gia nhiệt. Trường hợp màng phủ phồng căng thì tạm dừng nạp khí, chờ CO 2 thấm vào lô gạo mới nạp tiếp. Chú ý nạp hết lượng khí cần nạp trong thời gian ngắn nhất. Kiểm tra lại toàn bộ xung quanh lô gạo để phát hiện các điểm rò, rỉ khí. 151 Đo và ghi lại nồng độ CO 2 sau khi kết thúc đợt nạp. Nồng độ CO 2 được đo ở đỉnh lô qua vòi dẫn khí. - Nạp khí N 2 Thao tác nạp khí N 2 giống như nạp khí CO 2 (không cần gia nhiệt). Kiểm tra lại toàn bộ xung quanh lô gạo phát hiện các điểm rò, rỉ khí. Đo và ghi lại nồng độ khí N 2 sau khi kết thúc đợt nạp khí. Nồng độ khí N 2 được đo tại cửa hút, nạp khí. 5.3.8. Các đặc tính của Cacbon dioxit (CO 2 ) và ảnh hưởng của nó CO 2 là dạng khí không màu, không mùi, ở điều kiện 20 0C và áp suất 760 mm thuỷ ngân có khối lượng riêng là 1839 kg/m3, CO 2 không cháy nổ. Ảnh hưởng của nồng độ CO 2 : - Trong không khí, nồng độ CO 2 thường ở mức khoảng 0,03 %. - Nồng độ giới hạn cho phép của CO 2 trong không khí ở nơi làm việc là 3 9,2 g/m (0,5 % thể tích). - Nồng độ CO 2 từ 2 % đến 5 % có cảm giác ngạt thở tăng lên đáng kể. - Nồng độ CO 2 từ 5 % đến 10 % bắt đầu khó thở. - Ở khoảng 10 % chỉ có thể chịu đựng trong vài phút. - Nồng độ CO 2 là 25 % dẫn đến tử vong trong vài giờ. CO 2 lỏng khi hạ áp suất tới áp suất khí quyển chuyển thành khí và tuyết ở nhiệt độ âm 78,5 0C dễ gây thương tổn cho da và niêm mạc mắt. CO 2 tác động xấu đến động vật vì nó nặng hơn không khí 1,5 lần và dễ tích tụ ở nền (những nơi thông gió không tốt) làm giảm nồng độ oxy và ngạt thở. Nói chung làm việc trong điều kiện nồng độ CO 2 cao, sức khoẻ sẽ phục hồi trở lại bình thường sau khi làm việc và không ảnh hưởng về lâu dài. Trong điều kiện nơi làm việc thóang, thông khí tốt thì không thể có nồng độ CO 2 ở mức lớn hơn 5 %. Tuy vậy khi nạp CO 2 và giai đoạn bảo quản ban đầu cần lưu ý nhiều hơn để bảo đảm thật an toàn. 6. KHO BẢO QUẢN Nhà kho là cơ sở vật chất – kỹ thuật, phương tiện kỹ thuật để chứa đựng, tồn trữ hạt, ngăn ngừa những ảnh hưởng xấu của môi trường bên ngoài đến khối hạt. 6.1. Phân loại kho Nhà kho bảo quản hạt có nhiều loại. Tùy theo mục đích và đối tượng bảo quản người ta phân loại kho khác nhau 6.1.1. Phân loại theo thời gian tồn trữ - Kho bảo quản tạm: Loại kho này dùng để bảo quản nông sản dạng hạt tươi, chưa phơi, sấy khô hoặc bảo quản tạm ở các nhà ga, đầu mối giao thông. Thời gian tồn trữ thường ngắn (từ vài ngày đến 10 ngày). Kho này có thể nhỏ và làm bằng các vật liệu sẵn có ở địa phương. Hạt ở trong kho rất dễ bị phá hoại bởi gia súc và mưa nắng nên sàn kho thường được làm cao hơn mặt đất một khoảng nhất định. Với kho bảo quản tạm tại các nhà ga, đầu mối giao thông, dung tích chứa có thể lớn nhưng không nhất thiết phải quá kiên cố. - Kho bảo quản dự trữ: 152 Là những loại kho lớn, kiên cố, thời gian tồn trữ dài (vài tháng đến vài năm) được cơ giới hóa và áp dụng các phương pháp bảo quản hiện đại nên những hư hại có thể xãy ra trong quá trình bảo quản được hạn chế đến mức thấp nhất. Kho chứa hạt thuộc ngành dự trữ quốc gia, kho giống, kho ở nhà máy xay hoặc kho chứa ở cảng có công suất nhập, xuất hạt cao thuộc loại này. Hình 4.22: Một số dạng kho bảo quản tạm ngoài đồng 6.1.2. Phân loại theo chiều cao chứa hạt - Kho bảo quản theo chiều rộng (Kho A1, Kho cuốn…).: Là kho mà chiều cao chứa hạt nhỏ hơn chiều rộng của kho, kho bảo quản theo chiều rộng được chia thành nhiều loại: Kho bảo quản thủ công, nửa cơ giới và cơ giới hoàn toàn. Loại kho này có sự phân bố nhiệt ẩm trong kho không đều, khó cơ giới hóa và tốn nhiều diện tích. - Kho bảo quản theo chiều cao (Kho silo): Là kho có chiều cao chứa hạt lớn hơn chiều rộng của kho. Các Silo có thể có tiết diện hình tròn, hình vuông, hình lục giác...Chúng thường được làm bằng betong cốt thép, kim loại...Loại kho này phải được trang bị các thiết bị xuất nhập hạt, làm sạch hạt, sấy hạt và thường được cơ giới hóa, tự động hóa trong quá trình xuất nhập, xử lý và bảo quản hạt. 6.1.3. Phân loại theo mức độ cơ giới hóa - Kho bảo quản thủ công Đây đơn giản là nơi chứa đựng nông sản vì tác dụng bảo vệ, bảo quản của kho tàng hầu như không có. Có rất ít các thiết bị cơ giới trong kho này. - Kho bảo quản bán cơ giới Trong loại kho này, một phần việc bảo quản trong kho được cơ giới hóa như các băng tải xuất nhập, cân tự động, thậm chí trong một số kho đã có thiết bị gia công chất lượng hạt(sấy, phân loại, làm sạch....) - Kho cơ giới Trong loại kho này, dung tích chứa hạt rất cao (từ vài chục ngàn đến vài trăm ngàn tấn) và trình độ cơ giới hóa rất cao. Hầu hết các công việc trong kho được điều 153 khiển tự động. Một kho máy thường được coi như một xí nghiệp bảo quản. Kho Silo thường được chia thành ba phần chính: + Silo chứa hạt: Các silo nay thường đứng liền nhau, có tiết diện tròn hay lục giác. Trong các Silo, khí quyển kiểm soát (CA) thường được sử dụng. + Tháp chứa thiết bị bảo quản: Tất cả các thiết bị phục vụ cho việc bảo quản gồm: Các băng tải, xe vận chuyển, xe nâng hạ, cân khối lượng, thiết bị phân loại, thiết bị làm sạch, thiết bị sấy, thiết bị thông gió, thiết bị làm mát, thiết bị báo cháy, thiết bị đóng gói...được chứa trong tháp này. + Tháp điều khiển: Các thiết bị của tháp chứa thiết bị bảo quản kể trên được nối mạng với tháp điều khiển. Tại tháp điều khiển, người vận hành kho có thể theo dõi được sụ hoạt động của các thiết bị, tình trạng của hạt, điều kiện môi Hình 4.23. Kho Silo trường và có những điều kiện cần thiết, kịp thời. 6.2. Yêu cầu của nhà kho Nhưng dù sử dụng loại kho nào đi nữa thì vẫn phải bảo đảm các yêu cầu sau: - Bảo đảm chống thấm nền, tường, mái và không có hiện tượng dẫn ẩm do mao dẫn . - Cách nhiệt tốt và thóat nhiệt cũng tốt. - Ngăn chặn hoặc hạn chế được không khí ẩm từ môi trường bên ngoài xâm nhập vào kho và đống hạt, giữ cho đống hạt luôn ở trạng thái khô. - Thật kín khi cần thiết để hạn chế những ảnh hưởng xấu của môi trường bên ngoài, để có thể sát trùng bằng các thuốc trừ sâu dạng xông hơi . - Có khả năng chống được sự xâm nhập của chuột, chim, sâu mọt vào trong kho . - Hình khối, kích thước và kết cấu của nhà kho phải thuận tiện cho việc cơ giới hóa xuất, nhập hạt và sự hoạt động của các thiết bị phục vụ cho công tác bảo quản . - Giá thành xây dựng hạ và tiết kiệm được lao động trong quá trình bảo quản. - Nhà kho phải đặt ở địa điểm có đường giao thông thuận tiện nhất. Vậy khi xây dựng các nhà kho cần phải chú ý chọn địa điểm, kết cấu nền, mái, tường, trần cho phù hợp với các yêu cầu trong bảo quản. 6.3. Cấu trúc kho 154 Kho bảo quản theo chiều rộng là loại kho phổ biến ở Việt Nam. Các kho bảo quản tạm và kho dự trữ thường là loại kho bảo quản theo chiều rộng. Loại kho này có những ưu nhược điểm sau: - Ưu điểm: Xây dựng tương đối đơn giản, vốn đầu tư ít. Trong quá trình bảo quản, khi gặp các hiện tượng hư hại, như thóc bị ẩm, bị bốc nóng, bị mốc thì dễ xử lý hơn khi bảo quản trong các silo. Kho bảo quản theo chiều rộng có thể bảo quản hạt có độ ẩm lớn hơn độ ẩm an toàn trong một thời gian nhất định. Giá thành bảo quản trong loại kho này thường thấp. - Nhược điểm: Hệ số chứ của kho thấp (chỉ khoảng 30%), kho chiếm diện tích lớn. Khó thực hiện cơ giớ hóa và tự động hóa hơn kho Silo. Không đảm bảo được kín và chống những ảnh hưởng xấu của môi trường bên ngoài. Sự phân bố nhiệt và ẩm trong kho không đều nên hiện tượng tự bốc nóng dễ dàng xãy ra. 6.3.1. Cấu trúc của tường kho Tường kho có những chức năng như sau: để bao che cho nhà kho, là tường ngăn và cũng là tường chịu lực (lực đạp của thóc, tải trọng của mái). Để bảo quản thóc được tốt, tường kho phải đảm bảo các yêu cầu sau đây: vững chắc, kín, không thấm nước, đủ cách nhiệt để chống nhiệt xâm nhập từ ngoài vào, đồng thời chống được hiện tượng đọng sương (“đổ mồ hôi”). Tường phải nhẵn để côn trùng không ẩn nấp được và dễ làm vệ sinh. Vật liệu làm tường thường là gỗ, gạch, bêtông xỉ, đá. Tường kho bằng gỗ có ưu điểm là cách nhiệt tốt, chống được “đổ mồ hôi”, do vậy thóc sát tường không bị men mốc. Trước đây ta dùng gỗ làm tường kho A 2 rất phổ biến, nhưng hiện nay ít dùng, vì gỗ là loại vật liệu quý, hiếm, giá cao, hơn nửa nó cũng có nhược điểm là dễ bị mốc, mọt phá hoại, khó làm vệ sinh, thường những khe kẽ ghép các tấm gỗ là chỗ ẩn nấp rất tốt cho sâu, mọt. Tường xây bằng gạch là vật liệu được dùng phổ biến nhất. Tường kho bằng Hình 4.24. Kho A1 gạch có những ưu - nhược điểm sau đây: vật liệu phổ biến ở mọi địa phương, giá thành hạ, có độ dẫn nhiệt thấp, nhưng có nhược điểm là tường không có hiên che, sẽ bị thấm ướt và nếu chiều dày của tường không đảm bảo độ cách nhiệt thì dễ xảy ra hiện tượng đọng sương. 155 Tường gạch hiện nay có nhiều kiểu, nhưng điển hình là loại tường của nhà kho kiểu A 1 cải tiến. Tường này là tường chịu lực, gồm áp lực của mái, áp lực của gió – bão, áp lực của thóc (lực đạp của thóc). Áp lực của thóc lên tường tỷ lệ với khoảng cách từ điểm đó tới bề mặt đống hạt. Do vậy càng xuống sâu tường càng chịu áp lực lớn của thóc. Để đảm bảo độ bền vững của tường, người ta đã xây dựng loại tường kho: tường hồi của kho cuốn cũng giống của tường kho A 1 cải tiến, nhưng để tiết kiệm, người ta giảm chiều dày của tường và làm thêm cột bảo vệ. Khoảng cách giữa hai cột bảo vệ bằng khoảng cách giữa hai vì. Ngoài tường trát vữa xi măng mac cao để chống thấm. Mặt tường phía trong nhà kho có nơi láng vữa để trần. Để chống thấm, phía ngoài của tường tốt nhất là có mái hiên đủ rộng để che cho tường khỏi chịu tác động trực tiếp của mưa. Nếu tường không có hiên che, dù đã trát vữa xi mâng mac cao nhưng trong mùa mưa, mưa kéo dài cộng thêm áp lực của gió mạnh, nước thấm dần vào tường phía trong, làm men, mục thóc. Hình 4.25. Kho cuốn Nếu không có hiên che thì ngoài lớp vữa chống thấm, tường cần phải sơn loại sơn silicat có tác dụng chống thấm để bảo vệ tường. Qua thự tế bảo quản ở các loại kho nhận thấy rằng: khi phía ngoài của tường đã có hiên che thì tường phía trong nên để trần tốt hơn là trát vữa. Tường để trần ít gây đọng sương, nên thóc không bị men, mục khi để sát tường. 6.3.2. Cấu trúc của nền kho Trong nhà kho chứa hạt, nền sàn kho là bộ phận chịu lực nén của đống hạt, nền kho là chỗ tiếp xúc với đất nhiều nhất. Do vậy, nền sàn kho thường là chỗ dễ bị thấm ẩm từ đất lê. Thực tế bảo quản hạt ở những loại kho khác nhau cho thấy: nếu nền kho thiết kế và thi công không tốt, không ngắt được mạch thấm ẩm thì chỉ cần sau 2÷3 tháng bảo quản hạt ở sát nền sẽ bị men, mục. Mặt khác, nền kho có diện tích tiếp xúc với mặt đất lớn, đống hạt thường có độ nhiệt cao, mặt đất thường nguội đi rất nhanh hơn hạt gây nên hiện tượng “đổ mồ hôi”, làm cho hạt bị men, mốc. Do vậy, nền sàn kho bảo quản thóc phải đạt được những yêu cầu sau đây: - Chống ẩm, chống thấm tốt, ngắt được mạch thấm ẩm ở nền kho. - Nền, sàn kho cấu tạo thế nào để độ dẫn ẩm, dẫn nhiệt của nó nhỏ xấp xỉ bằng độ dẫn nhiệt của hạt nhằm tránh hiện tượng “đổ mồ hôi”. - Sàn kho phải bền, vững, khi chứa hạt không bị lún, bị nứt, không bị dộp, quét dọn dễ dàng. Dưới đây là một số kiểu sàn, nền kho được xây dựng phổ biến ở Việt Nam: 6.3.2.1. Sàn ximăng không có gầm thông gió Câu tạo: gồm đất nện + cát (dày 20cm) + bêtông gạch vỡ (dày 10cm) + lớp giấy chống thấm + bêtông gạch vỡ trên láng ximăng. 156 Loại sàn này được xây dựng trong kho cuốn, kho A 1 . Loại sàn này có ưu điểm là bền vững, đơn giản, thuận tiện khi làm vệ sinh kho; nhưng có những nhựôc điểm lớn là dễ bị đọng sương, hạt không thể để trực tiếp sát sàn kho. Mặt khác, sau một thời gian sử dụng, lớp cách ẩm bị phá huỷ, do đó sàn không ngắt hoàn toàn được mạch thấm ẩm, làm cho việc bảo quản rất khó khăn. - Loại sàn kho có gầm thông gió (lớp không khí đệm để cách ẩm, cách nhiệt) Nền ở dưới lát gạch hoặc đổ bêtông gạch vỡ trên vòm cuốn, cao 60÷80cm, trên lớp cuốn gạch đổ đất, rồi đến lớp bêtông gạch vỡ, trên cùng láng ximăng. Có loại sàn kho được lát bằng những tấm đan bêtông trên những cầu gạch tạo thành lớp không khí đệm ở dưới, có tác dụng cách ẩm và cách nhiệt. Để ngắt hẳn mạch thấm ẩm qua tường trụ cuốn ở nền, người ta dùng một lớp vữa ximăng mac cao để chống thấm. Trong các kiểu sàn, nền kho, loại sàn có vóm cuốn ở nền hay có cầu gạch trên lát tấm đan là loại sàn kho có nhiều ưu điểm, đáp ứng được yêu cầu của bảo quản thóc (chống thấm tốt, cách nhiệt tốt, ít xảy ra hiện tượng đọng sương ở sàn kho). 6.3.3. Cấu trúc của mái kho Mái của nhà kho là bộ phận quan trọng nhất của nhà kho. Nó phải đáp ứng được các yêu cầu sau đây: - Chống được mưa, nắng, chống dột. - Chống được nhiệt bức xạ của mặt trời qua mái. Trong điều kiện nhiệt đới của Việt Nam, lượng nhiệt truyền vào trong nhà chủ yếu là lượng nhiệt bức xạ của mặt trời qua mái. Nếu kết cấu mái không hợp lý, làm bằng vật liệu không thích hợp, nhiệt độ ở khoảng không dưới mái trong mùa nóng có thể lên tới 40 - 50 o C. Đồng thời mái cũng phải có tác dụng giữ cho nhiệt độ trong kho tương đối ổn định, biên độ dao động của nhiệt độ nhỏ để tránh hiện tượng đọng sương ở lớp hạt gần mặt đống. Sau đây là một số kiểu mái kho thường xây dựng ở Việt Nam: - Mái kho cuốn Mái cấu tạo bởi một vòm cuốn bằng gạch, hình parabon, rộng 5÷6m. Vòm cuốn được xây dựng bằng một lớp gạch nghiêng và một lớp gạch nằm. Sau khi xây xong vòm cuốn gạch, mặt ngoài của vòm cuốn gạch được lợp một lớp ngói (gần bằng ximăng), giữa lớp ngói và vòm cuốn gạch dọc đường trục của vòm cuốn có một ống rỗng để thông gió. Ống này được thông với một số lỗ ở mặt trong của vòm cuốn để thông gió. Nước mưa từ mái kho cuốn được thóat qua máng thóat đặt trên dọc tường ngăn của kho cuốn. Ưu điểm và nhược điểm của mái kho cuốn: .Ưu điểm: Kết cấu chịu lực của mái là vòm cuốn xây bằng gạch, do vậy mái không cần dùng vật liệu bằng gỗ và sắt thép là những vật liệu quý, hiếm. Loại mái này chỉ dùng nguyên liệu chính là gạch, ngói do vậy có thể xây dựng được bằng vật liệu của bất kỳ địa phương nào. Mái kho cuốn kiên cố, vững chắc, chống dột, chống bão tốt, có khả năng cách nhiệt tốt, cản được tốt nhiệt bức xạ mặt trời qua mái. . Nhược điểm: Mái cấu tạo bằng 2 lớp gạch, nên rất nặng nề. Do mấi dày nên mái giữ nhiệt l âu, giải phóng nhiệt chậm; do kết cấu vòm cuốn nên nước mưa từ mái phải thóat xuống máng đặt dọc trên mặt tường kho, nước mưa dễ thấm xuống tường kho làm ẩm, mốc thóc. 157 Song trong điều kiện hiện tại, do những ưu điểm của mái kết cấu kiểu vòm bằng gạch và do thiếu gỗ, sắt nên phần lớn những kho mới xây đều làm mái theo kiểu này. - Kiểu mái ngói Mái dốc 40÷45 o . Mái ngói không có trần như một số kho của Nhà nước trước đây, hay các kho chứa của hợp tác xã, có nhược điểm lớn là trong mùa nóng, trời nắng to, nhiệt bức xạ mặt trời truyền qua ngói, làm cho không khí trong kho tăng lên 5÷10 o C. Ban đêm, ngoài trời lạnh đi, không khí trong khi lạnh đột ngột dễ xảy ra hiện tượng đọng sương ở lớp gần mặt đống hạt. Kho mái ngói, không trần thường bị dột do gió tạt nước mưa vào qua các khe hở giữa các viên ngói. Vì vậy, bảo quản thóc trong kho mái không trần, đống hạt thường bị bốc nóng, bị men mốc ở lớp trên mặt đống hạt. Để khắc phục những nhược điểm nêu trên, người ta làm trần bằng vôi rơm. Lớp trần này dày 6cm, mặt trên của trần có láng một lớp vữa ximăng dày 1÷2cm để chống dột (nước mưa có hắt qua mái cũng không thấm qua lớp trần được) đồng thời cũng giảm hệ số bức xạ mặt trên của trần. Loại trần này có tác dụng cách nhiệt rất tốt, nhờ tầng không khí đệm ở giữa trần và mái kho. Nó cản nhiệt bức xạ qua mái tốt, đồng thời thóat nhiệt ở trong ra cũng nhanh. Tuỳ tình hình và khả năng cung cấp vật liệu xây dựng, nhiều nơi kho chứa hạt phải lợp bằng tôn hoặc fibro ximăng. Những nhà kho này trong mùa nóng trong kho thường nóng hơn các loại kho khác 5÷15 o C. Những loại kho này nhất thiết phải làm trần bằng vôi rơm để tăng khả năng cản nhiệt bức xạ qua mái và chống mưa hắt qua mái. Tóm lại: Trong điều kiện nhiệt đới nóng và ẩm rất khắc nghiệt ở Việt Nam, để phục vụ tốt cho việc bảo quản hạt, cấu trúc của kho tương đối tốt, có thể hạn chế những tác động xấu của môi trường bên ngoài vào trong đống hạt là: - Sàn nền có gầm thông gió, tường trụ ở gầm kho phải có lớp cách ẩm tốt. - Tường kho có thể xây bằng gạch và tốt nhất là có mái hiên che mưa nắng. - Mái kho có thể là vòm cuốn bằng gạch hoặc mái ngói, nhưng phải có trần để có lớp không khí đệm làm nhiệm vụ cản nhiệt bức xạ qua mái. TỔNG KẾT CHƯƠNG Đây là chương đi vào nghiệp vụ cụ thể của công tác bảo quản hạt. Để có thể áp dụng tốt các nghiệp vụ bảo quản hạt cần phải hiểu được cấu tạo của hạt và tính chất vật lý của khối hạt có ảnh hưởng đến công tác bả quản như thế nảo. Kỹ thuật thông gió, xử lý hạt trước khi nhập kho là một phần quan trọng trong quá trình bảo quản. Yêu cầu nắm vững các nguyên lý, các kỹ thật xử lý để áp dụng tốt vào thực tiễn sau này. Hiện nay, đối với bảo quản hạt, Bộ Tài Chính đã ban hành các quy phạm bảo quản, các quy phạm được trình bày ở phần phụ lục kèm theo. CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG 1. Trình bày đặc điểm cấu tạo của hạt, cấu tạo của hạt ảnh hưởng đến công tác bảo quản như thế nào? 158 2. Hạt và khối hạt có những tính chất vật lý nào? Cho biết ứng dụng của các tính chất vật lý của hạt và khối hạt vào công tác bảo quản, kiểm nghiệm, chế biến hạt 3. Trình bày các hiện tượng hư hại của ngũ cốc sau thu hoạch. Biện pháp ngăn ngừa những hiện tượng hư hại này và biện pháp xử lý khi các hiện tượng hư hại này xảy ra. 4. Vì sao khi hạt nhập kho phải khô và sạch? Các phương pháp làm sạch hạt? Các phương pháp làm khô hạt? 5. Trình bày các quy trình bảo quản thóc và gạo. Mô tả từng công đoạn 6. Kho bảo quản có mấy loại, yêu cầu của nhà kho bảo quản. TÀI LIỆU ĐỌC THÊM Bảo quản thóc bằng công nghệ mới Để tránh gây độc đối với người và gia súc, các biện pháp bảo quản sinh học và vật lý đang dần thay thế cho các chất hóa học trong bảo quản nông sản. Mới đây, Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã công bố phương pháp bảo quản thóc lúa quy mô hộ gia đình bằng chất hoạt động bề mặt do các nhà khoa học Việt Nam nghiên cứu. Thành phần chủ yếu của những chất hoạt động bề mặt chủ yếu kết tinh từ silicon dioxide, dung hoà với một số khóang chất silic. Dựa trên nguyên lý phá lớp biểu bì, làm mất nước, mất dầu và ngăn cản quá trình hô hấp qua da của côn trùng, các chất hoạt động bề mặt rất hữu hiệu trong việc tiêu diệt côn trùng, nên chúng được sử dụng trong bảo quản hạt lương thực. Các chất này có tác dụng diệt mọt suốt thời gian dài mà không gây ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Hiệu quả của những chất hoạt động bề mặt khác nhau, tuỳ thuộc vào kỹ thuật, nhiệt độ, áp suất xử lý, kích thước hạt ngũ cốc, thành phần, đặc tính và mật độ phối trộn. Một số chất có tác dụng phá hủy biểu bì của côn trùng, làm cho côn trùng mất nước. Ưu điểm lớn nhất của các chất bề mặt chính là chúng hầu như không gây độc cho người và động vật. Các nhà khoa học nước ta đã điều chế thành công chất silicagen, công trình nghiên cứu do nhóm các nhà khoa học của Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch Việt Nam, gồm: TS. Trần Thị Mai, TS. Trần Văn Chương, Trịnh Đình Hoà, Tạ Phương Thảo, Nguyễn Thu Huyền. Kết quả thực nghiệm cho thấy, sử dụng chất silicagen được sản xuất tại Việt Nam, với nồng độ 0,1% trộn đều vào đống thóc, đã cho hiệu lực diệt mọt 100% sau 15 ngày bảo quản. Hiệu lực này còn duy trì tới 6 tháng ở điều kiện thường, với tỷ lệ tổn thất dưới 2%. Những kết quả nghiên cứu của Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch với các loại côn trùng khác cũng cho thấy, chỉ sau 30 ngày, tất cả mọi côn trùng đều bị tiêu diệt hoàn toàn, và duy trì hiệu lực này tới 180 ngày. Trong khi đó, ở mẫu đối chứng không sử dụng phương pháp bảo quản, mật độ mọt gạo và mọt đục hạt phát triển tăng cao so với ban đầu là 40 con/kg, đặc biệt còn xuất hiện thêm ngài mạch với tỷ lệ 10 con/kg, chỉ tiêu hủy phần tăng lên 14,7%, tỷ lệ hạt bị hại tăng 2,8%. Nhờ khống chế được các chỉ tiêu độ ẩm, tiêu diệt côn trùng, vi sinh vật, nên chất lượng thóc bảo quản ở mẫu xử lý cao hơn hẳn so với mẫu đối chứng, tỷ lệ rạn nứt giảm 13%, tỷ lệ thu hồi gạo nguyên tăng 5,2%. 159 Theo TS. Trần Thị Mai, quy trình sơ chế thóc trước khi bảo quản với silicagen tương đối đơn giản, tiện dụng với việc bảo quản quy mô nhỏ tại hộ gia đình. Thóc thương phẩm trước khi đưa vào bảo quản, cần phải phơi khô để đảm bảo độ ẩm dưới 14%, đồng thời phải làm sạch, độ tạp chất không quá 2%. Công đoạn phơi khô và làm sạch rất quan trọng, giúp cho thóc được bảo quản an toàn, tránh bốc nóng, tránh hô hấp mạnh, hạn chế nhiễm côn trùng và vi sinh vật. Nếu bảo quản thóc trong thùng kim loại, chỉ cần trộn 0,1% silicagen với lớp thóc dày 40cm trên bề mặt, sau đó đậy nắp kín. Nếu bảo quản trong bao bì, thì trộn 0,1% silicagen với toàn bộ số thóc, sau đó đóng bao, xếp vào kho bảo quản. Thóc bảo quản nên đặt ở nơi thông thóang, tránh chỗ ẩm ướt, tránh mưa nắng hắt vào. Quá trình bảo quản, cần kiểm tra định kỳ 15 ngày 1 lần, nhằm kịp thời phát hiện những hiện tượng bất lợi xảy ra trong quá trình bảo quản: Bốc nóng, hấp hơi, ngưng tụ nước. Nếu xảy ra các hiện tượng này, cần phải xử lý ngay, phơi sấy khô đến độ ẩm an toàn, sau đó trộn lại với chất hoạt động bề mặt để tiếp tục bảo quản. Nguồn: http://vneconomy.vn/62565P0C16/bao-quan-thoc-bang-cong-nghe-moi.htm 160 Chương 5. KỸ THUẬT XỬ LÝ VÀ BẢO QUẢN RAU QUẢ SAU THU HOẠCH Việt Nam là một nước nông nghiệp có điều kiện khí hậu đa dạng với nhiều vùng tiểu khí hậu: ôn đới và nhiệt đới, có thể trồng và thu hoạch rau quả quanh năm. Với việc thay đổi về tổ chức, quản lý kinh tế, trong 10 năm trở lại đây ngành nông nghiệp của Việt Nam phát triển tương đối mạnh mẽ. Cùng với các loại cây công nghiệp như: cao su, chè, bông, thuốc lá, cà phê, các loại cây ăn quả đặc biệt là những cây ăn quả như cây vải, cây nhãn, cây hồng, cây xoài … đang tăng nhanh cả về diện tích lẫn sản lượng, đã hình thành nhiều vùng trồng cây ăn quả tập trung như: vải - Lộc Ngạn, nhãn - Hưng Yên, Sơn La, xoài - Yên Châu, mơ - Định Hóa, mận - Bắc Hà, thanh long - Bình Thuận… Giá trị cây ăn quả trên một đơn vị diện tích trồng trọt ngày càng tăng cao. So với cây lúa, cây ăn quả cho hiệu quả kinh tế cao hơn trung bình 4÷5 lần. Song vấn đề tiêu thụ các sản phẩm rau quả hiện đang gặp rất nhiều khó khăn trở ngại. Tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch rất lớn (25 ÷ 30%), nguyên nhân chính là do công nghệ bảo quản chế biến của chúng ta còn lạc hậu nên đã làm cho rau quả của Việt Nam có giá trị thấp trên thị trường trong nước cũng như xuất khẩu, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của người nông dân, vì vậy việc nghiên cứu đưa ra các quy trình công nghệ cũng như ứng dụng triển khai, chuyển giao các kết quả nghiên cứu, các quy trình công nghệ bảo quản tươi và chế biến rau quả đóng vai trò hết sức quan trọng trong chiến lược phát triển ngành rau quả. Hiện nay, việc phổ biến những kiến thức khoa học và chuyển giao các kết quả nghiên cứu cho thực tế sản xuất chưa tương xứng với vai trò và tiềm năng của nó. Rau quả hiện nay chủ yếu được sử dụng ở dạng tươi, mà rau quả là loại có tính thời vụ, thời gian thu hoạch ngắn, khả năng bảo quản, vận chuyển còn hạn chế, trong khi kỹ thuật bảo quản rau quả tươi vẫn chỉ dựa vào kinh nghiệm truyền thống, mang tính thủ công chắp vá. Các kinh nghiệm truyền thống trong bảo quản quả như dùng cát, vôi, đào hầm cũng kéo dài thêm thời gian bảo quản, nhưng hiệu quả không cao (do thời gian bảo quản ngắn và chất lượng không đảm bảo), không giải quyết được vấn đề điều hoà việc phân phối và tiêu thụ sản phẩm cũng như nguyên liệu cho chế biến. Nhiều nơi người dân trồng cây, nhưng không nắm bắt được các giải pháp kỹ thuật chăm sóc hay biết cách hạn chế sự hư hỏng trong các giai đoạn trước khi thu hoạch, vì vậy nhiều khi sản phẩm ngay khi còn ở trên cây đã có chất lượng xấu, điều này không chỉ làm giảm giá trị của sản phẩm khi thu hái mà còn ảnh hưởng đến khả năng tồn trữ sau thu hoạch. Việc xác định thời điểm thu hái, cách thu hái cũng là vấn đề quan trọng, bởi vì việc này không chỉ làm tăng giá trị thương phẩm của chúng mà còn tạo ra sự thuận lợi trong việc tăng khả năng bảo quản rau quả sau thu hoạch. Việc xác định loại bao bì phù hợp với từng đối tượng rau quả cũng như cho mục đích vận chuyển và bảo quản cũng là một trong những nguyên nhân ảnh hưởng đến khả năng bảo quản và chất lượng của sản phẩm. Tuy nhiên công tác này chưa được quan tâm nhiều, nhất là mẫu mã của bao bì. Đây không chỉ là yếu tố cần thiết cho quá trình bảo quản mà còn có vai trò quan trọng trong việc lưu thông phân phối. Tuy nhiên hiện nay chỉ mới có một số nhà thương mại quan tâm đến vấn đề này đối với một số các sản phẩm đặc sản như xoài cát Hoà Lộc, bưởi Năm Roi… còn các sản phẩm khác vẫn chưa được quan tâm từ bao bì, thu hái, vận chuyển cho đến bảo quản. 161 Vì vậy mặt hàng từ rau quả của Việt Nam đã được các nhà sản xuất, người nông dân mới chỉ sử dụng các loại bao bì thô sơ để đựng sản phẩm khi thu hái và vận chuyển trong lưu thông như sọt, bao tải…. Họ không ý thức được việc sử dụng các loại bao bì không đúng yêu cầu kỹ thuật đã làm giảm đáng kể chất lượng và giá trị của sản phẩm rau quả. Nhìn chung công nghệ sau thu hoạch rau quả Việt Nam còn nhỏ bé, chưa tương xứng với tiềm năng nguyên liệu rau quả, sức cạnh tranh còn thấp, chủng loại sản phẩm còn đơn điệu, giá thành cao, chưa đáp ứng được với nhu cầu trong nước và xuất khẩu. 1. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO TẾ BÀO VÀ MÔ RAU QUẢ 1.1. Tế bào thực vật 1.1.1. Phân loại Mô thực vật cấu thành từ các tế bào, có 2 loại: tế bào nhu mô và tế bào hình thoi. - Tế bào nhu mô có hình tròn hoặc nhiều Gian bào cạnh, kích thước ba chiều gần bằng nhau khoảng 10 ÷ 60 µm. Tùy theo loại quả, cấu Tế bào tạo tế bào này có kích thước khác nhau. Nhưng ở một số loại rau, quả (ở củ và quả nhiều nước) kích thước của tế bào này có Hình 5.1. Tế bào nhu mô thể đạt đến 1mm. - Tế bào hình thoi có dạng sợi, kích thước tiết diện ngang giống tế bào nhu mô, chiều dài có thể đến hàng chục milimet. Hình 5.2. Tế bào hình thoi cắt dọc và cắt ngang (a) (b) Hình 5.3. Tế bào non (a), Tế bào trưởng thành (b) 1. Màng tế bào, 2. Chất nguyên sinh, 3. Nhân tế bào, 4. Không bào 1.1.2. Cấu tạo tế bào thực vật - Màng tế bào: là một màng mỏng, có tính đàn hồi, thường trong suốt, được cấu tạo từ chất cellulose, hemicellulose, protopectin. 162 - Chất nguyên sinh: là khối đông trong suốt. Khi tế bào còn non chiếm hết phần không gian dưới màng tế bào và co lại dần trong quá trình tế bào trưởng thành. - Nhân tế bào: có ý nghĩa quan trọng đối với sinh sản và phát triển của tế bào, trong đó có sự tạo thành các men cần thiết cho các quá trình sống của tế bào. - Các lạp thể: cũng có chứa nhiều men. Có ba loại chính là lục lạp, sắc lạp và vô sắc lạp. + Lục lạp: lục lạp có màu xanh. Lục lạp có 58¸75% nước, 10¸20% protid, 7¸15% lipid, glucid, muối khóang và một số chất khác. Lục lạp có vai trò rất lớn trong quá trình quang hợp. + Sắc lạp: sắc lạp phân bố đều trong chất nguyên sinh, ở dạng hạt hay dạng phiến mỏng. Sắc lạp chứa carotene nên sắc lạp có màu da cam, vàng hoặc đỏ. + Vô sắc lạp: là lạp thể không màu, hình cầu hay thuôn thuôn, chủ yếu ở trong củ, rễ hay hạt, tập trung gần nhân tế bào, vô sắc lạp có chứa tinh bột. - Hạt tinh bột: ở trong các lạp thể, có cấu tạo tinh thể, có hình dạng khác nhau tùy loại cây và tùy theo cấu tạo của lạp thể. Hạt tinh bột là năng lượng dự trữ cho thực vật. - Hạt aleuron: hình tròn, có kích thước nhỏ, là chất đạm dự trữ, có nhiều ở phôi và các hạt họ đậu. - Không bào: là một khoảng trống được bao bọc bởi chất nguyên sinh. Khi tế bào còn non thì chưa có không bào. Trong quá trình trưởng thành của tế bào, vô số không bào nhỏ xuất hiện, sau đó hợp lại thành không bào to. Trong không bào chứa đầy dịch bào, là dung dịch các chất hữu cơ: đường, acid, protid, muối khóang, glucoside, vitamine hòa tan trong nước. Nguyên liệu chín có nhiều dịch bào hơn lúc còn xanh, non. 1.2. Mô thực vật Được cấu tạo từ những tế bào riêng rẽ liên kết vững chắc với nhau nhờ vào các bản mỏng trung gian được cấu tạo từ chất pectin, các bản mỏng này liên kết với màng tế bào tạo thành khung hình cầu gọi là khung nhu mô. Giữa các tế bào có những khoảng trống gọi là gian bào chứa không khí như O 2 , CO 2 do các tế bào hô hấp thải ra. Có nhiều loại mô thực vật: mô phân sinh, nhu mô dự trữ, mô che chở, mô nâng đỡ, mô dẫn, mô liên tiết. - Mô dẫn cấu tạo từ các tế bào hình thoi, thường gặp ở thân cây, có khả năng vận chuyển các chất hóa học hòa tan từ lá đến quả, cấu tạo giống mô nâng đỡ bên trong là những ống dẫn. - Mô nâng đỡ cấu tạo từ tế bào thành mỏng, làm cho cơ có độ chắc nhất định. - Nhu mô dự trữ hay nhu mô cơ bản cấu tạo từ những tế bào nhu mô phát triển, có không bào chứa đầy dịch bào, các lạp thể và các chất ẩn nhập khác. - Mô che chở là vỏ hoặc biểu bì, tạo ra từ lớp trên bề mặt của mô phân sinh. Ở rễ, thân đôi khi có ở quả nhưng ít. Mô che chở có các tế bào thấm suberin, có màu nâu gọi là thụ bì. - Mô dẫn cấu tạo từ các tế bào hình thoi, thường gặp ở thân cây, có khả năng vận chuyển các chất hóa học hòa tan từ lá đến quả, mô dẫn cấu tạo giống mô nâng đỡ bên trong là những ống dẫn. 163 (a) Nhu mô dự trữ (b) Mô che chở của quả táo (c) Mô che chở của khoai tây (d) Mô nâng đỡ của quả táo (e) Mô dẫn của củ khoai tây Hình 5.4. Các loại mô thực vật 2. CÁC HIỆN TƯỢNG HƯ HỎNG CỦA RAU, QUẢ, CỦ TƯƠI SAU THU HOẠCH Tất cả các loại rau quả và củ tươi là những thành phần của cây trồng sống, chứa 70 – 90% nước và hoạt động sống của chúng được tiếp tục sau khi thu hoạch. Quá trình sống sau thu hoạch phụ thuộc vào tốc độ sử dụng chất dinh dưỡng dự trữ và tốc độ mất nước của chúng. Khi chất dinh dưỡng dự trữ và nước cạn kiệt, sản phẩm sẽ chết và hư hỏng. Bất cứ nguyên nhân nào làm tăng tốc độ của quá trình này đều có thể làm cho sản phẩm trở nên không ăn được trước khi nó được sử dụng. 2.1. Sự mất nước 2.1.1. Nguyên nhân Phần lớn các sản phẩm rau quả tươi chứa từ 65÷95% nước khi thu hoạch. Nước được rễ hấp thụ từ đất, sau đó chuyển lên thân cây và cuối cùng mất đi do bay hơi nước từ những phần tiếp xúc với không khí, đặc biệt là từ lá. Sự chuyển nước qua cây trồng được gọi là sự thóat hơi nước. Nó duy trì hàm lượng nước trong cây và áp suất bên trong cây. Sự thiếu nước sẽ làm cho cây héo và có thể chết. Bề mặt toàn bộ các phần của cây được bao phủ bởi lớp sáp hoặc lớp bần của vỏ cây hoặc lớp vỏ để hạn chế sự mất nước. Sự mất nước tự nhiên chỉ xảy ra qua các lỗ nhỏ li ti, có vô số trên lá. Các lỗ nhỏ này có thể mở hoặc đóng tùy theo điều kiện không khí thay đổi để tạo ra tỷ số mất nước được điều chỉnh và giữ cho các phần cây trồng ở trong một trạng thái ổn định. Sản phẩm tươi tiếp tục bị mất nước sau thu hoạch, nhưng khác với cây trồng đang sinh trưởng, nó không thể thay thế nước bị mất đi bằng nước lấy từ đất và vì thế phải dùng tới lượng nước còn lại trong sản phẩm sau thu hoạch. Sự mất nước này của rau quả tươi sau thu hoạch là nguyên nhân gây héo và giảm khối lượng. Khi rau quả đã thu hoạch mất 5 hoặc 10% khối lượng tươi thì rau quả bắt đầu 164 héo và nhanh chóng trở nên vô dụng. Để kéo dài tuổi thọ có ích của sản phẩm, tỷ lệ mất nước của nó càng thấp càng tốt. 2.1.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự mất nước - Hàm lượng ẩm của không khí Tỷ số mất nước từ các phần của cây phụ thuộc vào sự chênh lệch áp suất hơi nước bên trong rau quảvà áp suất hơi nước trong không khí. Để giữ nước mất từ sản phẩm càng ít càng tốt, cần phải bảo quản nó trong không khí ẩm. - Tốc động không khí Không khí xung quanh khối rau quả chuyển động càng nhanh thì nước mất càng nhiều. Chuyển động của không khí qua khối rau quả tươi là cần thiết để giải phóng nhiệt của quá trình hô hấp nhưng tốc độ chuyển động của không khí qua sản phẩm cần được giữ ở mức độ thấp bởi trong quá trình chuyển động, không khí sẽ lội kéo ẩm từ bên trong rau quả ra môi trường dẫn đến sự mất nước của rau quả. Các vật liệu bao gói được thiết kế tốt và các kiểu xếp thùng và hộp đựng sản phẩm thích hợp có thể góp phần điều chỉnh dòng khí đi qua khối rau quả. - Cấu tạo của rau quả Tốc độ mất nước thay đổi tùy theo cấu tạo của rau quả. Các loại rau lá xanh trên vỏ có lớp sáp mỏng và nhiều lỗ nhỏ thì tốc độ mất nước nhanh. Các loại khác, chẳng hạn như khoai tây có lớp vỏ dày với một vài lỗ nhỏ, có tốc độ mất nước yếu hơn nhiều. Yếu tố quan trọng trong quá trình mất nước là tỷ số giữa diện tích bề mặt của rau quả trên thể tích của nó. Tỷ số này càng lớn thì sự mất nước càng nhanh. 2.2. Thương tổn cơ học 2.2.1. Nguyên nhân Hàm lượng ẩm cao, kết cấu lớp vỏ của rau quả và củ mỏng làm cho chúng dễ bị thương tổn cơ học và những tổn thương này có thể xảy ra trong bất cứ công đoạn nào từ sản xuất đến tiêu dùng, do: - Các phương tiện thu hoạch kém. - Các phương tiện đựng sản phẩm không thích hợp: có thể có mảnh gỗ vụn, các cạnh sắc và đóng đinh không đúng cách. - Đóng quá nhiều hoặc quá ít sản phẩm vào các phương tiện chứa đựng sản phẩm. - Làm rơi, ném hoặc giẫm lên sản phẩm hoặc các thùng chứa sản phẩm. 2.2.2. Các hình thức thương tổn cơ học - Quả bị nứt vỡ do va chạm khi chúng rơi. - Bầm dập bên trong, bên ngoài không nhìn thấy; do va chạm. - Xây xước bề mặt, trầy da hoặc lớp ngoài của tế bào. - Nát lá rau hoặc phần mềm khác. 2.2.3. Ảnh hưởng của thương tổn cơ học Khi bị thương tổn cơ học cần phải cắt bỏ phần tổn thương hoặc gọt bỏ vỏ ngoài sản phẩm thì sẽ: - Tạo ra các điểm thâm nhập cho nấm mốc và vi khuẩn gây hư hỏng. - Tăng lượng nước mất đi từ các vùng bị hỏng. 165 - Làm tăng tốc độ hô hấp và vì thế sinh ra nhiều nhiệt. Các vết bầm bên trong mà vỏ không bị ảnh hưởng và có thể bên ngoài không nhận ra sẽ làm: - Tăng tốc độ hô hấp và sinh nhiệt. - Các mô hư hỏng bị đổi màu - Mất mùi do các phản ứng sinh lý không bình thường ở những phần hư hỏng. 2.3. Thương tổn do các tác động nhiệt Tất cả các sản phẩm tươi đều bị hư hỏng dưới tác dụng của nhiệt độ ở giới hạn nào đó. Các hàng hóa khác nhau về khả năng chịu nhiệt của chúng, các mức độ chịu nhiệt độ thấp của chúng có tầm quan trọng lớn vì bảo quản lạnh có liên quan nhiều đến chất lượng của rau quả tươi. 2.3.1. Hư hỏng do nhiệt độ thấp Một trong các phương pháp bảo quản rau quả là phương pháp bảo quản ở nhiệt độ thấp, tuy nhiên mỗi một loại rau quả thích hợp ở mỗi một nhiệt độ khác nhau, do vậy nếu lựa chọn nhiệt độ bảo quản không thích hợp với từng loại rau quả thì sẽ gây hư hỏng rau quả - Do lạnh đông chậm Nhiệt độ lạnh đông rau quả giữa 00C và – 20C, mặc dù một vài loại rau quả chịu được nhiệt độ đông lạnh nhẹ, vẫn nên tránh những nhiệt độ như vậy vì thời gian bảo quản sau đó sẽ ngắn. Sản phẩm hồi phục lại sau khi đông lạnh dễ bị hư hỏng do đặc điểm cấu trúc tế bào rau quả. Rau quả có đặc trưng là các mô thực vật liên kết lại tạo thành bộ khung (cấu trúc khung), tạo nên những hình dạng nhất định và cấu trúc của tế bào có độ cứng nhất định. Các tế bào có nguồn gốc động vật có độ dẻo nhất định (cấu trúc biến dạng). Mô động vật khác với mô thực vật ở chỗ chúng có độ đàn hồi nhất định, các tế bào có thể trượt lên nhau. Người ta cho rằng do những đặc điểm này mà các sản phẩm có nguồn gốc thực vật biến đổi sâu sắc khi làm lạnh đông do bộ khung bị tổn thương. - Do lạnh Nhiều loại sản phẩm tươi dễ bị hư hỏng ở nhiệt độ thấp, chưa đến nhiệt độ đông lạnh. Những sản phẩm như vậy chủ yếu có nguồn gốc nhiệt đới hoặc cận nhiệt đới nhưng một vài sản phẩm ôn đới cũng có thể bị hư như vậy. Bảng 5.1. Các hư hỏng do lạnh đối với rau quả Tác động của hư hỏng vì lạnh Triệu chứng Mất màu Bên trong hoặc bên ngoài hoặc cả hai thường chuyển sang màu nâu hoặc đen Rỗ vỏ Các vết hõm, đặc biệt ở điều kiện khô Chín (đối với quả) không bình thường Chín không đều hoặc không chín được Tăng sự hư thối Vi sinh vật hoạt động mạnh Độ nhạy cảm thay đổi theo từng loại nguyên liệu nhưng với mỗi loại nguyên liệu có một điểm nhiệt độ mà thấp hơn nó sẽ xảy ra sự tổn thương, nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ an toàn thấp nhất. Các triệu chứng hư hỏng do lạnh có thể tiếp tục cho đến khi sản phẩm được đưa 166 ra khỏi tình trạng bảo quản lạnh đến nơi bán có nhiệt độ bình thường mới thôi. Nếu phải bảo quản sản phẩm nhạy cảm trong một thời gian, cần phải giữ nó ở nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ an toàn thấp nhất của nó. Điều này có nghĩa là những sản phẩm như vậy sẽ có tuổi thọ trên thị trường ngắn hơn các sản phẩm không nhạy cảm, vì trong một thời gian bảo quản, sự hô hấp tiếp tục với tốc độ tương đối nhanh ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ bảo quản bình thường. Bảng 5.2. Triệu chứng hư hỏng rau quả do lạnh Nhiệt độ an toàn thấp nhất (0C) Hàng hóa Cà tím Triệu chứng hư hỏng do lạnh Vết bỏng bề mặt, thối rửa Alternaria 7 Chuối (xanh/chín) Màu vỏ chín lại, nâu xám 12 ÷ 14 Đậu (xanh) 7 Rỗ, màu nâu đỏ Dưa chuột 7 Rỗ, vết ngấm nước Bưởi 10 Vết bỏng nâu, rỗ, hư hỏng do ngấm nước Chanh 13 ÷ 15 Rỗ, vết đen, có chỗ sưng màu đỏ Xoài 10 ÷ 13 Vết bỏng trên vỏ màu xám, chín không đều Dưa hấu 5 Rỗ, vị đắng Mướp tây 7 Mất màu, nhiều chỗ ngậm nước, rỗ Cam 7 Rỗ, vết nâu, thối do ngấm nước Đu đủ 7 Rỗ, không chín, mất mùi vị, thối rửa Dứa Màu xanh xám, mùi vị kém 7 ÷ 10 Khoai tây 4 Mất màu bên trong, trở nên ngọt Bí ngô 10 Thối rửa Ớt ngọt 7 Rỗ, thối rữa Alternaria 13 Mềm đi do ngấm nước Cà chua: xanh chín 2.3.2. Hư hỏng do nhiệt độ cao Nếu sản phẩm tươi bị để trần ở nhiệt độ cao do bức xạ mặt trời, nó sẽ nhanh chóng bị hư hỏng. Sản phẩm bị phơi dưới ánh nắng mặt trời sau khi thu hoạch có thể có nhiệt độ lên tới 500C. Nó sẽ có cường độ hô hấp cao và nếu đóng gói, vận chuyển ngay mà không làm nguội hoặc thông gió thích hợp, thì sẽ không sử dụng được. Phơi lâu dưới nắng mặt trời vùng nhiệt đới sẽ làm mất nước nghiêm trọng những sản phẩm dạng củ có vỏ mỏng chẳng hạn như cà rốt, củ cải và các loại rau ăn lá. 2.4. Hư hỏng do rối loạn sinh lý (chủ yếu là do hô hấp) Như đã nói ở trên, sản phẩm tươi không thể có thêm tinh bột, đường hoặc nước sau thu hoạch. Quá trình hô hấp sử dụng tinh bột hoặc đường đã tích lũy, quá 167 trình này chấm dứt khi những chất dinh dưỡng dự trữ này cạn kiệt, sự hóa già sẽ xảy ra tiếp theo đó, sản phẩm sẽ chết và bị thối rửa. - Ảnh hưởng của việc cung cấp không khí Quá trình hô hấp phụ thuộc vào việc cung cấp không khí một cách đầy đủ. Không khí chứa khoảng 20% oxygengen cần thiết cho sự hô hấp bình thường trong rau, quả, củ tươi. Khi đó, tinh bột và đường được chuyển thành khí carbonic và hơi nước. Khi việc cung cấp không khí bị hạn chế và lượng oxygengen có trong môi trường giảm xuống khoảng 2% hoặc thấp hơn, sẽ xảy ra quá trình lên men thay cho quá trình hô hấp. Quá trình lên men phân hủy đường thành rượu và khí carbonic. Rượu và khí carbonic này gây ra mùi vị khó chịu trong sản phẩm và thúc đẩy sự hóa già sớm hơn. - Ảnh hưởng của khí carbonic Sự thông gió cho sản phẩm không tốt do cung cấp không khí bị hạn chế cũng dẫn đến sự tích tụ khí carbonic xung quanh sản phẩm. Khi nồng độ khí này tăng đến từ 1÷5% trong không khí, nó sẽ làm hỏng sản phẩm vì gây ra mùi vị khó chịu, phân hủy bên trong, quả không chín được và các tình trạng sinh lý không bình thường khác. Như vậy việc thông gió thích hợp cho rau quả trong thời gian bảo quản là cần thiết. - Ảnh hưởng của nhiệt độ Nhiệt độ càng tăng thì cường độ hô hấp càng tăng, khi nhiệt độ tăng lên 10oC thì cường độ hô hấp tăng lên 2÷3,5 lần, ngoài ra khi nâng nhiệt độ môi trường tăng lên 1oC thì lượng CO 2 của rau quả tươi sinh ra là 1 mg/kg.h. Do đó, để hạn chế phải bảo quản rau quả tươi ở nhiệt độ thấp. Khi nhiệt độ thay đổi đột ngột cũng làm cho rau quả hô hấp tăng quá mức bình thường. 2.5. Bệnh hại rau quả và sinh vật gây hư hại rau quả 2.5.1. Nguyên nhân nhiễm bệnh gây hại rau quả Rau quả tươi có thể bị nhiễm bệnh do các nguyên nhân sau: - Qua các vết thương tổn do quản lý cẩu thả, do sâu hại hoặc các động vật khác hoặc qua các vết nứt trong quá trình sinh trưởng. - Qua các lỗ hổng tự nhiên ở phần trên và dưới đất của cây trồng, để chuyển không khí, khí carbonic, hơi nước đi vào và thải ra khỏi cây. Do sự xâm nhập trực tiếp vào lớp vỏ cây không bị hư hại. Thời gian xâm nhập thay đổi theo loại cây trồng và theo các bệnh khác nhau. Nó có thể xảy ra ở nơi trồng trước khi thu hoạch hoặc ở mọi thời điểm sau đó. Sự nhiễm trùng ở nơi trồng trước khi thu hoạch có thể tới tận sau khi thu hoạch mới nhận thấy được. Ví dụ: bệnh thối rửa củ do mốc trong đất sẽ phát triển trong quá trình bảo quản. Tương tự, các loại quả nhiệt đới bị nhiễm trùng ở mọi thời điểm của quá trình phát triển chỉ có thể bị thối rửa khi đã chín. Sự nhiễm trùng sau khi thu hoạch có thể xảy ra vào bất cứ lúc nào giữa nơi sản xuất và người tiêu thụ cuối cùng. Phần lớn là do sự xâm nhập của nấm mốc hoặc vi khuẩn vào những vết thương khi thu hoạch và xử lý. Các loại bệnh sau thu hoạch có thể lan truyền ở nơi trồng trước khi thu hoạch do sử dụng hạt giống hoặc các nguyên liệu gieo trồng khác bị nhiễm trùng. Chúng có thể lan truyền qua đất nhiễm trùng bám vào dụng cụ làm đất, xe cộ, giày ủng, ... và từ những chất thải của cây hoặc sản phẩm loại bỏ để lại hư thối trên đất trồng. Các loại bệnh sau thu hoạch cũng có thể được lan truyền bằng: 168 - Các thùng đựng khi thu hoạch bị nhiễm bẩn đất hoặc các sản phẩm hư hỏng hoặc cả hai. - Nước dùng để rửa sản phẩm trược khi đóng gói bị bẩn. - Sản phẩm thải loại hư thối nằm xung quanh nơi đóng gói sản phẩm. - Sản phẩm lành mạnh bị nhiễm bẩn trong lúc đóng gói. 2.5.2. Các sinh vật gây hại Mặc dù tổn thất sản phẩm tươi sau thu hoạch do sự xâm nhập của sâu hại hoặc các động vật khác tương đối ít nhưng sự xâm nhập cục bộ của chúng có thể là nghiêm trọng. Hư hỏng do sâu hại thường gây ra bởi các ấu trùng sâu làm tổ xuyên qua sản phẩm, chẳng hạn như ruồi đục quả, ngài đục củ khoai tây. Sự phá hại thường xảy ra trước khi thu hoạch. Sự lan truyền sau thu hoạch trở thành vấn đề khi sản phẩm được cất giữ trong kho hoặc phải vận chuyển trong thời gian dài. Các loại chuột gây hại lớn khi sản phẩm được cất giữ ngoài đồng. Nội dung phần này tham khảo ở chương 3. 3. KỸ THUẬT XỬ LÝ RAU, QUẢ, CỦ TƯƠI SAU THU HOẠCH 3.1. Thu hoạch Thu hoạch là khâu rất quan trọng, ảnh hưởng đến toàn bộ vụ mùa. Phương pháp thu hái không phù hợp có thể làm rau quả bị hư hỏng, bị thâm do bị ép chặt (do đổ quá đầy vào hộp, vào kho chứa), bị va đập (do bị rơi hoặc do vật khác đập vào) hoặc bị chấn động (do bao gói trong quá trình vận chuyển). Vì vậy, trong suốt quá trình thu hoạch, những yếu tố như trạng thái của sản phẩm, độ chín, thời gian thu hoạch, cách bao gói, vận chuyển, quan trọng là phải nhanh và trực tiếp, tính kinh tế và phương pháp thu hoạch để đảm bảo chất lượng theo yêu cầu của thị trường đều phải được cân nhắc kỹ. Bên cạnh phương pháp thu hoạch, thời gian thu hoạch cũng có vai trò quyết định để đảm bảo chất lượng sản phẩm tốt nhất trong suốt quá trình bảo quản sau thu hoạch và dự trữ. Để xác định được độ chín thu hoạch, một số phương pháp đã được rút ra sau nhiều nghiên cứu. 3.1.1. Độ chín thu hoạch Độ chín thu hoạch là loại độ chín mà rau quả đạt trạng thái tốt nhất (về kích thước, hình thức, mùi vị và không có độc tố) với độ già thích hợp. Rau quả bị hái khi chưa đủ độ chín có thể dẫn đến sự rối loạn sinh lý trong quá trình bảo quản và làm giảm chất lượng thành phẩm. Ví dụ như táo có thể thu hoạch trong thời kỳ chín nhưng không có nghĩa là đã chín muồi. Nếu thu hái quá sớm, táo có thể không chín được thêm trong quá trình bảo quản, xuất hiện các đốm trên vỏ và teo quắt, chất lượng táo bị giảm do chưa có sự ổn định về màu sắc, mùi vị, trạng thái cấu trúc. Kích thước quả cũng bị ảnh hưởng do thu hoạch quá sớm. Nhưng nếu thu hoạch táo quá chín thì táo có thể bị rỗng ruột..., hơn nữa quả quá chín thì thường có xu hướng bị thâm và thối rữa. Đối với lê, qua nghiên cứu thấy rằng nếu để lê chín cây thì chất lượng quả sẽ giảm trong quá trình bảo quản do hàm lượng tinh bột giảm, với các loại quả này chỉ cần thu hoạch khi quả còn xanh cứng. 3.1.2. Các phương pháp xác định độ chín sau thu hoạch - Các phương pháp tính toán Ngày theo lịch 169 Ngày từ lúc nở hoa toàn bộ cho đến ngày thu hoạch (DFFB) Phương pháp đo nhiệt Phương pháp đo theo từng giai đoạn trưởng thành (Giai đoạn T) - Các phương pháp vật lý 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 hoà tan (TSS) Hàm lượng dịch quả - Các phương pháp hóa học Chuẩn độ acid Tỷ lệ TSS/acid Hàm lượng đường (tổng số và lượng giảm dần) Tỷ lệ đường/acid Tính dẫn điện sinh học Hàm lượng tinh bột Phản ứng tinh bột - iot Hàm lượng tanin Hàm lượng dầu Hàm lượng dịch quả - Các phương pháp sinh học Tốc độ hô hấp Tốc độ giải phóng ethylene Bảng 5.3. Phương pháp xác định độ chín thu hoạch của một số loại rau và quả Phương pháp xác định Rau/Quả 1. Theo lịch Tất cả các loại quả 2. Số ngày tính từ khi nở hoa đến khi thu Tất cả các loại quả và củ cải hoạch 3. Đơn vị đo nhiệt độ trung bình Táo, lê, nho, xoài, vải và nhiều loại rau 4. Giai đoạn T Táo 5. Kích thước Tất cả các loại quả, đậu, cà rốt, dưa chuột, anh đào, măng và xup lơ 6. Hình thái bề mặt Nho, chuối và vải 7. Khối lượng riêng Anh đào, xoài 8. Độ bền của quả Táo 9. Màu (bề mặt) Tất cả các loại quả, cà chua 170 Phương pháp xác định Rau/Quả Hạt Thịt quả Táo và lê Xoài, đu đủ, dưa hấu 10. Hàm lượng chất rắn tổng số Tất cả các loại quả, cà chua và dưa 11. Độ cứng Táo và các loại quả có hạt cứng, đậu, rau diếp 12. Hàm lượng dịch quả Cam 13. Hàm lượng acid, tỷ lệ đường/acid Lựu, cam, đu đủ và quả kiwi 14. Tỷ lệ hàm lượng chất khô hoà tan tổng Nho và cam số/acid 15. Đường Táo, quả có hạt cứng và nho 16. Chất tanin Hồng và chà là 17. Hàm lượng dầu Quả bơ 18. Hô hấp và tốc độ tạo ethylene Táo và lê 3.2. Làm sạch, lựa chọn và phân loại Việc phân loại sơ bộ sản phẩm là cần loại bỏ những vật lạ (những mảnh vụn thực vật, đất đá) trước khi sản phẩm đi vào các công đoạn tiếp sau. Bởi vì những loại rác rưởi gây thối hoặc gây bệnh này để gần sản phẩm sẽ làm ô nhiễm sản phẩm. Việc loại bỏ đất đá có thể được làm bằng cách thủ công hay dùng sàng. Công đoạn phân loại nhằm tạo sự đồng đều về mặt hình dáng, kích thước và màu sắc của nguyên liệu để tạo ra sự đồng đều chất lượng của nguyên liệu trong quá trình bảo quản. Một số dạng sản phẩm có thể rửa hoặc lau sạch bằng vải mềm. Làm sạch sản phẩm bằng cách dùng khăn sạch để lau, loại bỏ được những hạt đất bẩn nhỏ hoặc bụi khỏi sản phẩm đặc biệt là ở quả. Rửa để làm sạch các vết nhựa mủ từ những chỗ cọ xát trong thu hoạch, đặc biệt ở xoài và chuối. Chỉ dùng nước sạch, nước máy chảy để rửa. Tránh rửa sản phẩm trong nước tù đọng, nước hồi lưu vì nó có thể nhiễm nặng các vi sinh vật gây thối dẫn tới làm thối hỏng nặng sản phẩm đã rửa. Có thể cho thêm khí hypochloridee hoặc chlorine vào nước rửa, dùng xử lý một số sản phẩm nhưng không nên dùng các loại khí này trong nước tù đọng hoặc nước hồi lưu cho các thao tác rửa qui mô nhỏ vì nó nhanh chóng bị mất hoạt tính do các chất hữu cơ của cành, lá cây trong nước và việc theo dõi nồng độ hypochloride hoặc chlorin để bổ sung thêm cũng khó thực hiện. Sản phẩm đã rửa nếu cần xử lý thêm bằng thuốc trừ nấm, trước tiên phải để ráo nước nhằm tránh làm loãng thuốc trừ nấm. Nếu sản phẩm sau khi rửa không xử lý thuốc trừ nấm, cần phải rải chúng thành một lớp trên các giá bằng lưới mắt cáo hoặc bằng các thanh gỗ mỏng, đặt trong bóng râm nhưng phải đặt nơi thông gió tốt để giúp sản phẩm nhanh khô. 3.3. Bao gói Việc đóng gói rau quả tươi một cách hợp lý và khoa học có tác dụng làm giảm sự hao phí sản phẩm bằng cách bảo vệ chúng khỏi những hư hỏng do máy móc, do bụi 171 bẩn, mất độ ẩm và các biến đổi sinh lý không mong muốn, các mầm bệnh có thể làm hư hỏng sản phẩm trong suốt thời gian bảo quản, vận chuyển và tiêu thụ sau đó. Để chuẩn bị những sản phẩm có cùng chất lượng để đóng gói thì sản phẩm cần phải phân loại trước. Đóng gói không cải thiện được chất lượng nhưng có thể bảo vệ sản phẩm khỏi các yếu tố hư hỏng khi bảo quản, vận chuyển. Sự phát triển nổi bật là việc đóng gói ngay tại ruộng bằng các loại túi cói, cỏ, lá tước cọng được sử dụng trước đây hiện nay đã được thay thế bằng rất nhiều loại bao bì như hộp gỗ, giá tre, bao tải đay, giá nhựa, các hộp bằng xơ ép gấp nếp. Việc sử dụng hộp gỗ bị hạn chế về kích thước, nặng nề và còn phá huỷ hệ sinh thái nên một số vật liệu bao gói không làm ảnh hưởng đến cân bằng hệ sinh thái đã được chế tạo để thay thế. 3.3.1. Các chức năng chính của bao bì khi bao gói - Bảo vệ và bảo quản Bảo vệ được coi là chức năng chính của bao bì, chức năng này bảo vệ sản phẩm khỏi ảnh hưởng môi trường bên ngoài như bụi, vi sinh vật, thay đổi nhiệt độ, độ ẩm và khí (O 2 , CO 2 , CH 4 ), các chấn động, rung động và các va chạm có thể làm bầm các loại rau sau thu hoạch. Bao gói phải có tính chất rào cản, bảo vệ rau quả khỏi sự xâm nhập của vi khuẩn, hóa chất, các chấn động vật lý, giảm thiểu những thiệt hại về chất lượng sản phẩm. Bao bì phải đảm bảo tỷ lệ truyền hơi nước thấp, giảm được sự mất nước, thóat được nhiệt và chống mất mùi. Một yêu cầu quan trọng hơn nữa là vật liệu bao gói không tương tác với các thành phần có trong sản phẩm. - Trình bày Bao bì bao gói phải làm tăng hình thức bên ngoài của sản phẩm, từ đó sẽ làm tăng chất lượng của sản phẩm bên trong, thu hút được thị hiếu người tiêu dùng. 3.3.2. Bao gói rau quả Các loại vật liệu bao gói như thùng nhựa, hộp carton, bao bì polyme... được sử dụng để bao gói trực tiếp hoặc bao gói gián tiếp sản phẩm. - Sử dụng bao bì đục lỗ Bao bì được thiết kế để có thể thóat nhiệt và hơi ẩm ra ngoài, đồng thời có thể cung cấp hơi nước cho sản phẩm rau quả tươi bên trong, ảnh hưởng đến sự trao đổi khí với môi trường bên ngoài, đặc biệt là tỷ lệ giữa khí O 2 và CO 2 phù hợp để ổn định chất lượng của rau quả trong thời gian bảo quản. - Bao gói trong khí quyển thay đổi (MAP) Bao gói trong MA có mục đích làm giảm hoạt động trao đổi chất của sản phẩm trong bao bì, phương pháp này đặc biệt hiệu quả khi sử dụng để bao gói các sản phẩm đã bị cắt, thái nhỏ. Phương pháp này có thể làm giảm quá trình hô hấp của nguyên liệu tươi, sự hư hỏng do vi sinh vật, các rối loạn sinh lý, sự hóa nâu do enzyme và sự mất chất diệp lục. Bao gói MA thực chất là màng polyethylene (PE) chứa một loại khóang chất sẵn có không độc hại. Khi được sử dụng để bọc các khay quả hoặc bao gói rau, sự tương tác giữa màng và nguyên liệu làm cho khí quyển trong bao gói có nồng độ khí CO 2 và O 2 thích hợp cho từng loại nguyên liệu. Do vậy, màng giúp kéo dài thời gian bảo quản, giữ được chất lượng và đảm bảo độ an toàn của nguyên liệu. Tuy nhiên, một mình màng MA không thể mang lại những kết quả nói trên, mà phải kết hợp với bảo quản ở nhiệt độ lạnh thích hợp. 172 Bảng 5.4. Một số vật liệu bao gói mới Vật liệu bao gói Đặc tính Bìa gấp nếp (hộp CFB) Nhẹ, dễ dàng vận chuyển, hợp vệ sinh và có thể tái sử dụng. Có tính chống thấm bằng cách sử dụng lớp nhựa tráng dính phù hợp hặc phủ sáp hay lớp nhựa Hộp kết hợp Làm bằng gỗ hoặc bìa gấp nếp, có khả năng xếp chồng lên nhau Khay hoặc sọt nhựa Vệ sinh, nhẹ, bền chắc và tái sử dụng được, có thể dùng bao gói nhiều lần Hộp bìa polypropylen gấp nếp Nhẹ, vệ sinh, chống thấm nước, bền chắc, phù hợp cho việc bao gói nhiều lần Túi bằng nhựa Làm bằng PE hoặc PP dày, nhẹ và có thể sử dụng lại được. Thưòng được sử dụng để bao gói quả cứng để vận chuyển đi quãng đường ngắn Khay bột giấy đúc hay khay nhựa Các khay này có tác dụng bảo quản từng quả riêng biệt tránh va chạm và vỡ bề mặt Gói đàn hồi Được sử dụng cho người bán lẻ các sản phẩm tươi dưới dạng màng mỏng hoặc giấy gói đàn hồi Đóng gói bằng không khí Kiểu bao gói này sử dụng không khí hoặc hỗn hợp khí bên trong phù hợp với vật liệu bao gói 3.4. Kiểm soát thối hỏng và côn trùng gây hại Nguyên tắc đầu tiên để giúp nông sản phòng ngừa được côn trùng và bệnh hại là quản lý tốt trong suốt quá trình sản xuất. Trồng các loại giống cây có sức đề kháng tốt, thực hành kỹ thuật tưới nước không làm ướt lá và hoa của cây, tránh bón quá nhiều đạm và cắt tỉa trong quá trình sản xuất để tránh vòm cây xòa xuống mặt đất sẽ giúp giảm được thối hỏng trước và sau khi thu hoạch. Yếu tố quan trọng thứ hai là cẩn thận trong quá trình thu hái và chuẩn bị cho thị trường ở trên đồng ruộng. Thứ ba, loại bỏ các sản phẩm bị tổn thương hoặc thối hỏng để hạn chế sự lây nhiễm sang các sản phẩm nguyên vẹn khác. Ngoài ra đôi lúc sản phẩm còn đòi hỏi phải được xử lý để kiểm soát côn trùng hại và vi sinh vật gây thối hỏng, ngay cả khi mọi quá trình đã được tiến hành cẩn thận. Trong khi độ ẩm tương đối của môi trường bảo quản cao là một yếu tố để giữ chất lượng nông sản thì nước dư đọng trên bề mặt sản phẩm lại gây ra hiện tượng nảy mầm và làm tăng khả năng nhiễm bệnh. Khi sản phẩm bảo quản lạnh được đưa ra khỏi kho bảo quản và được đặt vào môi trường có nhiệt độ cao hơn, thì hơi ẩm của không khí ấm xung quanh sẽ ngưng tụ lại trên bề mặt sản phẩm lạnh. Tăng cường tốc độ thông gió tạm thời (sử dụng quạt) hoặc phơi sản phẩm dưới không khí khô hơn sẽ giúp làm bay hơi nước ngưng tụ và giảm nguy cơ nhiễm bệnh. Kiểm soát côn trùng hại đối với quả hạch và rau quả khô có thể thực hiện bằng cách bảo quản lạnh hoặc lạnh đông (thấp hơn 50C hay 410F), bằng cách xử lý nhiệt hoặc hạn chế oxygengen (≤0,5%), thay bằng Nitơ. Nếu đóng gói nông sản trong thùng chứa có khả năng ngăn ngừa côn trùng xâm hại, thì cần chú ý sự phá hại của côn trùng 173 ở giai đoạn sau. Một vài nguyên liệu thực vật có đặc tính như là một thứ thuốc trừ vật hại tự nhiên. Lá cây sắn được biết đến là có khả năng bảo vệ củ sắn sau thu hoạch khỏi vật gây hại khi được sử dụng như một vật liệu bao gói trong suốt quá trình vận chuyển và tồn trữ ngắn ngày. Người ta tìm ra rằng, loại lá này giải phóng ra cyanogen, là một độc tố đối với côn trùng (Aiyer, 1978). Tro đốt của lá cây Lantana spp. và Ochroma logopur được phát hiện ra là có hiệu quả chống lại sự tấn công của côn trùng hại khoai tây (CIP,1982). Đặc tính diệt trừ sinh vật gây hại của hạt cây neem (phần dầu hoặc dịch chiết) đang được biết đến rộng rãi và được sử dụng trên khắp thế giới. Có nguồn gốc ở Ấn Độ, neem hoạt động như thuốc trừ sinh vật hại hiệu quả trên các sản phẩm nông sản, nhưng hoàn toàn không độc hại đối với cơ thể người, động vật có vú và côn trùng có ích (NRC, 1992). Bất kỳ thứ thuốc trừ sinh vật hại tự nhiên nào cũng phải được đảm bảo an toàn cho sức khỏe con người trước khi được nhà chức trách chấp nhận cho sử dụng. 3.4.1. Kiểm soát bằng hóa chất - Clo Rửa sản phẩm trong nước có Clo sẽ ngăn ngừa được thối hỏng gây ra bởi vi khuẩn, nấm men và nấm mốc trên bề mặt sản phẩm. Muối Calci hypoclorit (dạng bột) và Natri hypoclorit (dạng lỏng) không đắt đỏ và được sử dụng rộng rãi. Hiệu quả của việc xử lý sẽ giảm đi nếu có nhiều chất hữu cơ trong nước rửa. Hiệu quả của Clo sẽ tăng lên khi pH giảm từ pH =11 xuống pH = 8, nhưng nếu pH thấp hơn thì Clo sẽ trở nên không ổn định. Rau quả có thể được rửa trong dung dịch hypoclorit (dung dịch Clo 25 ppm trong 2 phút), sau đó súc rửa, sẽ kiểm soát được thối hỏng do vi khuẩn gây ra. Hoặc sản phẩm có thể được nhúng trong dung dịch hypoclorit (dung dịch Clo 50 ÷ 70ppm) sau đó rửa dưới vòi nước sạch để kiểm soát vi khuẩn, nấm men và nấm mốc. - Sulfur (Lưu huỳnh), Sulfur dioxygengent (SO2 ) và các muối của nó( Natri bisulfit hoặc Kali bisulfit ) Lưu huỳnh được sử dụng trên chuối dưới dạng bột nhão (0,1% trong thành phần) để kiểm soát nấm gây thối đầu. SO 2 được sử dụng như chất tẩy uế, khử trùng (với khả năng chịu đựng thuốc tồn dư là 10 ppm) trên nho để kiểm soát nấm Botrytis, Rhizopus và Aspergillus. Tính toán cẩn thận hàm lượng SO 2 cần thiết để xử lý nho có thể giảm công đoạn thông hơi hoặc làm sạch không khí bảo quản để loại bỏ SO 2 còn dư, sau khi xông. Bisulfit thường được chứa bên trong các tấm đệm bằng giấy hoặc nhựa dẻo, có thể được đặt vào trong thùng carton để giải phóng SO 2 , giúp kiểm soát nấm mốc trên nho trong suốt quá trình vận chuyển và tồn trữ. - Muối bicacbonat Sử dụng muối bicarbonate để phòng ngừa thối hỏng sau thu hoạch đã được áp dụng trên ớt tươi, dưa, cà chua, cà rốt và các quả có múi. Các muối này không hề đắt, an toàn khi sử dụng, sẵn có và được công nhận là “chất hữu cơ đảm bảo giá trị” và “không hóa chất”. Các muối bicarbonate bao gồm: Natri carbonate hay còn gọi là bột Soda hay bột nở (NaHCO 3 ), Kalicarbonate (KHCO 3 ). 174 Bảng 5.5. Nồng độ muối bicacbonat cho phép sử dụng Phương pháp Nồng độ Phun hoặc nhúng Dung dịch 2% (sử dụng 2g trong 100ml nước, hoặc 20g/lit) Phun hoặc nhúng Dung dịch 3% (sử dụng 3g trong 100 ml nước, hoặc 30g/lit) Bước tiếp theo Rửa trong nước - Muối nhôm Vi khuẩn gây thối (Erwinia) ở bắp cải có thể được kiểm soát bằng cách sử dụng vôi bột hoặc dung dịch phèn 15% (15g Nhôm kalisulphat trong 100ml nước). Sau khi xử lý lên gốc cuống của bắp cải, nên để khô khoảng 20 ÷ 30 phút trước khi bao gói. - Thuốc trừ nấm Các loại nấm mốc và vi khuẩn gây thối rửa là nguyên nhân chính gây tổn thất sản phẩm tươi trong lưu thông. Sự lây nhiễm có thể xảy ra trước hoặc sau khi thu hoạch, hoặc qua các vết xây sát hoặc xâm nhập trực tiếp qua lớp vỏ sản phẩm còn nguyên vẹn. Những lây nhiễm từ trước thu hoạch thường nằm im tới sau thu hoạch, chúng chỉ có thể phát triển khi quả chín. Xoài, chuối, quả bơ và ớt ngọt là đối tượng nhiễm bệnh than tiềm ẩn. Việc sử dụng thuốc trừ nấm sau thu hoạch là phổ biến đối với các sản phẩm như táo, chuối, quả có múi do chúng cần bảo quản trong thời gian dài hoặc cho những loại quả phải trải qua những thời gian dài trên đường vận chuyển tới các thị trường xa. Thuốc trừ nấm chỉ sử dụng sau khi sản phẩm đã được rửa sạch và để ráo nước. Sử dụng thuốc trừ nấm theo 2 phương pháp sau: - Ngâm, nhúng: pha thuốc vào trong nước, khuấy đều hỗn hợp thuốc rồi nhúng sản phẩm vào. Sau khi nhúng, sản phẩm cần được để ráo nước và hong khô trong bóng râm. - Phun: Dùng bình bơm phun thuốc đều và khắp vào sản phẩm. Sản phẩm để trên khay hoặc trên các giá đỡ hoặc nằm trên các băng chuyền. Việc sử dụng các loại thuốc trừ nấm sau khi thu hoạch thường phải tuân theo qui định nghiêm ngặt hơn so với khi sử dụng chúng trên cây trồng đang sinh trưởng. Các loại hóa chất có sẵn để xử lý sau thu hoạch sản phẩm tươi là ít, với những giới hạn nghiêm ngặt về cả nồng độ sử dụng và mức độ được cho phép về dư lượng trên sản phẩm đã xử lý ở giai đoạn bán lẻ hoặc bán chế phẩm. Trong trường hợp cần phun thuốc diệt nấm cho sản phẩm, thì có thể sử dụng khay lõm đục lỗ dưới đáy để đựng sản phẩm trong khi phun thuốc. Sau đó sản phẩm có thể được làm khô trong khay đã được đục lỗ trước khi tiến hành các công đoạn khác. 3.4.2. Kiểm soát bằng xử lý lạnh Nấm và vi khuẩn rất nhạy cảm với điều kiện lạnh và sự lây nhiễm có thể hạn chế được bằng cách bảo quản sản phẩm vài ngày ở nhiệt độ lạnh nhất mà sản phẩm có thể chịu được mà không xuất hiện tổn thương (0ºC đối với táo, lê, nho, kiwi, hồng, và quả hạch). Nấm mốc Rhizopus stolonifer và Aspergillus niger (mốc đen) có thể bị diệt khi đang nẩy mầm nếu bị xử lý 2 ngày trở lên ở 0ºC (Adaskaveg và cộng sự, Kader, 2002) và sự phát triển của bệnh có thể gần như ngừng hẳn nếu bảo quản ở dưới 5ºC. Xử lý lạnh cũng có thể kiểm soát được một vài loại côn trùng hại và hiện nay đã 175 kiểm soát được ruồi quả, mọt hại hồ đào và sâu bọ hại vải. Xử lý để kiểm soát ruồi quả cần 10 ngày ở 0ºC hoặc thấp hơn, hoặc 14 ngày ở 1,7ºC hoặc thấp hơn. Kiểu xử lý này chỉ phù hợp với các sản phẩm có khả năng chịu lạnh trong thời gian dài như táo, lê, nho, kiwi và hồng. Đối với những sản phẩm được bao gói trước khi xử lý bảo quản lạnh thì các lỗ thông gió cần được che chắn lại để tránh sự lây nhiễm lại của côn trùng hại trong quá trình lưu trữ. 3.4.3. Kiểm soát bằng khí quyển cải biến hoặc khí quyển kiểm soát Đối với những hàng nông sản chịu được lượng CO 2 cao, có thể sử dụng khí quyển chứa 15 ÷ 20% CO 2 để diệt nấm gây bệnh trên dâu tây, quất, quả vải tươi và nho trong suốt quá trình vận chuyển. Khí quyển trừ sâu (hàm lượng O 2 bằng 0,5% hoặc thấp hơn, hàm lượng CO 2 bằng 40% hoặc cao hơn) đã được kiểm nghiệm thay thế hiệu quả cho việc xông hơi methyl bromide để khử trùng cho các sản phẩm có múi, quả hạch và rau sấy khô. Hàm lượng O 2 thấp hay hàm lượng CO 2 cao đã được sử dụng để diệt trừ các loại sâu hại hiện nay trong hàng nông sản có thể chịu được điều kiện này. Hiệu quả của khí quyển trừ sâu phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm tương đối, thời gian hoạt động và hình thái của sâu hại. Dưới đây là 8 ví dụ về xử lý bằng khí quyển cải biến với một số loại rau quả - Sâu cuốn lá đầu xanh (Planotortrix excessana) và sâu cuốn lá đầu nâu (Ctenopseustis obliquana) và bướm nâu hại táo (Epiphyas postvittana) bị tiêu diệt hoàn toàn trong hai tháng nếu tồn trữ táo ở điều kiện khí quyển chứa 3% CO2 và 3% O 2 , ở 0,50C. - Trứng của sâu gây bệnh gỉ sắt trên táo (Aculus schlechtendall) và sâu đỏ ở châu Âu (Panonychus ulmi) bị tiêu diệt trong 5 tháng khi tồn trữ táo trong điều kiện 2,80C, khí quyển chứa 1% O 2 và 1% CO2 . - Ấu trùng của sâu bướm (Cydia pomonella) bị diệt trong 3 tháng nếu tồn trữ táo trong khí quyển chứa 1,5÷2% O2 và ít hơn 1% CO 2 . - Ở quả kiwi, nhện hai chấm trưởng thành (Tetranychus urticae) bị tiêu diệt ở 0 40 C, 0,4% O 2 và 20% CO 2 chỉ trong 7 giờ. - Quả hồng được tồn trữ ở 20 0C, 0,5% O 2 và 5% CO 2 , sâu cuốn lá (Planototrix excess ana) bị tiêu diệt trong 4 ngày, ấu trùng và rệp đốm trưởng thành (Pseud occus longispinus) bị tiêu diệt trong 7 ngày. - Mọt khoai lang (Cylas formicarius elegantulus) được kiểm soát ở nhiệt độ thường, nếu khoai tây nhiệt đới được tồn trữ trong khí quyển có ít O2 và nhiều CO 2. Tồn trữ ở 250C, 2÷4% O2 và 40 ÷ 60% CO2 sẽ diệt được mọt trưởng thành trong 2 ÷ 7 ngày. - Sâu bướm (Cydia pomonella) trong các loại quả hạch có thể bị kiểm soát ở 250C nếu sử dụng khí quyển có 0,5% O 2 và 10% CO 2 trong 2÷3 ngày (trứng hoặc sâu trưởng thành), 6÷12 ngày (nhộng). Sự thay đổi màu sắc và độ cứng của quả trong quá trình chín không bị ảnh hưởng bởi quá trình xử lý. - Xử lý với 45% CO 2 ở 0°C đang được áp dụng đối với một vài loại sâu hại bề mặt, bao gồm sâu cuốn lá ăn tạp (Plantynota sultana), sâu hoa miền tây (Frankliniella occidentalis), và nhện thuộc khu vực Thái Bình Dương (Tetranychus pacificus) trên nho. Cách xử lý này đòi hỏi 13 ngày ở 0°C và có thể thiết kế cho các thùng chứa vận chuyển đường biển. Tuy nhiên, các cách xử lý này đều chưa được chấp nhận khi kiểm dịch. 176 3.4.4. Kiểm soát thối hỏng bằng xử lý ở nhiệt độ cao Nước nóng hoặc không khí nóng có thể được sử dụng để kiểm soát trực tiếp côn trùng hại sau thu hoạch. Đối với xoài, xử lý ở 46,4°C trong 65 ÷ 90 phút sẽ cho hiệu quả, tùy vào kích thước quả, giống và nguồn gốc (Mitcham và cộng sự, 2002). Quả không nên được lưu trữ ngay sau khi xử lý nhiệt. Bất kỳ khi nào xử lý nhiệt đối với nông sản tươi, đều phải phun nước làm mát hoặc làm mát bằng không khí lạnh cưỡng bức để giúp quả quay trở về nhiệt độ tối ưu càng nhanh càng tốt sau khi hoàn thành xử lý. Một số loại bệnh rất nhạy cảm với xử lý nhiệt. Nhúng nhanh trong nước nóng hoặc không khí nóng cưỡng bức có thể kiểm soát bệnh hại một cách hiệu quả, đặc biệt là giảm được bệnh hại do vi khuẩn cho mận, đào, đu đủ, dưa đỏ và quả hạch (Shewfelt, 1986), khoai lang và cà chua. Nhiệt độ xử lý tuỳ thuộc loại quả, nhưng thường trong khoảng 45÷550C. 3.4.5. Kiểm soát bằng phương pháp sinh học và các chất điều tiết sinh trưởng Hai sản phẩm kiểm soát sinh học (sinh vật đối kháng) hiện nay được sử dụng như một công cụ bổ sung (bổ sung cho xử lý hóa học và/hoặc xử lý nhiệt) để quản lý thối hỏng sau thu hoạch, như là một phần trong chương trình quản lý tổng thể dịch hại cho rau quả (bảng 5.6) Hai chất điều tiết sinh trưởng có thể được sử dụng để làm chậm sự già hóa của quả có múi và vì vậy hạn chế được sự thối hỏng (bảng 5.6). Chất kiểm soát sinh học thương mại hoặc chất điều tiết sinh trưởng thực vật (PGR) đã đăng ký như một phương pháp xử lý sau thu hoạch. Bảng 5.6. Tác dụng các chất kiểm soát sinh học và các chất điều tiết sinh trưởng Loại Kiểm soát sinh học Sinh vật/sản phẩm Pseudomon as Syringae Bio-save Năm giới thiệu 1995 Nông sản Sinh vật gây thối hỏng Phương pháp xử lý Dư lượng Quả có Penicillum Nhúng múi hoặc digitatus, ngâm Penicillum italicum, Geotriclum citriaurantii Khôn g Anh đào Penicillum expansum, Botrylis cinerea Ngâm Khôn g Táo lê Penicillum expansum, Botrylis cinerea Nhúng hoặc ngâm Khôn g Khoai tây Fusarium sambucinum, Helminthosporiu m solanin Nhúng hoặc ngâm 177 Loại Kiểm soát sinh học Sinh vật/sản phẩm Candida oleophila (Aspire) Năm giới thiệu Nông sản Lựu 1995 Sinh vật gây thối hỏng Phương pháp xử lý Dư lượng Sinh vật gây thối Bất kỳ Khôn hỏng cách nào g Quả có Sinh vật gây thối Bất kỳ Khôn múi hỏng cách nào g PGR Acid gibberelic (pro Gibb) 1955 Quả có Làm chậm sự già Bọc sáp múi hóa (ngăn ngừa sự thối hỏng) Khôn g PGR 2,4-D (Citrus Fix) 1942 Quả có Làm chậm sự già Bọc sáp múi hóa các búp mầm (ngăn ngừa sự thối hỏng) Khôn g 3.5. Kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm tương đối 3.5.1. Kiểm soát nhiệt độ Trong suốt thời gian từ khi thu hoạch đến tiêu dùng, kiểm soát nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất để giữ chất lượng nông sản. Quả, rau, và hoa cắt đều là những cơ thể sống, ngay cả khi đã tách khỏi cây, tế bào của chúng vẫn hô hấp. Giữ nông sản ở nhiệt độ an toàn thấp nhất của nó (0°C cho các sản phẩm thực vật ôn đới và 10 ÷ 12°C cho các sản phẩm nhạy cảm với điều kiện lạnh) sẽ tăng tuổi thọ sau thu hoạch qua việc giảm cường độ hô hấp, giảm tính nhạy cảm với khí ethylene và giảm sự mất nước. Giảm sự mất nước sẽ giúp làm chậm tốc độ khô héo, là nguyên nhân gây tổn thất sau thu hoạch nghiêm trọng. Giữ nông sản trong điều kiện quá lạnh cũng là một vấn đề nghiêm trọng. Cần hết sức tránh tổn thương lạnh vì các triệu chứng bao gồm mất khả năng chín (chuối, cà chua), tạo ra các vùng bị hóp, bị lõm (cam, dưa hấu, dưa leo), các vết thâm nâu (lê tàu, cà tím), tăng khả năng thối hỏng (dưa leo, đậu) và kém mùi vị (cà chua). Quá trình làm mát đòi hỏi sự truyền nhiệt từ sản phẩm đến môi chất làm mát. Các quá trình truyền nhiệt bao gồm dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ nhiệt và bay hơi. Nếu có nguồn điện, thì sử dụng hệ thống làm lạnh cơ khí sẽ cung cấp nguồn lạnh tốt nhất. Các phương pháp bao gồm làm mát phòng, làm mát không khí cưỡng bức và làm mát bằng chất bay hơi. Tuy nhiên cũng có nhiều phương pháp đơn giản làm mát sản phẩm dành cho những nơi không có điện hoặc dùng điện quá đắt. Một vài ví dụ về hệ thống để lựa chọn bao gồm thông gió vào ban đêm, làm mát sử dụng bức xạ, làm mát bằng chất bay hơi, sử dụng đá hoặc làm hầm (hầm dưới gốc cây hoặc các hang ngoài cánh đồng), hoặc tồn trữ ở nơi cao. Đá có thể dùng trực tiếp như ướp lạnh bằng đá, hoặc dùng để làm mát nước để sử dụng trong phương pháp làm mát bằng chất lỏng hoặc dùng để làm mát không khí cưỡng bức hoặc làm mát phòng. Một vài kỹ năng đơn giản sẽ rất có ích trong quá trình làm mát và nâng cao hiệu quả của hệ thống bảo quản khi chúng được sử dụng, đặc biệt là ở các nước đang phát triển, nơi mà việc cung cấp năng lượng là có giới hạn và chú trọng đến việc tiết kiệm. Bóng râm cần phải được đảm bảo cho sản phẩm sau khi thu hoạch, cho khu bao gói, cho khu làm mát, tồn trữ và cho phương tiện vận chuyển. Tạo bóng râm ở bất kỳ nơi nào có thể, sẽ giúp giảm 178 nhiệt độ của sản phẩm và vì thế giảm chi phí làm mát. Cây to là nơi tốt nhất để lấy bóng râm, có thể giảm nhiệt độ xung quanh khu nhà bao gói và khu tồn trữ. Các gam màu nhẹ của tường nhà sẽ phản chiếu ánh sáng (và nhiệt) và giảm nhiệt độ của lô sản phẩm. 3.5.2. Kiểm soát độ ẩm Một khía cạnh nữa cũng cần quan tâm khi tồn trữ rau quả là độ ẩm tương đối của môi trường bảo quản. Bay hơi nước sản phẩm thường dẫn tới tổn thất chất lượng vì ở đây xảy ra những thay đổi nhìn thấy như khô héo và cả những thay đổi về cấu trúc. Nếu sử dụng thiết bị làm lạnh cơ khí, dàn xoắn của thiết bị càng lớn thì độ ẩm tương đối trong phòng lạnh càng cao. Tuy nhiên nên nhớ rằng, sự bay hơi nước không phải luôn là điều không mong muốn, ví dụ khi sản phẩm được dự định để sấy khô. Đối với sản phẩm để dùng tươi, cần dùng các biện pháp làm tăng độ ẩm tương đối của môi trường bảo quản (hoặc làm giảm chênh lệch áp suất hơi nước giữa sản phẩm và môi trường) sẽ làm chậm tốc độ mất nước. Phương pháp tốt nhất để tăng độ ẩm tương đối là giảm nhiệt độ. Một phương pháp khác là thêm ẩm vào không khí xung quanh sản phẩm bằng cách phun sương hoặc phương pháp cuối cùng là làm ướt nền phòng lưu trữ. Một cách khác là sử dụng các vật chắn hơi nước, như sáp, hoặc các tấm lót bằng polyethylene, các hộp hoặc các vật liệu bao gói khác nhau không đắt mà có thể tái sử dụng. Bất kỳ một vật liệu bao gói nào được sử dụng đều làm giảm hiệu quả làm mát, vì thế nên sử dụng các tấm lót có đục lỗ (lỗ chiếm hoảng 5% diện tích của tấm lót). Các lỗ của tấm lót cần phải thẳng hàng với lỗ của vật liệu bao gói, để dễ dàng làm mát sản phẩm bên trong. Các tấm lót có đục lỗ sẽ giúp giảm chênh lệch áp suất hơi nước mà không gây trở ngại đến sự chuyển động của khí oxygengen, cacbonic và ethylene. 3.5.3. Một số phương pháp làm lạnh - Làm lạnh kiểu trong phòng Làm mát phòng là phương pháp làm mát tương đối rẻ, nhưng rất chậm. Khi sử dụng phương pháp này, sản phẩm sẽ được đưa vào trong phòng lạnh và không khí lạnh được lưu thông giữa các thùng, các khối hàng. Phương pháp này phù hợp nhất đối với các loại hàng ít thối hỏng như: khoai tây, hành tây, táo, khoai lang và quả có múi, vì các loại nông sản dễ hư hỏng hơn sẽ giảm giá trị nhanh chóng trước khi được làm mát thích hợp. Làm mát phòng có thể là vấn đề quan trọng, nếu tồn trữ những nông sản nhạy cảm với nhiệt độ lạnh, mà cần làm mát từ nhiệt độ khi thu hoạch vào buổi sáng xuống nhiệt độ tồn trữ là 10÷13 ºC. Việc thiết kế và sắp xếp phòng lạnh khá đơn giản, không đòi hỏi nhiều thiết bị đặc biệt. Cần phải tạo một khoảng không gian phù hợp giữa các khối sản phẩm bên trong phòng đã được làm lạnh để sản phẩm lạnh nhanh hơn. Khoảng cách rộng 2,5 cm là đủ để không khí lạnh lưu chuyển xung quanh các thùng hàng. Sản phẩm ở trong các thùng hàng có đục lỗ sẽ mát nhanh hơn so với sản phẩm trong thùng hàng không đục lỗ. Trong nhiều phòng lạnh quy mô nhỏ, sản phẩm được xếp quá đầy vào trong phòng thì việc làm mát không thể diễn ra được nên nhiệt độ sản phẩm cũng không thể giảm xuống mức mong muốn. Các khối hàng trong phòng lạnh chỉ nên xếp hẹp, chiều cao khoảng 1 palet (2 ÷ 3 thùng cartong). Nên lắp hệ thống quạt để di chuyển không khí lạnh đi khắp phòng. Sự lưu thông không khí từ đầu đến cuối phòng qua các bề mặt và qua các không gian mở, vì thế hơi lạnh từ bên ngoài vào trung tâm của khối sản phẩm chủ yếu là bằng dẫn 179 nhiệt. Cần phải kiểm tra nhiệt độ của sản phẩm bên trong vật liệu bao gói ở các vị trí khác nhau trong phòng để xác định rằng sản phẩm đã được làm mát đạt yêu cầu. Sắp xếp lại khối hàng trong phòng và đánh giá tốc độ làm mát, để tìm được mô hình đúng nhất cho phòng lạnh. - Làm mát không khí cưỡng bức Làm mát không khí cưỡng bức là đưa không khí đi qua các thùng chứa sản phẩm, tốc độ làm mát sản phẩm rất lớn. Có rất nhiều máy làm mát không khí cưỡng bức được thiết kế để vận chuyển không khí ẩm qua hàng hóa. Ví dụ dưới đây là một thiết bị cố định, phải lắp quạt Hình 5.5. Mô hình làm mát bằng không khí cưỡng bức trên tường bên trong phòng làm mát. - Làm mát bằng nước Làm mát bằng chất lỏng sẽ cấp lạnh rất nhanh và đồng đều cho sản phẩm. Các loại hàng cũng như vật liệu bao gói chúng cần phải chịu được ẩm ướt, Clo (sử dụng để làm vệ sinh nước làm mát) và các tổn thương do va đập của nước (Mitchell, 1992). Kiểu thiết bị làm mát bằng chất lỏng đơn giản nhất là một bể chứa nước lạnh để ngâm sản phẩm. Trong minh họa dưới đây thì các mẻ sản phẩm được tưới nước lạnh vào khi chuyển động dọc theo băng truyền. Máy làm mát bằng chất lỏng theo từng mẻ này có thể được kết cấu để giữ được toàn bộ một khối sản phẩm của một palet Hình 5.6. Làm lạnh bằng nước phun (Thompson, 2002). Băng chuyền có thể được gắn vào để kiểm soát thời gian sản phẩm tiếp xúc với nước lạnh. Hình 5.7. Làm lạnh bằng nước nhúng 180 Hình 5.8. Nhà đóng gói mái tranh Những nhà bao gói được làm từ những vật liệu tự nhiên như rơm có thể được làm ướt bằng nước, đầu tiên là làm ướt tường và mái nhà, sẽ tạo điều kiện để làm mát bằng chất bay hơi. 3.6. Ức chế mọc mầm Mọc mầm của khoai tây và hành củ là vấn đề cần quan tâm trong việc bảo quản. Có hai phương pháp được dùng để giảm mọc mầm: 3.6.1. Chọn giống có thời gian ngủ nghỉ dài Có thể yêu cầu những người cung cấp giống và vật liệu trồng cây cung cấp thông tin về bảo quản, về các đặc tính của các giống được sản xuất trong các điều kiện địa phương. 3.6.2. Sử dụng các hóa chất ức chế nảy mầm Một số chất ức chế phải được sử dụng đối với cây còn sinh trưởng trước khi thu hoạch (như maleic hydrazid). Một số chất khác như tecnazen (có cả hai đặc tính ức chế nảy mầm và trừ nấm) được trộn ở dạng bột hoặc dạng hạt cùng với khoai tây khi chúng được chất vào nhà kho. 3.7. Kiểm soát sự chín Bảng 5.7. Các loại quả chín và không chín Quả chín Quả chín Quả chín Quả không chín Quả không chín Táo Bơ Xoài Dứa Nho Dưa hấu Chuối Cà chua Lựu Citrus Mơ Ổi Đu đủ Dâu Vải Hồng xiêm Kiwi Lê Ôliu Sơn trà Quá trình chín là sự chuyển hóa không thuận nghịch về số lượng và chất lượng để kết thúc quá trình phát triển của quả. Quả được gọi là chín khi đạt đến trạng thái hoàn thiện về hương thơm và các đặc tính tốt nhất của quả. Quá trình chín ở các loại rau quả khác nhau thì có sự khác nhau riêng biệt về thời gian chín, khả năng chín sau khi rời khỏi cây mẹ. Ở một số loại quả có sự khác biệt giữa loại có hô hấp đột biến và loại không có hô hấp đột biến, những loại có hô hấp đột biến có thể thu hoạch khi chưa chín và tiếp tục quá trình chín bình thường sau khi rời khỏi cây mẹ nhưng những loại không đột biến thì không thể chín hơn được nữa mà sẽ tiến đến quá trình lão hóa 181 một cách nhanh chóng sau khi thu hoạch. Ở loại đột biến và không đột biến có sự khác biệt lớn về cường độ hô hấp và cường độ sản sinh ethylene từ hormon thực vật. Các loại quả chín có thể xác định qua sự gia tăng về tốc độ tạo thành CO 2 và ethylene, còn các loại quả không chín không có sự thay đổi. Các loại quả chín và không chín được liệt kê ở bảng 5.7 3.7.1. Các biến đổi sinh hóa của rau quả trong quá trình chín Sự tăng đột ngột về hô hấp và tự sản sinh ethylene dẫn đến những biến đổi phức tạp về hóa sinh của quả. Sự thay đổi này có thể được biểu hiện ở 3 thuộc tính chính của trái cây: cấu trúc, trạng thái bên ngoài và mùi vị của quả. Bảng 5.8. Các đặc trưng biến đổi sinh hóa của rau quả trong quá trình chín Các tính thuộc Biểu hiện Đặc trưng Màu sắc Sự hình thành sắc tố Màu chlorophyl bị mất, màu carotenoit và anthocyanin đậm dần Cấu trúc Mềm Có sự thay đổi thành phần pectin Có sự biến đổi các thành phần cấu trúc thành tế bào Có sự thuỷ phân các chất dự trữ. Mùi vị Thành phần carbonhydrate Các acid hữu cơ Các hợp chất dễ bay hơi Tinh bột bị chuyển hóa thành đường Đường chuyển vào trong Hàm lượng acid hữu cơ bị giảm Gia tăng sự tổng hợp các chất dễ hơi Chất lượng thay đổi về thành phần các hợp chất dễ bay hơi Năng lượng Cường độ hô hấp Tăng đột ngột trong các loại quả đột biến Các loại không đột biến thì có sự giảm nhẹ Chuyển ethylene hóa Sản sinh ethylene Tăng đột ngột trong các loại quả đột Cường độ nhạy cảm biến ethylene Các loại không đột biến thì không thay đổi Gia tăng cường độ nhạy cảm đối với ethylene - Biến đổi bên ngoài Sự thay đổi dễ thấy nhất trong quá trình của rau quả là thay đổi về màu sắc. Sự thay đổi về màu sắc được dùng như một chỉ số để đo mức độ chín hoặc cho biết thời gian thích hợp để thu hoạch một số loại trái cây. Nói chung các thay đổi sắc tố bao gồm việc mất chất diệp lục để lộ ra sắc tố đặc trưng của quá trình chín trái cây hoặc là có sự tổng hợp carotenoit và anthocyanin. 182 Hình 5.9. Sơ đồ các giai đoạn phát triển một số loại rau quả - Mùi vị Đặc trưng bởi thành phần đường, acid hữu cơ và các hợp chất dễ bay hơi như mùi vị và hương thơm của trái cây. Trong suốt quá trình chín có sự tăng lên của hàm lượng đường do được tổng hợp từ cây mẹ và có sự tổng hợp trong quả do có sự thuỷ phân tinh bột tạo thành đường sau khi thu hoạch. Trong quá trình chín còn có sự giảm hàm lượng các acid hữu cơ do rau quả sử dụng acid hữu cơ cho quá trình hô hấp. Ngoài ra, mùi hương đặc trưng của các loại trái cây có sự thay đổi rõ rệt trong quá trình chín. Có rất nhiều hợp chất bay hơi đóng góp vào mùi hương đặc trưng của các loại trái cây. Trong quá trình chín có sự tổng hợp các hợp chất dễ bay hơi nên mùi hương đặc trưng của trái cây tăng. - Cường độ hô hấp Hô hấp là quá trình cần thiết cho sự chín của rau quả, nó cung cấp năng lượng để thúc đẩy các phản ứng, nếu hô hấp bị ức chế thì quá trình chín cũng bị ức chế. Dựa trên quá trình hô hấp có thể chia rau quả thành 2 loại: hô hấp đột biến (hô hấp đột biến là hô hấp mà cường độ hô hấp tăng một cách đột biến) và hô hấp không đột biến. Trong các loại rau quả có hô hấp không đột biến thì cường độ hô hấp thường thấp, để duy trì sự sống trong suốt quá trình chín của nó. Những loại này thường không có lượng chất dự trữ lớn và quá trình chín thường xảy ra khi còn trên cây mẹ, dưa chuột và oliu là đặc trưng của loại này. Ngược lại trong các loại rau quả có hô hấp đột biến thì cường độ hô hấp thường suy giảm ở giai đoạn cuối cùng của quá trình trưởng thành, sau đó lại tăng lên khi bắt đầu quá trình chín và nhanh chóng đạt đến đỉnh cao (gọi là đỉnh đột biến) khi đạt đến trạng thái chín hoàn toàn và cuối cùng sẽ giảm sau khi kết thúc quá trình chín, cà chua và dưa hấu là đặc trưng của loại này. - Sản sinh ethylene và vai trò của ethylene trong quá trình chín Ethylene là một hocmon thực vật có rất nhiều vai trò trong quá trình phát triển của cây trồng. 183 Ethylene được tổng hợp và phát triển từ các tế bào của tất cả các loại trái cây trong suốt quá trính sinh trưởng và phát triển. Ở cả hai loại đột biến và không đột biến đều có sự sản sinh ethylene. Các loại trái cây không đột biến, khi tiếp xúc với nguồn ethylene bên ngoài sẽ làm tăng cường độ hô hấp, ethylene cũng có vai Hình 5.10. Cường độ hô hấp và tỷ lệ sản sinh ethylen trong trò trong việc kích quá trình chín thích quá trình tổng hợp anthocyanin và làm mất chất diệp lục trong trái cây. Độ lớn của các phản ứng phụ thuộc vào nồng độ ethylene mà rau quả tiếp xúc. Ngược lại, ở các loại quả đột biến thì hàm lượng ethylene trong quá trình chín có sự tăng đáng kể. Rau quả cũng sẽ được kích thích quá trình chín diễn ra nhanh khi tiếp xúc với nguồn ethylene bên ngoài. Các loại trái cây đặc biệt nhạy cảm với ethylene ngay cả trước khi có đột biến về hô hấp. Nồng độ ethylene cao sẽ kích thích quá trình chín diễn ra nhanh cho đến khi đạt đến ngưỡng tối đa thì sẽ không còn hiệu lực nữa. 3.7.2. Các phương pháp kiểm soát sự chín * Kiểm soát bằng các điều kiện môi trường Sử dụng phương pháp bảo quản ở nhiệt độ thấp, độ ẩm cao để bảo quản rau quả sẽ hạn chế được quá trình chín của rau quả. Khi nhiệt độ thấp thì quá trình chín trong trái cây diễn ra chậm hoặc dừng lại hoàn toàn. Trái cây có độ ẩm cao thì quá trình chín diễn ra chậm và có thể không thực hiện được do xảy ra phản ứng thuỷ phân các hợp chất cao phân tử. Sử dụng phương pháp bảo quản trong môi trường cải biến với nồng độ O 2 thấp, nồng độ CO 2 cao thì sẽ làm cho quá trình chín diễn ra chậm, thời gian bảo quản rau quả sẽ kéo dài. * Sử dụng các chất kháng ethylene Chúng ta biết rằng, ethylene là chất kích thích sự chín của quả, sự già hóa của các cơ quan và toàn cây. Do đó vấn đề sử dụng các chất chống lại tác dụng của ethylene (kháng ethylene) sẽ có tác dụng ngược lại làm chậm sự chín và già hóa của quả. Đây chính là mục đích của việc kéo dài thời gian bảo quản quả sau thu hoạch. Trong bảo quản rau quả tươi, ethylene là một trong những tác nhân gây thiệt hại lớn trong bảo quản, đặc biệt là đối với các sản phẩm rau quả tươi có dạng hô hấp đột biến như quả chuối, bơ, xoài… Ảnh hưởng không tốt của ethylene đối với quá trình bảo quản quả tươi như sau: + Tăng cường độ hô hấp, do đó làm giảm nhanh lượng chất khô dự trữ. 184 + Hao hụt khối lượng tự nhiên lớn nên chất lượng quả giảm nhanh trong thời gian bảo quản. + Kích thích sự xuất hiện và gây hại của các vi sinh vật gây thối hỏng, một số nghiên cứu về ảnh hưởng ethylene đến quá trình hư hỏng các loại rau quả cho rằng có đến 50% thiệt hại, hư hỏng trên quả có liên quan đến ethylene. - Sử dụng các ion kim loại nặng Các ion kim loại nặng như bạc (Ag), coban (Co), titan (Ti), thuỷ ngân (Hg), paladi (Pd). Các ion kim loại nặng kể trên có thể ức chế quá trình chuyển tryptophan thành ACC (chất tiền thân của ethylene), do đó ethylene không được hình thành. Chính vì vậy, chúng ta có thể kéo dài thời gian bảo quản quả. Ngoài tác dụng kể trên, ion kim loại còn được biết như một chất kháng ethylene tiềm tàng. Nó gây trở ngại đối với các vị trí liên kết của ethylene, ức chế sự trao đổi ethylene, hình thành một phức diethylene thực sự do đó có tác dụng như một chất kháng ethylene. Hiện nay, việc sử dụng các chất kháng ethylene có nguồn gốc ion kim loại nặng có một số nhược điểm như sau: các dung dịch chứa các ion kim loại nặng không bền vững nếu để thời gian dài. Sự tồn dư các hàm lượng ion kim loại này trong nước và đất, chúng gây nên ảnh hưởng đến môi trường và sức khoẻ của cộng đồng. Vì vậy, phương án sử dụng chất kháng ethylene này không được khuyến khích sử dụng nhiều. - Sử dụng các chất oxygen hóa mạnh Các chất oxygen hóa mạnh như ozon (O 3 ), thuốc tím (KMnO4), tia cực tím (UV) sẽ oxygen hóa ngay lập tức ethylene trước khi chúng gây ra những tác động xấu. Ngoài các chất kháng ethylene kể trên, trong bảo quản chuối tươi còn áp dụng các biện pháp khác để hạn chế tối đa những tác động xấu của ethylene như: làm giảm nhanh chóng ethylene cùng với nhiệt lượng cao ra khỏi phòng bảo quản bằng thông gió sao cho nồng độ ethylene nhỏ hơn 0,01µl/l. Không bảo quản chung một kho các loại chuối có độ chín khác nhau bởi vì quả chín sẽ sản sinh lượng ethylene cao và làm ảnh hưởng chung các lô sản phẩm khác. Người ta cũng có thể bảo quản ở nhiệt độ thấp, nồng độ CO 2 thấp tức là ức chế sự hình thành ACC nên ethylene sẽ không được tạo thành. Theo kết quả nghiên cứu cho thấy, khi sử dụng KMnO4 để hấp thụ ethylene trong bảo quản chuối thì thời gian bảo quản sẽ tăng lên 3 lần so với khi không sử dụng KMnO4. - Sử dụng chất kích thích sinh trưởng Nếu cân bằng các chất kích thích sinh trưởng và ức chế sinh trưởng hay cụ thể là cân bằng Gib (Gibberellin), thì tác động của ethylene lên quá trình chín của quả sẽ giảm. Các chất kích thích sinh trưởng Gib có ứng dụng rộng rãi để kháng lại tác động của ethylene. Ethylene kích thích sự chín của quả thì việc sử dụng các chất chống lại sự hình thành ethylene sẽ có tác dụng ngược lại, nghĩa là làm chậm sự chín. Sử dụng chất kháng ethylene (Retain - AVG) sẽ kéo dài thời gian bảo quản chuối. Retain AVG là một chất điều hoà sinh trưởng thực vật, có chứa 15% thành phần hoạt động đó là AVG . Retain - AVG là một hợp chất có tác dụng ức chế một cách hoàn toàn hoạt động của enzyme ACC- synthetaza, là enzyme giữ vai trò quan trọng trong việc xúc tác quá trình hình thành ethylene. Do đó, làm trì hoãn quá trình chín của quả, duy trì được hương thơm của quả trong quá trình bảo quản. Đồng thời Retain - AVG cũng làm giảm hiện tượng rụng hoa quả trên cây. Chính vì vậy, Retain - AVG được sử dụng phổ biến hiện nay đối với các loại hoa quả trước và sau thu hoạch. Nó được ứng dụng để bảo quản các loại quả táo, lê, đào. 185 Ảnh hưởng của Retain - AVG đến chất lượng của quả táo được tiến hành trên giống táo ‘Delicious’ trước và sau khi thu hoạch, còn đối với những quả sau khi thu hái được đưa đi bảo quản bằng cách sử dụng Retain -AVG duy trì được chất lượng quả lâu hơn so với những quả không được xử lý. Đối với quả lê, chất kháng ethylene (Retain - AVG) giúp duy trì hương thơm và độ cứng của quả. Người ta tiến hành phun Retain - AVG lên cây lê với các nồng độ khác nhau đó là: 560, 720, 830 mg/l. Kết quả cho thấy rằng các quả lê thu hoạch ở những cây có sử dụng Retain - AVG cho màu sắc, kích thước, độ cứng đồng đều hơn so với những quả lê từ cây không có sử dụng Retain - AVG. Trong đó, các quả lê được xử lý ở nồng độ 720 mg/l là cho chất lượng quả tốt nhất. Retain - AVG cũng được thử nghiệm trên quả đào bằng cách phun lên lá và quả trước khi thu hoạch 3 ÷ 4 tuần. Ở thời điểm thu hoạch, những quả được phun có khối lượng lớn hơn so với những quả không được xử lý. Tuy nhiên, tại ngày thu hoạch, Retain - AVG làm giảm độ cứng và hàm lượng acid nhưng làm tăng hàm lượng chất khô hoà tan của quả. Ngoài ra, nó còn làm trì hoãn quá trình sản sinh ethylene và cường độ hô hấp của quả. Do đó, có thể sử dụng Retain - AVG để điều khiển quá trình chín của quả trước và sau thu hoạch . 3.8. Vận chuyển Sau khi thu hái, nguyên liệu được chuyên chở ngay về cơ sở bảo quản dài ngày hoặc đến nơi bảo quản tạm thời. Vận chuyển là khâu quan trọng, nguyên liệu được vận chuyển càng đúng kỹ thuật càng đảm bảo chất lượng sản phẩm. Trong trường hợp phải vận chuyển rau quả dài ngày thì cần đảm bảo các điều kiện về nhiệt độ khi vận chuyển và tốc độ vận chuyển nguyên liệu. Các loại hàng hóa khác nhau đòi hỏi điều kiện vận chuyển khác nhau và phải được vận chuyển riêng biệt (ví dụ các loại nguyên liệu có hô hấp đột biến, các loại có khả năng sản sinh ethylene cao thì cần có mức nhiệt độ khác nhau trong quá trình vận chuyển). Hệ thống giao thông hiện đại, cung cấp con đường thuận tiện cho việc vận chuyển nguyên liệu tươi đến khu vực sản xuất hoặc tiêu thụ. Trong quá trình vận chuyển rất nhiều yếu tố quan trọng cần được xem xét để đảm bảo duy trì được chất lượng sản phẩm cao nhất, bao gồm giảm thiểu các tổn thương cơ học, duy trì nhiệt độ thích hợp và đảm bảo tính tương thích của sản phẩm. Những vấn đề này chịu ảnh hưởng của các loại hình vận chuyển như: hàng không, đường bộ hoặc đường biển… 3.8.1. Vận chuyển theo đường hàng không Đối với vận chuyển hàng không các loại rau quả được đóng gói vào thùng carton và đặt trong thùng kín hoặc trong các pallet được thiết kế đặt biệt phù hợp với vận chuyển bằng máy bay. Hình thức vận chuyển này phù hợp cho việc vận chuyển một cách nhanh chóng các loại rau dễ hư hỏng trên một khoảng cách dài. Khi vận chuyển bằng hàng không thì cần phải có hệ thống cung cấp nhiệt độ và khí. Chi phí vận chuyển bằng hàng không cũng là vấn đề cần xem xét vì thường cao hơn chi phí vận chuyển khác. Hơn nữa cần phải có một chế độ chăm sóc đặt biệt với các loại rau quả dễ hỏng khi vận chuyển bằng hàng không vì không có năng lượng có sẵn trên các chuyến bay. Cách nhiệt là phương pháp thiết yếu để bảo vệ chất lượng của nguyên liệu, như tiến hành làm mát sản phẩm, quá trình làm mát có thể được cung cấp bằng nước đá hoặc băng khô cần thiết. 186 3.8.2. Vận chuyển bằng đường bộ Vận chuyển bàng đường bộ phù hợp với các loại nguyên liệu cần vận chuyển nhanh trong những khoảng cách ngắn. Phương thức vận chuyển này tương đối đơn giản và rẻ tiền nhưng dễ bị tổn thất về số lượng và chất lượng do các thiệt hại vật lý. Các mối nguy hiểm cần tránh khi vận chuyển bằng đường bộ: mối nguy vật lý do sự va chạm Hình 5.11 Mô hình thiết bị làm lạnh di động của Bộ Nông giữa các nguyên liệu, nghiệp Hoa Kỳ (USDA Portacooler) vì thế cần đóng gói giữa các lớp nguyên liệu có lớp đệm để ngăn chặn sự va đập cơ học; quá trình làm lạnh bị gián đoạn nên cần duy trì sự làm lạnh trên các xe tải liên tục khi vận chuyển; vận chuyển các loại rau không được làm mát một cách đầy đủ do hệ thống làm mát trên xe tải không hiệu quả. Khi sử dụng thiết bị này cần phải đảm bảo các yêu cầu sau: Không lựa chọn và phân loại sản phẩm tại ruộng; đóng gói sản phẩm đạt yêu cầu thị trường; làm mát sản phẩm ngay lập tức để Hình 5.12. Thiết bị làm lạnh di động kiểu nhỏ hạ nhiệt. Thiết bị làm mát cỡ nhỏ tiêu tốn hết 12.000 BTU/h (1 tấn), nguồn điện 110 V dùng cho phòng điều hòa để làm mát không khí bên trong hộp cách ly. Không khí mát bên trong phòng phía trước cái hộp được thổi qua sản phẩm bởi một cái quạt áp lực ở bức tường thứ hai bên trong. Khí hồi lưu đi qua dưới sàn đến phía trước hộp. Thiết bị này được sử dụng để làm lạnh các loại quả mọng và các sản phẩm dễ hư hỏng khác. 3.8.3 Vận chuyển bằng đường biển Được sử dụng cho các loại nguyên liệu vận chuyển trong khoảng cách ngắn và tuổi thọ của chúng là lâu dài, ví dụ như hành, tỏi, khoai tây... Quá trình làm lạnh và thông gió, khi cần thiết thì phải không được gián đoạn. quan trọng là các loại nguyên liệu phải được làm lạnh trước khi bốc hàng. Rau được sắp xếp trên các pallet một cách chặt chẽ đảm bảo không khí làm mát được xuyên qua từng cá thể rau. Khi cần thiết có thể chèn lót để đảm bảo nguyên liệu không bị va đập cơ học trong suốt quá trình vận chuyển. 187 3.9. Xử lý tại nơi tiếp nhận Xử lý tại nơi tiếp nhận cần cần tránh những tác động mạnh, hạn chế tối thiểu các bước trong quá trình xử lý và giữ nhiệt độ thấp nhất có thể được. Nếu có nhiều loại nguyên liệu cần xử lý cùng lúc thì không được để chung những loại có yêu cầu nhiệt độ khác nhau hoặc bảo quản những loại nhạy cảm với ethylene và những loại sản sinh ra ethylene. Bảng 5.9. Một số loại rau quả nhạy cảm với ethylene Bưởi Cà rốt Dưa hấu Cần tây Chanh Bắp cải Mướp Dưa leo Cam Củ cải Hành củ tươi Cà tím Xuân đào Mùi tây Tỏi Rau diếp Tại nơi tiếp nhận thường phải phân loại chất lượng nguyên liệu, loại bỏ các sản phẩm thối hỏng để thu nhận các loại nguyên liệu có chất lượng cao hơn. Việc xác định những hao hụt do tổn thương cơ học, bệnh hoặc thối hỏng, quả xanh hoặc quá chín cho phép thu được nguyên liệu có chất lượng tốt nhất nhằm cung cấp cho người sử dụng. 3.9.1. Dỡ hàng Với các xe tải lớn, bãi bốc hàng đạt tiêu chuẩn phải có chiều cao 117÷122cm (46÷48 inch), còn với các xe tải nhỏ hoặc các xe nâng hàng thì chỉ cần chiều cao 66÷81 cm (26÷32 inch). Sử dụng thang hoặc bục giúp hoạt động bốc và dỡ hàng được dễ dàng hơn. Những cầu thang này có thể được gấp lại và đặt dưới gầm xe khi xe chạy. Cầu thang có thể được làm bằng gỗ hoặc tấm sắt và Hình 5.13. Sơ đồ bốc dỡ hàng tại nơi tiếp nhận các thanh sắt được dùng làm chân cầu thang. Sử dụng một bục dốc là phương pháp đơn giản và an toàn cho việc bốc dỡ hàng. Bề rộng của dốc nên đủ rộng để tránh các tai nạn và đủ chắc để chịu được sức nặng của cả hàng và người vận chuyển hàng. Sử dụng các xe đẩy tay hoặc xe 2 bánh nhỏ cũng thuận tiện cho quá trình bốc dỡ hàng. 3.9.2. Khống chế nhiệt độ bảo quản tạm thời Khi sản phẩm được giữ nơi tập kết một thời gian ngắn trước khi tiêu thụ, người xử lý có thể giữ chất lượng quả và hạn chế tổn thất bằng cách lựa chọn, phân loại ở nhiệt độ thích hợp nhất. Tuy nhiên nếu thời gian bảo quản 1 tuần hoặc ít hơn thì độ ẩm tương đối cần duy trì từ 85 ÷ 95% và nồng độ ethylene cần được giữ trong khoảng 1ppm bằng cách thông gió hoặc sử dụng máy lọc khí. 188 Bảng 5.10. Phân loại các nguyên liệu theo nhiệt độ bảo quản tạm thời 0 ÷ 20C * Các loại quả Táo Mơ Mâm xôi Dâu tây Việt quất Anh đào Nho Chà là * Các loại rau và dưa Giá đỗ Bông cải xanh Bắp cải Cà rốt Cần tây Hành củ tươi Su hào Nấm Cây bạc hà Đậu hà lan Cải xoong 7 ÷ 100C 13 ÷ 180C Lê Ổi Nhãn Vải Quýt Oliu Cam Dứa Lựu Xoài Măng cụt Đu đủ Chuối Bưởi Chôm chôm Hồng xiêm Mãng cầu xiêm Rau húng quế Đậu Lá xương rồng Dưa leo Cà tím Dưa hấu Mướp Ớt chuông, ớt cay Dưa vàng Sắn Hành khô Củ gừng Dưa bở ruột xanh Khoai tây Khoai lang Khoai môn Cà chua Củ từ 3.9.3. Lựa chọn/Tái đóng gói Bố trí khu vực cho việc xử lý sản phẩm tại nơi tiếp nhận ở vị trí không có một hoạt động sản xuất nào. Trong mô hình dưới đây, bàn để đổ sản phẩm ra đặt cạnh bồn rửa, đường ống nước được đặt trong bồn. Khi sản phẩm khô đóng vào thùng cac tông và cho lên xe đẩy đặt cạnh bàn đóng thùng. Với sơ đồ này một người cũng có thể thực hiện tất cả các bước xử lý hoặc vài người xử lý cũng có thể làm từng khâu nối tiếp. Một số sản phẩm có thể phải tái đóng gói do sự thay đổi chất lượng hoặc do bị chín bất thường. Bàn phân loại được mô tả dưới đây dành cho 5 người thực hiện công việc lựa Hình 5.14. Sơ đồ mô hình khu vực xử lý nguyên liệu chọn cả những quả chín, hồng và cả những quả ương, còn những quả xanh thì chạy đến cuối băng chuyền, những quả được chọn thì cho vào thùng đặt dưới bàn. 189 Hình 5.15. Mô hình bàn phân loại nguyên liệu 3.9.4. Làm chín Làm chín là quá trình làm cho quả đạt được các chỉ tiêu mong muốn về hương vị, màu sắc và trạng thái. Những quả có hô hấp đột biến có thể tiếp tục quá trình sau thu hoạch khi chúng đã đạt đến độ chín sinh lý như: táo, chuối, đu đủ, đào, hồng, hồng xiêm, mơ, cà chua… Các loại đào và chuối thường đạt được hương vị và trạng thái tốt nhất khi thu hái xanh và dấm chín sau thu hái. Những quả không có hô hấp đột biến bắt buộc phải chín trên cây trước khi thu hoạch nếu muốn chúng đạt độ chín bình thường, khi chúng đã được thu hái thì không thể chín thêm được nữa, hương vị và trạng thái sẽ rất kém nếu như được hái trước khi chín hoàn toàn như: dưa hấu, quả có múi cam, chanh, quýt…, dưa chuột, cà, nho, vải, tiêu, ớt, dứa, dâu…. Những loại quả không có hô hấp đột biến sẽ không có phản ứng với tác nhân làm chín như khí ethylene, ví dụ quả dâu tây đỏ sẽ không tăng thêm màu đỏ Hình 5.16. Sơ đồ khu vực làm chín cà chua bằng không khí cưỡng bức hoặc độ ngọt sau khi đã được thu hái và sẽ nhanh chóng bị thối hỏng nếu tiếp xúc với ethylene. Dưa hấu đạt độ ngọt nhất của quả trong suốt một tuần trước khi chúng đạt được trạng thái trưởng thành hoàn toàn, nếu thu hái sớm quá thì sẽ không đạt được chất lượng mong muốn. Đôi khi việc làm chín các mặt hàng sẽ làm tăng thêm giá trị hàng hóa trước khi tiêu thụ. Các phòng làm chín thường được sử dụng cho cà chua, các loại quả có múi và chuối. Sử dụng hỗn hợp khí ethylene có nồng độ thấp an toàn hơn sử dụng khí ethylene tinh khiết vì nó có thể gây nổ ở nồng độ 3% hoặc cao hơn. Với cà chua, mức kỹ thuật cho phép của khí ethylene trong phòng làm chín là 100ppm trong khoảng 48h. Trong phòng làm chín có thể sử dụng quạt nhỏ để đảm bảo cho khí ethylene phân bố đều trong phòng. Việc làm chín bằng không khí cưỡng bức 190 đang được sử dụng ngày càng nhiều để đạt được nhiệt độ và nồng độ ethylene phù hợp trong suốt quá trình làm chín. Việc làm chín cũng có thể được thực hiện bằng ethylene sinh ra từ ethanol đặt trên một tấm alumin đã được hoạt hóa, phương pháp này cũng an toàn hơn việc sử dụng khí ethylene tinh khiết. Những hợp chất giải phóng ra khí ethylene như ethephon (2-chloroethyl, phosphoric acid) đôi khi được dùng để làm chín cà chua sử dụng cho chế biến. Khi sử dụng ethephon ở dạng sương mù, lượng ethylene giải phóng ra sẽ làm tăng pH và độ ẩm tương đối tăng. Bảng 5.11. Điều kiện bảo quản đặc trưng và nhiệt độ làm chín một số loại rau quả có thể làm chín Loại rau quả Cường độ hô hấp (mg CO 2 /kg.h) Nồng độ ethylene (ppm) Thời gian rấm (h) Nhiệt độ rấm (0C) Nhiệt độ bảo quản (0C) Quả bơ 62 ÷ 157 10 ÷ 100 12 ÷ 48 15 ÷ 18 4.4 ÷ 13 Chuối 25 ÷ 110 100 ÷ 150 24 15 ÷ 18 13 ÷ 14 Dưa mật 20 ÷ 27 100 ÷ 150 18 ÷ 24 20 ÷ 25 7 ÷ 10 Kiwi 16 ÷ 22 10 ÷ 100 12 ÷ 24 0 ÷ 20 0 ÷ 0.5 Xoài 40 ÷ 200 100 ÷ 150 12 ÷ 24 20 ÷ 22 13 ÷ 14 Cam (làm vàng) 22 ÷ 34 1 ÷ 10 24 ÷ 72 20 ÷ 22 5÷9 Quả hạch 12 ÷ 81 10 ÷ 100 12 ÷ 72 13 ÷ 25 -0.5 ÷ 0 Cà chua 24 ÷ 44 100 ÷ 150 24 ÷ 48 20 ÷ 25 10 ÷ 13 4. KỸ THUẬT BẢO QUẢN MỘT SỐ LOẠI RAU, QUẢ, CỦ SAU THU HOẠCH 4.1. Bảo quản một số loại quả 4.1.1. Bảo quản quả có múi bằng màng - Giới thiệu chung công nghệ bảo quản rau quả tươi bằng màng Trên thế giới, các chế phẩm tạo màng phủ trực tiếp để bảo quản và tăng hình thức cho các loại quả và rau ăn quả, ăn củ đã được thương mại hóa và khuyến khích sử dụng. Nguyên tắc của phương pháp bảo quản này là tạo ra lớp màng phủ trực tiếp trên bề mặt quả từ các vật liệu polime, chủ yếu là polime thiên nhiên như sáp, nhựa cây bằng việc phun, quét trực tiếp lên quả. Tùy theo thành phần mà lớp màng có thể làm giảm quá trình thóat nước tự nhiên, làm giảm hô hấp, duy trì chất lượng và hình thức rau quả tươi trong thời gian bảo quản và lưu thông. Ở Việt Nam, sự mù mờ về nguồn gốc hoa quả và việc buông lỏng quản lý các công nghệ bảo quản dẫn đến tâm lý quả càng bền, càng đẹp thì người tiêu dùng càng sợ. Không ít công nghệ bảo quản đã bị “vạch mặt” là vô cùng độc hại. Trong khi đó, các công nghệ bảo quản an toàn đã được thí điểm, vốn đã ít ỏi, lại hầu hết vẫn chưa đi vào thực tiễn. Thực tế thì hàng loạt thành phần tạo màng và phụ gia bảo quản trên thế giới đã được công bố. Tuy nhiên việc có được một công thức pha 191 chế phù hợp cho từng loại quả lại không được công bố vì nó là bí quyết công nghệ của các nhà sản xuất. Các nghiên cứu theo hướng này ở Việt Nam mới dừng lại với một số ít kết quả chủ yếu với màng chitosan. Tại Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch trong những năm gần đây đã tiến hành một số nghiên cứu theo ba cách tiếp cận: Một là sử dụng một số chế phẩm thương mại nhập của nước ngoài để thử nghiệm áp dụng nhằm giới thiệu và khẳng định công nghệ mới; Hai là nghiên cứu tự chế tạo ra những chế phẩm có hiệu quả tác dụng tương tự chế phẩm nhập khẩu nhằm làm chủ công nghệ; Ba là nghiên cứu đầy đủ các điều kiện của nông sản trước và sau áp dụng chế phẩm, tức là nhằm tạo ra những quy trình bảo quản sử dụng chế phẩm cho từng đối tượng rau quả cụ thể. Một số chế phẩm như BQE-15 (bảo quản quả có múi), BQE-265 (bảo quản cà chua, dưa chuột, xoài...) đã được nhập khẩu từ Hoa Kỳ và thí nghiệm tại nhiều địa phương khác nhau. Các chế phẩm này cho kết quả thời gian bảo quản lâu hơn (khoảng 3 tháng) với tổn thất do mất khối lượng tự nhiên và thối hỏng dưới 10%. Một số chế phẩm đã hoàn thiện để có thể sản xuất quy mô bán công nghiệp như CP01 và CP02 chuyên dùng cho quả có múi. Chế phẩm CP03 chuyên sử dụng cho bảo quản xoài, chuối, đu đủ, cà chua; CP04 có thể sử dụng cho cả dưa chuột và cà rốt. Các thử nghiệm quy mô nhỏ và lớn đều chứng minh hiệu quả của các chế phẩm này tương đương với chế phẩm ngoại nhập. Từ đó, cho thấy công nghệ bảo quản rau quả bằng các chế phẩm tạo màng có khả năng áp dụng hiệu quả, phù hợp với điều kiện và trình độ sản xuất của nước ta. - Bảo quản cam bằng màng bán thấm BQE- 15 Bảo quản cam bằng công nghệ bọc màng bán thấm là kết quả nghiên cứu ứng dụng công nghệ của một số nước phát triển phù hợp với điều kiện Việt Nam, kết hợp với triển khai các nghiên cứu bảo quản quả có múi phục vụ nội tiêu và xuất khẩu (giai đoạn 2001 ÷ 2005) của Viện cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch (Bộ NN và PTNT) đã được kiểm chứng tại các cơ sở sản xuất như: Nông trường Cao Phong (Hòa Bình), hộ nông dân các huyện Vị Xuyên, Bắc Quang (Hà Giang), huyện Lục Yên (Yên Bái), huyện Hàm Yên (Tuyên Quang) cùng các tỉnh thành: Hà Nội, Nghệ An, TP. HCM, Bến Tre, Vĩnh Long, Đồng Nai… + Nguyên lý tác dụng BQE-15 dạng thể sữa bán lỏng ion âm (anionic), màu nâu vàng nhạt, thành phần chính là keo PE kích thước rất nhỏ (trung bình 50 nm), tan một phần trong nước, độ nhớt nhỏ hơn 200 cp (ở 23ºC), pH 8,5÷9,5, hợp chất không bay hơi 24,5÷25,5%, khối lượng riêng 0,97÷ 0,99, nhiệt độ cháy 149ºF (tương đương 65ºC), không ổn định ở trạng thái lạnh sâu, thời gian bảo quản 12 tháng. BQE-15 sử dụng để tạo màng bán thấm trực tiếp cho các loại quả cam, quýt, bưởi… đáp ứng được yêu cầu của FDA (Mỹ) số 21 CFR, mục 175.105 và Euro Dir 90/128/EEC chấp nhận để bọc màng bán thấm (coating) cho rau quả tươi. Theo nguyên lý tạo màng rất mỏng trên bề mặt quả nhằm: Cho thấm khí O 2 có giới hạn từ không khí vào bề mặt quả để hạn chế cường độ hô hấp, hạn chế bay hơi nước, giữ được độ tươi và giảm hao hụt khối lượng quả. Ngăn cản vi sinh vật tiếp xúc với quả để giảm tỉ lệ thối hỏng. Ngoài ra, còn làm cho mã quả tươi, bóng, đẹp hấp dẫn người tiêu dùng. 192 Dễ sử dụng (Chỉ cần dùng khăn thấm lau trên mặt quả), không độc hại, chi phí thấp. Liều lượng sử dụng: 1 kg BQE-15 cho 800 - 1000 kg cam tuỳ kích thước quả. + Thuyết minh qui trình bảo quản Nguyên liệu: Cam quả thu hoạch đúng độ chín kỹ thuật (khi quả đã đạt tối đa về kích thước nhưng vỏ quả còn xanh), cắt cuống quả bằng kéo sắc và đổ ngay vào đồ chứa (thùng, sọt,…) tránh để cam trực tiếp xuống đất, khi thu hoạch cam cần nhẹ tay tránh bầm dập, sây sát. Lựa chọn: Loại bỏ những quả không đạt yêu cầu bảo quản: không cùng độ chín (xanh hoặc chín quá), ong châm, bầm dập, rụng cuống, sâu bệnh…. Làm sạch: Nhằm làm cho bề mặt quả không còn vi sinh vật, quả cam bóng đẹp và tăng hiệu quả trong quá trình bao màng. Nếu khối lượng nhỏ có thể lau sạch từng quả, nếu khối lượng lớn có thể rửa bằng nước. Để khô: Nhằm đảm bảo quá trình bao màng được tốt. Sau khi rửa cam được hong khô (có thể hong khô tự nhiên hoặc bằng quạt máy) đảm bảo bề mặt vỏ quả không còn đọng nước. Tổng thời gian từ thu hoạch đến khi chuẩn bị xoa màng tối thiểu 2 ngày, tối đa 4 ngày. Nhúng hoặc xoa màng BQE-15: Với khối lượng cam nhỏ có thể dùng khăn mềm thấm ướt dịch BQE-15 và xoa nhẹ từng quả để tạo thành một màng rất mỏng trên bề mặt vỏ quả. Nếu khối lượng lớn có thể pha thêm 6 ÷ 8% nước từ dịch BQE-15 gốc và nhúng quả trong 20 ÷ 30 giây, vớt ra để ráo. Sau khi bao màng nếu chưa hong khô cần tránh tiếp xúc trực tiếp với quả để tránh thủng màng. Hong khô: Để khô tự nhiên trong khoảng thời gian: tối thiểu 1 ngày, tối đa 3 ngày rồi mới tiến hành bao gói bằng túi LDPE. Bao gói bằng túi LDPE: Sau khi được hong khô hoàn toàn mới tiến hành gói từng quả bằng màng LDPE vi lỗ (có bán rộng rãi trên thị trường). Màng LDPE có vai trò như một màng bán thấm thứ hai bổ trợ những sơ sót của màng bán thấm BQE-15 và hạn chế những tác động không có lợi (thủng, rách,…) đến màng bán thấm BQE-15. Chú ý bao gói kín chặt, không có không khí trong túi. Bảng 5.12. Chất lượng cam bảo quản sau 90 ngày bằng màng BQE-15 Các chỉ tiêu theo dõi Mẫu đối chứng Mẫu xử lý Hao hụt trọng lượng (%) 61,20 4÷6 Tỷ lệ thối hỏng (%) 15,21 1÷2 Chất khô hòa tan (°Bx) 11,0 9,8 Hàm lượng đường (%) 7,1 6,9 15,42 25,20 Hàm lượng (mg%) Cảm quan vitamineC Quả mềm, màu vàng nâu, Quả cứng, màu vàng đẹp, héo khô bóng Xếp kho, bảo quản: Sau khi bao gói cam được xếp vào kho, có thể để dưới đất hoặc xếp trên sàn với chiều dày lớp cam từ 30 ÷ 50cm. Yêu cầu kho khô ráo, thóang mát, không bị nước mưa. 193 Kiểm tra: Trong thời gian bảo quản cần kiểm tra và đảo lớp cam (lớp giữa nên chuyển ra bên ngoài) khoảng 15 ÷ 30 ngày/1 lần. Trong quá trình đảo loại bỏ ngay quả thối (do nguyên liệu đầu vào bị tổn thương) nên loại bỏ ngay tránh lây lan. 4.1.2. Bảo quản thanh long - Các yêu cầu khi thu hoạch và vận chuyển thanh long Trước khi thu hoạch 10 ÷ 15 ngày không được tưới nhiều nước, bón quá nhiều phân (nhất là phân đạm) và không phun các loại thuốc bảo vệ thực vật để bảo đảm an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng. Khi trái thanh long chuyển màu hoàn toàn là thu hoạch được. Thời gian sinh trưởng của trái thanh long khác nhau về chế độ chăm sóc, về thời tiết vụ mùa, do đó việc thu hoạch cũng chênh lệch nhau về thời gian. Vì vậy, nên thu hoạch đúng lúc trái chín, trong khoảng 28 ÷ 32 ngày sau khi nở hoa để trái có trọng lượng cao, chất lượng ngon nhất và bảo quản được lâu hơn. Nên thu hoạch trái vào lúc sáng sớm khi chưa có nắng gắt hoặc lúc chiều mát. Nếu thu hoạch lúc nắng gay gắt chiếu trực tiếp thì nhiệt độ trong trái tăng, gây mất nước nhanh, ảnh hưởng đến chất lượng và thời gian bảo quản. Dùng kéo bén (loại cắt tỉa cành cây) cắt lấy trái cho vào giỏ nhựa và để nơi râm mát Tránh làm xay xát, không để trái dính đất hoặc làm giập cuống, giập trái để tránh nhiễm nấm bệnh gây hỏng cuống khi bảo quản. Hái xong, cần tiến hành loại bỏ những trái không đủ tiêu chuẩn ngay tại vườn, sau đó cho vào giỏ vận chuyển về nhà càng sớm càng tốt, không để lâu ngoài vườn. Khi vận chuyển nên sử dụng giỏ chứa đựng và không được chất quá đầy giỏ. Cần dùng giấy báo cũ hoặc lá cây tươi loại mềm bao lót kỹ và bao phủ trên mặt trái để tránh va đập hay nắng nóng chiếu trực tiếp làm ảnh hưởng tới giá cả và ảnh hưởng tới tiêu chuẩn xuất khẩu của thanh long. - Các phương pháp bảo quản thanh long + Bảo quản ở nhiệt độ thường Đây là cách bảo quản ở nhiệt độ và độ ẩm không khí tự nhiên. Thanh long bảo quản trong điều kiện này với độ thóang mát tốt, có thể giữ tươi được 5÷8 ngày. + Bảo quản ở nhiệt độ lạnh Bảo quản ở nhiệt độ 20 ÷ 24ºC, thanh long sẽ tươi được 8 ÷ 10 ngày. Bảo quản ở nhiệt độ 12 ÷ 140C sẽ giữ tươi được 15÷20 ngày. Tuy nhiên, không nên bảo quản thanh long ở nhiệt độ dưới 50C vì bị tổn thương lạnh, trên vỏ thanh long sẽ xuất hiện các đốm nâu, làm mất vẽ đẹp mỹ quan. + Bảo quản bằng hóa chất Dùng chế phẩm acid gibberelic (GA3) với liều 2 gói bột (mỗi gói chứa 1g), pha trong bình xịt 12 lít, xịt đều quanh trái, có tác dụng làm trái thanh long xanh hơn và cứng hơn. Xử lý trước khi thu hoạch từ 1 ÷ 3 ngày. Với cách này thanh long có thể bảo quản tươi được 10÷20 ngày. + Bảo quản bằng phương pháp điều chỉnh thành phần không khí Nguyên tắc của phương pháp này là làm tăng nồng độ khí cacbonic và giảm nồng độ oxygengen trong không khí xung quanh trái để giảm cường độ hô hấp của trái. Dùng bịch polyethylene có đục 20÷30 lỗ bằng kim, bao bọc trái thanh long và hàn 194 kín bao lại. Kỹ thuật này kết hợp với nhiệt độ lạnh ở 5ºC, thanh long có thể giữ tươi được 40 ÷ 50 ngày. + Bảo quản bằng dung dịch anolyte Dùng dung dịch hoạt hóa anolyte (hay còn gọi là nước ozon), rửa sạch trái, sau đó hong khô, đóng gói, bảo quản trong nhà mát, thanh long giữ tươi được 25 ngày. Nếu trữ lạnh có thể giữ tươi được 60 ÷ 75 ngày. 4.1.3. Bảo quản xoài - Các yêu cầu khi thu hoạch xoài Thu hoạch lúc trái đã đạt kích thước tối đa, no trái, vỏ trái chuyển sang màu vàng, xung quanh trái có lớp phấn mỏng. Có thể kiểm tra độ trưởng thành của xoài bằng cách dùng kim ghim vào đuôi xoài, nếu kim không qua được là hạt xoài đã cứng, trái đủ già, hái được. Tốt nhất nên thu hoạch xoài từ 9 giờ sáng đến 3 giờ chiều vì lúc này xoài ít mủ nhất. Hái xoài bằng tay hoặc bằng lồng, khi hái chừa cuống khoảng 2÷5cm cho trái ít chảy mủ, hái từng quả một. Sau khi hái, trải xoài trên lớp báo hoặc lá khô cho ráo mủ, sau đó xếp xoài vào sọt có lót giấy mềm hoặc lá khô xung quanh và dưới đáy sọt. Lúc đặt trái xoài vào sọt nên đeo găng tay hoặc dùng hai ngón tay cầm nhẹ trái, tránh làm mất phấn trên trái. Tránh để cuống trái đâm vào các trái khác. Nên đặt sọt xoài dưới bóng mát, tránh để nắng rọi trực tiếp vào trái xoài. - Bảo quản xoài bằng màng chitosan + Làm sạch: Làm sạch xoài là tỉa bỏ hết lá trên cuống để hạn chế mất hơi nước và giữ xoài lâu hơn.Loại bỏ các trái bị xay xát, hư thối. Sau đó, dùng giấy mịn lau sạch vết bẩn, bồ hóng trên trái. Tránh lau mạnh tay dễ làm mất phấn trên trái, sau đó, dùng nước phèn chua thấm vào vải mềm đề tẩy vết mủ trên trái xoài. + Bao gói, vận chuyển: Khi bao gói, với số lượng nhỏ có thể dùng giấy mềm hoặc bao xốp có lỗ bọc từng trái trước khi cho vào thùng. Đóng hàng vào thùng phi nhẹ nhàng, sạch sẽ, tránh làm trái bầm dập, xay xát. Không xếp xoài quá đầy thùng, chọn nơi thóang mát để đóng xoài vào thùng. Khi sang thùng phi phải bốc từng trái, không nên đổ ào một lượt. Khi vận chuyển, hạn chế trái xoài bị lay động nhiều bằng cách chọn thùng vừa phải, chất xoài đầy thùng, không được để lưng thùng. Không được để các thùng xoài chồng lên nhau hoặc có thể xếp chồng chúng lên nhau khi có tấm ván ngăn giữa các tầng. Không để các thùng xoài ngoài trời nắng hoặc nơi ẩm thấp. Khi vận chuyển đi xa nên chọn lúc trời mát mẻ, đậy kỹ khi gặp nắng, trong xe phải được thông thóang. + Bảo quản: Trước khi đưa vào bảo quản thì nhúng xoài vào trong nước 0 ấm (52 C) trong vòng 5 phút để ngăn chặn bệnh thán thư. Tiến hành bảo quản xoài bằng màng chitosan Xoài bảo quản trong thùng các tông phủ màng chitosan có thể kéo dài thời gian bảo quản tới 18 ngày mà vi sinh vật không phát triển và không mất hương vị. Chitosan là vật liệu có khả năng phân huỷ sinh học và thân thiện môi trường, màng chitosan có thể thay thế các loại màng tổng hợp trong bảo quản xoài mới thu hoạch. Khi bảo quản, đặt quả xoài trong thùng các tông, mặt trên được phủ bằng màng chitosan. Mức CO 2 và O 2 được đo vào ngày thứ 3 và tương ứng là 23÷26% và 3÷6% và đo vào cuối kỳ bảo quản, tương ứng là 19÷21% và 5÷6%. - Công nghệ giấm chín xoài quả giống GL1, GL2 195 + Thu hái: Chỉ nên thu hái khi quả xoài đã đạt độ chín kỹ thuật (khi độ già khoảng 110 ÷ 120 ngày sau khi đậu quả). Khi thấy trên cây đã bắt đầu xuất hiện một số quả chín có màu vàng, bổ ra thấy hạt cứng, thịt quả có màu phớt vàng đến vàng nhạt, chất khô hoà tan đo được 7,5÷8,2% với giống GL1 và GL2 là 6,5÷7,8%. Nên thu hái vào những ngày nắng ráo, dùng kéo cắt từng quả, vỏ quả còn xanh, trạng thái còn cứng, chừa cuống dài 3÷5cm và xếp cho các cuống quả quay xuống nhằm hạn chế chảy nhựa gây cháy vỏ. + Phân loại, vệ sinh: Loại bỏ những quả bị sâu bệnh, những quả bị trầy xước, phân loại theo kích thước quả. Dùng khăn mềm nhúng vào nước sạch lau rửa nhẹ nhàng trên mặt vỏ quả vừa để loại bỏ bụi bẩn, tạp chất, vừa làm bóng vỏ quả. + Nhúng xoài trong nước ấm: Nhiệt độ nước ấm luôn ổn định 500C trong thời gian 10 phút nhằm kéo dài thời gian bảo quản, khống chế được các tác nhân gây thối quả trong quá trình giấm chín do bệnh thán thư, ruồi đục quả gây ra. + Làm khô: Làm khô quả sau khi xử lý nước nóng bằng quạt gió hoặc cho vào các rổ nhựa có lỗ to để nơi thóang mát trước khi đưa vào giấm chín. + Kỹ thuật giấm: Dung dịch sử dụng để giấm xoài là ethrel dạng lỏng (hiện đang có bán rộng rãi trên thị trường) pha nồng độ 0,2%. Cách pha: Dùng 1 lọ 5ml hoà tan trong 1 lít nước sạch đủ xử lý cho 10 kg xoài quả. Pha dung dịch ethrel đến đâu dùng ngay đến đó, không được để lâu mất tác dụng. Khi nhúng xoài để xử lý phải dùng găng tay cao su để tránh bị ăn mòn da. Không được để lẫn dung dịch ethrel với nước xà phòng. Căn cứ vào số lượng xoài cần giấm chín để pha lượng ethrel cho phù hợp. Nhúng xoài trong dung dịch ethrel vừa pha trong thời gian 5 phút, sau đó xếp xoài vào các rổ thưa (mỗi rổ từ 10 ÷ 15kg) để trong phòng nơi thóang mát ở nhiệt độ thường xoài sẽ chín vàng đều đạt chất lượng trong vòng 2 ÷ 4 ngày. 4.1.4. Bảo quản dâu tây - Yêu cầu khi thu hoạch dâu tây Tiến hành thu hoạch khi quả đạt 75 % màu đỏ hoặc hồng, nếu vận chuyển gần. Nếu vận chuyển đường xa thì tiến hành thu hoạch khi quả đạt 20÷40% màu đỏ hoặc hồng. Khi quả gần chín thì tai quả cong lên, da bóng có mùi thơm đặc biệt. Nên thu hái quả vào lúc trời mát, ráo sương, thường từ 8 ÷ 10 giờ sáng hoặc sau 3 giờ chiều. Không để nơi có ánh nắng lọt vào, dùng lá dâu phủ lên rổ chứa quả. Dùng ngón tay bấm nhẹ cuống quả để vào các rổ nhỏ sạch, kết hợp phân loại sau đó dồn chung vào rổ to chừng 20 kg, có lót và phủ lá dâu bên trên. - Bảo quản Phân loại: Dâu tây sau khi thu hoạch được phân thành 3 loại như sau: Loại l: Quả to đẹp, không sâu bệnh, không dập nát. Loại 2: Quả vừa đẹp, không sâu bệnh, không dập nát. Loại 3: Quả nhỏ, sâu, dập nát, quả quá chín. Dâu tây được đóng gói trong những hộp các tông nhỏ nông hoặc giỏ nông có lót lá. Trong khi vận chuyển những hộp hoặc giỏ nhỏ được xếp vào giỏ lớn nông. Lớp quả ở đáy hộp xếp cuống quả quay xuống dưới, các lớp giữa thì để nằm ngang đấu cuống vào nhau. 196 Khi vận chuyển không để chồng hộp vào nhau, trên xe có giá gỗ để hộp được thông thóang và vận chuyển khi trời mát hoặc ban đêm. Trong quá trình bảo quản quả dâu mọng dễ dập nát vì vậy nếu không bán được trong ngày thì phải chế biến làm rượu hay mứt. Cách làm si rô dâu như sau: Cho 3÷4 kg dâu tươi, nhặt cuống, rửa sạch, để ráo. Sau đó, trộn đều với 1 kg đường trắng, bỏ vào thẩu để nơi thóang mát. Sau 3÷5 ngày, khi đã lên men xong, các trái nổi lên, đem lọc qua vải mùng được si rô hay cocktail. 4.2. Bảo quản một số loại rau 4.2.1. Một số lưu ý khi bảo quản các loại rau Để bảo quản được rau tươi trong thời gian dài thì cần phải giảm thiểu hô hấp và sự thóat hơi nước của rau bằng cách: - Duy trì nhiệt độ thấp có thể được. - Độ ẩm tương đối của không khí tuỳ thuộc loại rau. - Các loại rau phù hợp cho bảo quản lạnh phải thích hợp với điều kiện sau: phải thuộc các giống thu hoạch mùa đông, ở độ chín ăn được và không được phép quá độ chín này, phải được thu hái vào các ngày khô ráo, không được dính nước mưa, ánh sáng mặt trời, gió, phải ở tình trạng sạch đất và không bị hư hại. - Các loại rau từ khi thu hái cho đến suốt thời gian bảo quản đều diễn ra quá trình hô hấp và thóat ẩm. Điều này làm giảm lượng nước và các chất sự trữ nên nếu cường độ hai quá trình này giảm xuống thì thời gian tồn trữ càng kéo dài và càng giảm tổn thất các chất. Vì thế, các loại rau cần phải được thu hái thủ công và vận chuyển ngay, tiếp đó phải được bảo quản trong điều kiện tối ưu cho các loại (nhiệt độ và độ ẩm) Bảng 5.13. Điều kiện tối ưu khi bảo quản một số loại rau tươi Các loại rau Khoai tây Cà rốt Hành Cần tây Cải bắp Tỏi Củ cải Điều kiện bảo quản Nhiệt độ (ºC) Độ ẩm (%) 1÷3 0÷1 0÷1 0 ÷ 0.5 -1 ÷ 0 0÷1 0÷1 85 ÷ 90 90 ÷ 95 75 ÷ 85 85 ÷ 90 90 ÷ 97 85 ÷ 90 90 ÷ 95 4.2.2. Kỹ thuật bảo quản cà chua - Thu hoạch cà chua Trong quá trình chín cà chua phải qua các thời kỳ sau đây: Thời kỳ quả xanh: quả và hạt phát triển chưa hoàn chỉnh. Nếu thu hái quả ở thời kỳ này và thông qua các phương pháp thúc chín thì quả chín không bình thường, quả không có hương vị, không có mầu sắc đặc trưng của giống. Thời kỳ chín xanh: Chất keo bao quanh hạt được hình thành, quả chưa có màu hồng hoặc màu vàng. Nếu đem thúc chín thì quả sẽ thể biện màu sắc của giống. 197 Thời kỳ chín vàng: Đỉnh quả xuất hiện màu vàng hoặc màu hồng với diện tích bề mặt chiếm khoảng 10%. Thời kỳ chuyển màu: Diện tích bề mặt từ 10 ÷ 30% có màu vàng hoặc đỏ. Thời kỳ chín hồng: Diện tích bề mặt quả từ 30 ÷ 60% có màu hồng nhạt hoặc màu vàng. Thời kỳ quả hồng hoặc đỏ: Diện tích bề mặt quả từ >60 ÷ 90% có màu vàng hoặc đỏ. Thời kỳ quả chín đỏ: Diện tích bề mặt từ trên 90% trở lên. Trên đây là những thời kỳ quan trọng của quá trình chín, người sản xuất phải biết xác định thời điểm thích hợp để thu hoạch cà chua cho đúng mục đích. Từ khi chín xanh đến chín tổng hợp thời gian không quá 10 ÷ 12 ngày. Sau đó quả chín hoàn toàn và có màu đỏ thẩm nhưng quả còn chắc, cứng. Nếu dùng làm thực phẩm là thích hợp nhất và được người tiêu dùng ưa chuộng. Khi quả mềm thì vẫn sử dụng được, nhưng cắt lát sẽ khó khăn. Quả chín mềm dùng để lấy hạt giống là thích hợp, thịt quả dùng để chế biến cà chua cô đặc hoặc tương cà chua rất tốt. Khi thu hái cà chua bằng tay, do va đập trong khi sắp xếp, vận chuyển, quả bị sây sát, bị giập sẽ là môi trường tốt cho bệnh hại xâm nhiễm, hô hấp tăng lên gây hư thối và giảm chất lượng. Vì vậy thao tác khi thu hái, sắp xếp và vận chuyển phải hết sức nhẹ nhàng. Kịp thời loại bỏ những quả bị giập nát... Hiện nay ở các vùng trên đất nước chủ yếu thu hoạch cà chua bằng phương pháp thủ công. Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng lớn đến quả sau khi thu hái. Cà chua xanh rất mẫn cảm với lạnh dưới l0ºC, nhiệt độ trong quả cà chua chín xanh phải được giảm nhanh chóng từ khoảng 23ºC xuống 21ºC trong 8 ÷ 10 phút hoặc ở 13 ÷ 15 phút đến nhiệt độ 15ºC bằng cách sử dụng nước lạnh 1 ÷ 5ºC. Cà chua chín ít mẫn cảm với lạnh nên có thể bảo quản ở nhiệt độ 10 ÷ 13ºC trong 4 ngày, sau đó cà chua vẫn có thể tiếp tục chín khi nhiệt độ tăng lên. Cà chua có màu hồng nhạt có thể Hình 5.17. Thu hoạch cà chua bằng tay bảo quản ở nhiệt độ 5ºC trong 4 ngày, º sau đó tăng nhiệt độ 13 ÷ 15 C từ 1 ÷ 4 ngày để hoàn thiện thời kỳ quả chín. Quả chín đỏ thì có thể bảo quản ở nhiệt độ 2 ÷ 5ºC trong một số ngày. Những biến đổi sau đó là mất màu, giảm độ cứng và giảm hương vị. Duy trì độ ẩm không khí trong quá trình bảo quản từ 85 ÷ 90% để tránh hiện tượng quả héo và nhăn nheo. Muốn rút ngắn thời gian trong quá trình chín người ta cho cà chua xanh tiếp xúc với ethylene (CH 4 ) từ 12 ÷ 18 giờ ở nhiệt độ 20ºC. Như vậy sẽ giảm được nửa thời gian so với cà chua bình thường. Khi cần thiết cũng có thể khống chế quá trình chín đến chậm cho đến khi bán sản phẩm bằng cách điều chỉnh khí trong kho. Điều chỉnh khí CO 2 và O 2 trong kho là rất khó khăn và phức tạp. Người kỹ thuật viên phải điều chỉnh lượng CO 2 và O 2 nhanh chóng đạt đến mức tới hạn, nếu sự cân bằng đó có thể duy trì được 198 cà chua thì điều chỉnh lượng O 2 cơ bản ở mức thấp, còn đối với lượng CO 2 cũng phải quan tâm điều chỉnh. Mặc dù vậy hầu hết trong thực tiễn đều bảo quản cà chua với mức 5% CO 2 và 2,5% O 2 ở nhiệt độ 12ºC, khi tỷ lệ cơ bản CO 2 là 10% và O 2 là 2,5% nấm bệnh sẽ không phát triển được trong môi trường có nhiều CO 2 như vậy. Để tăng hiệu quả phòng trừ bệnh hại thì điều chỉnh tỷ lệ CO 2 : 2,5% và O 2 : 2,5% là tốt. - Các phương pháp bảo quản cà chua + Bảo quản ở điều kiện thường Thu hoạch cà chua → Phân loại, lựa chọn (Loại bỏ quả thối, hỏng, quá xanh hoặc quá chín) → Rửa sạch → Đóng gói (Túi PE độ dầy 0,03mm, đặt chất hấp thụ ethylene) → Xếp giá → Bảo quản ở nhiệt độ thường. Nhiệt độ: 25÷350C; độ ẩm tương đối không khí: 85÷95%; Thời hạn: 30 ngày + Bảo quản ở điều kiện nhiệt độ thấp Thu hoạch cà chua → Phân loại, lựa chọn (Loại bỏ quả thối, hỏng, quá xanh hoặc quá chín) → Rửa sạch → Đóng gói (Túi PE độ dầy 0,03mm, đặt chất hấp thụ ethylene) → Xếp kho → Làm lạnh một nửa → Bảo quản ở nhiệt độ mát → Cà chua bảo quản ở nhiệt độ mát. Nhiệt độ: 3÷13ºC; Độ ẩm tương đối không khí: 85÷95%; Thời hạn: 90 ngày. Quả cà chua đưa vào bảo quản cần đạt độ chín thích hợp: độ chín 1 (quả đã phát triển hết về kích thước, tuy nhiên toàn bộ màu sắc của vỏ quả vẫn còn màu xanh, trong một vài trường hợp có màu trắng xanh) dùng để bảo quản ở nhiệt độ thường và độ chín 2 (vỏ quả bắt đầu xuất hiện các vết hồng hoặc vàng) dùng để bảo quản ở nhiệt độ mát. Cà chua đạt yêu cầu được đem rửa bằng nước sạch rồi để nước ráo trước khi đem đóng gói. Thùng carton hoặc rổ nhựa kích thước lót màng PE; dày 0,03 mm vào trong lòng thùng rồi xếp cà chua nguyên liệu thành 2 lớp, sau đó gói PE kín 2 đầu, đóng nắp thùng rồi đặt lên các giá tre, trọng lượng trung bình của 1 thùng là 5 kg. Đối với quy trình bảo quản ở nhiệt độ thường, các thùng (rổ) cà chua được xếp trên các giá tre được đóng đơn giản, đặt trong phòng bảo quản có nhiệt độ 25÷35ºC. Đối với quy trình bảo quản mát, sau khi cà chua được xếp vào thùng, chưa đóng gói màng PE và cần làm lạnh một nửa cứ 4 giờ thì nhiệt độ giảm xuống một nửa cứ như vậy đạt tới nhiệt độ bảo quản lạnh là 13ºC. Với các phương pháp bảo quản này thì tổn thất trong bảo quản: 8%. + Bảo quản trong môi trường điều chỉnh khí quyển (MAP) MAP là một phương pháp đơn giản và rẻ tiền làm ức chế sự chín của quả bằng cách tạo ra môi trường khí có ít khí CO 2 và nhiều khí O 2 . MAP còn tạo ra môi trường ẩm làm giảm sự mất hơi nước. MAP được tạo ra một cách đơn giản bằng cách cho quả vào trong một túi chất dẻo (hình 5.19). Màng nilon cũng có thể được dùng làm vật liệu lót trong các thùng chứa, hoặc để che phủ, đậy các pallet. Những loại màng MAP có sẵn là các loại túi LDPE và HDPE, màng polypropylene (PP) với các độ dày khác nhau. Sự phát triển công nghệ trong việc ứng dụng màng MAP để tăng thời gian bảo quản cà chua gồm có như sau: 199 Cà chua giống ‘Daniella hybrid’ (thời gian bảo quản dài) ở các trạng thái quả xanh, quả ương và quả có màu đỏ đóng trong túi PE có độ dày 44.4 μm và bảo quản ở 200C kéo dài thời gian bảo quản bằng cách trì hoãn sự chín thông qua sự biến đổi màu sắc, hàm lượng lycopen, độ cứng và cũng làm giảm nhiều sự hao hụt khối lượng. Cà chua giống ‘Liberto’ ở trạng thái hồng giữ được rất tốt trong túi PE có độ dày 50 μm và túi PP có độ dày 25μm ở 130C. Quả cà chua vẫn cứng sau 60 ngày bảo quản, có sự hao hụt khối lượng thấp nhất và lượng chất khô hòa tan được tích luỹ cao nhất. Những loại màng khác (PP 20μm, PVC 10μm) có tác dụng thấp nhất. Cà chua để ở môi trường bên ngoài thì quả chín sau 30 ngày bảo quản. Túi PE có độ dày 0.04mm được xem như một loại túi tái sử dụng có thể chứa được 90kg cà chua giống ‘Improved Pope’ trong các rổ nhựa, với hình thức này có thể trì hoãn sự chín tới 10 ngày (từ 11ngày của những quả để ở điều kiện thường đến 21 ngày với những quả bảo quản trong túi PE) ở 220C. Kết quả bình quân, số quả chấp nhận được là 74% với những quả được giữ ở môi trường bên ngoài và 85% với cà chua bảo quản trong túi PE. Trong ứng dụng riêng màng MAP với điều kiện nhiệt độ cao ở các nước nhiệt đới, bên trong túi thường xảy ra hiện tượng đọng nước và có thể dẫn đến thối hỏng quả. Để tránh tình trạng này, những loại màng phù hợp với độ dày thích hợp phải được sử dụng hoặc phải xác định được thời gian tối đa trong bảo quản bằng MAP trước khi xảy ra các hiện tượng như vậy. Đục lỗ trên túi nilon cũng trở nên cần thiết, các lỗ thủng có thể được đục đều đặn bằng cách sử dụng các vật dùng để dùi thông thường, đinh ghim hoặc những hàng lỗ kim châm siêu nhỏ. Ví dụ, khi sử dụng LDPE 50 μm thì nên đục 4 lỗ đinh ghim cho mỗi 4 kg quả trong khi với sọt gỗ có kích thước 36 x 48 x 24 thì cần 24 lỗ đinh ghim, có kích thước 36 x 48 x 24 thì cần 24 lỗ đinh ghim. 4.2.3. Kỹ thuật bảo quản ớt - Thu hoạch, làm sạch, phân loại và bao gói ớt + Xác dịnh độ chín thu hoạch: Ớt cay thường được thu hoạch khi chín, nhưng cũng có thể thu hoạch khi còn xanh (Hình 5.21). Độ trưởng thành của ớt xanh có thể được xác định dựa trên kích cỡ, độ cứng và màu sắc, nếu để quả chín tiếp sau thu hoạch thì cần ít nhất 50% màu đã được hình thành. Cần lưu ý rằng ớt cay hô hấp không đột biến, ít nhất là sau thu hoạch vì trong quá trình chín trên cây nó có thể biểu lộ kiểu hô hấp đột biến. Vì vậy, ớt được thu hoạch khi chưa chín sẽ không có khả năng chín tiếp hoàn toàn, trừ khi cung cấp các điều kiện sau thu hoạch thuận lợi. Các loại ớt tiêu ngọt (ớt Hung) và ớt cayen được thu hoạch khi còn xanh hoặc quá xanh sẽ không hoàn thiện được màu đỏ dưới điều kiện phòng, trong khi đó quả được thu hoạch tại thời điểm bắt đầu chuyển trạng thái về màu sắc hoặc sau đó thì có thể hình thành màu đỏ hoàn toàn sau 7-9 ngày. Trong một nghiên cứu về ớt chuông được thu hoạch ở thời điểm đã chín-xanh, quả có thể hình thành màu đỏ đậm khi được tồn trữ dưới điều kiện làm mát bay hơi. + Thời gian thu hoạch: Quá trình thu hoạch có thể kéo dài hàng tuần, tốt nhất là nên thu hoạch vào buổi sớm trong ngày. Không nên thu hoạch trong hoặc sau khi mưa vì điều kiện ẩm ướt sẽ tạo thuận lợi cho vi khuẩn phát triển và đẩy nhanh quá trình hư hỏng của quả. Cũng không nên thu hoạch khi trời nắng, nếu không tránh được thì không nên đóng gói ngay mà nên hạ thấp nhiệt dưới bóng râm. + Phương pháp thu hoạch: Ớt được hái bằng tay (Hình 5.22), quả được tách khỏi cành và cần đảm bảo rằng cuống quả còn được giữ lại nguyên vẹn. Chỉ thu 200 hoạch những quả đã đạt yêu cầu về màu sắc, kích cỡ và những quả mềm do quá chín cũng được hái xuống nhưng sẽ loại ra. Quả đã được thu hoạch có thể để trực tiếp trong các thùng nhựa lớn trên cánh đồng, hoặc cho vào những xô nhựa nhỏ hơn, rồi sau đó chuyển vào thùng lớn. Cũng có thể lựa chọn túi vải cotton để đựng ớt và sau đó chuyển sang thùng lớn. Không nên thu hoạch bằng máy móc đối với những quả dành cho thị trường dùng theo kiểu ăn tươi, vì có thể gây ra những vết thương rộng. Tuy nhiên quả được thu hoạch bằng máy móc có thể được dùng cho quá trình chế biến. Quả đã thu hoạch khi còn ở trên đồng ruộng thì nên giữ trong điều kiện râm mát, bảo vệ khỏi ánh mặt trời, gió mưa. Nên dùng thùng nhựa để vận chuyển từ đồng ruộng đến nhà bao gói để tối thiểu hóa các tổn thương cơ giới. Sử dụng bao tải hoặc lưới sẽ dễ gây tổn thương. + Làm sạch: Tốt nhất là quả được làm sạch ngay trên đồng ruộng. Nếu không thì có thể làm sạch bằng cách cọ xát nhẹ để lấy đi các mảng bám bẩn và đất cát. Nếu quá trình rửa được tiến hành, nước rửa cần phải sạch hoặc phải được vệ sinh bằng clo. Sau khi rửa, quả phải được làm khô đến mức thích hợp để tránh thối hỏng. + Phân loại/tuyển chọn: Chưa có tiêu chuẩn nào để lựa chọn ớt, những quả được xem là chất lượng tốt thường có hình dạng, kích thước, màu sắc tương đồng đặc trưng cho từng giống. Những quả bị khuyết tật như bị nứt gãy, thối hỏng, tổn thương cơ học và cháy nắng thì nên loại ra. Những quả nhỏ, nhăn héo hoặc bị các vết lõm, cũng như có những dấu hiệu của sự mềm hóa thì cũng nên loại ra. Ớt có thể phân loại theo màu sắc như đỏ, xanh hoặc hỗn hợp đỏ, xanh và vàng. Những yếu tố chất lượng khác có thể bao gồm: Không dính đất cát bẩn. Không quá chín hoặc mềm Không nhiễm vi sinh vật hoặc bị côn trùng phá hại Không có tổn thương cơ giới hoặc nứt gãy Cuống còn xanh nguyên + Kiểm soát thối hỏng và côn trùng hại: Vệ sinh đồng ruộng và phòng tránh gây tổn thương cho quả sẽ giảm được tỷ lệ mắc bệnh. Rửa trong dung dịch Clo 300 ppm cũng có thể hạn chế bệnh, nhưng sau đó phải làm khô đến mức độ thích hợp. Cũng đã có công bố rằng bôi sáp có thuốc diệt nấm cũng làm giảm sự thóat hơi nước và bệnh nhưng phương pháp xử lý này không nên dùng vì nó có thể để lại dư lượng thuốc hóa học. Cách xử lý khác an toàn và đơn giản hơn là ngâm trong nước nóng. Ngâm ớt vào nước 53 – 550C trong 4 phút có thể kiểm soát hiệu quả sự thối hỏng, và không gây tổn thương cho quả. Xử lý nhiệt cũng có thể sử dụng để kiểm soát côn trùng hại, nhưng điều này chưa được thử lại đối với sự phá hoại của sâu bọ là một loại sâu phá hại dai dẳng trong suốt quá trình tồn trữ quả khô. + Xử lý chín: Ớt là loại quả hô hấp không đột biến và là sản phẩm sản sinh ít ethylene chỉ 0,1 đến 0,2 microlit/kg-h ở 10 và 200C . Không nên sử dụng ethylene để tăng tốc độ chín hoặc thay đổi màu sắc vì nó sẽ kích thích hô hấp và sự mềm hóa hơn là sự thay đổi màu sắc. Cách làm có hiệu quả nhất để ớt hình thành màu là để quả đã phần nào chuyển màu ở nhiệt độ 20 – 250C với độ ẩm >95%. 201 + Làm mát sơ bộ: Sau thu hoạch, có thể tiến hành làm mát sơ bộ để xua nhiệt và làm chậm quá trình trao đổi chất của quả. Đối với ớt được trồng ở vùng nhiệt đới có thể làm mát nhanh đến 100C ở độ ẩm cao vì nếu ở điểm nhiệt độ thấp hơn có thể gây ra tổn thương lạnh. Làm mát sơ bộ có thể thông gió cưỡng bức, làm mát bằng bay hơi hoặc làm mát trong điều kiện chân không. Làm mát bằng bay hơi là phương pháp đơn giản và rẻ hơn so với những phương pháp khác nhưng cần cẩn thận tránh thối hỏng do làm khô không đúng cách sau quá trình xử lý. + Bao gói: Ớt tiêu cung cấp cho thị trường nội địa có thể sử dụng các vật dụng bao gói khác nhau, bao gồm sọt tre, thùng gỗ, thùng nhựa và túi dẻo (Hình 5.21). Thùng nhựa tốt hơn so với các dụng cụ khác trong việc bảo vệ quả tránh các vết thương vật lý do có bề mặt nhẵn chắc chắn và rộng. Nếu sử dụng sọt tre hoặc thùng gỗ, cần phải có độ an toàn tốt, có thể sử dụng vật lót (ví dụ lá tươi hoặc báo cũ) và có dây buộc cố định dụng cụ chứa. Các rổ đựng sản phẩm không nên để chồng chất lên nhau, trừ khi có tấm chắn cứng giữa các lớp. Túi dẻo, túi lưới và bao tải nếu sử dụng phải được đặt trong vật chứa lớn có tính chắc chắn. Hình 5.18. Đựng ớt trong thùng nhựa và túi dẻo Nếu sản phẩm sử dụng để xuất khẩu tốt nhất nên đựng ớt trong thùng các tông. Hai kích thước thường được sử dụng có kích thước 3 chiều ở bên trong là 20x51x34 cm và 16x37.7x27.9 cm. Nếu sử dụng thùng lớn hơn nên có tấm chia kèm theo. Nếu thùng các tông được thiết kế với các kẹp giữ thì cần đảm bảo rằng chúng không gây vết thương cho quả. - Bảo quản + Bảo quản lạnh: Nếu sử dụng các kho tồn trữ lạnh, thì ớt có thể tồn trữ ở 100C với độ ẩm 85-90%, quả có thể được giữ trong 2 - 3 tuần. Nếu tồn trữ ở nhiệt độ thấp hơn 100C sẽ gây tổn thương lạnh. Các triệu chứng bao gồm lõm bề mặt, có các vùng sũng nước, thối hỏng (đặc biệt là giống Alternaria) và không hình thành màu. Các triệu chứng có thể xuất hiện sau vài này ở 00C hoặc vài tuần ở 50C. Độ nhạy cảm là khác nhau với loại cây trồng, quả chín ít bị cảm lạnh hơn so với quả xanh. Khi tồn trữ ở trên 130C, quả sẽ nhanh chín và dễ nhiễm vi khuẩn gây thối mục. Hơn nữa, ớt rất nhạy cảm với ethylene, nên khi tồn trữ quả nên tránh để cùng những loại quả sinh ethylene. Quả đang thối hỏng thường sinh ra lượng lớn ethylene, có thể làm tăng tốc độ chín và hư hỏng của những quả khác và vì thế cần kiểm tra trước để loại bỏ những quả đã hư hỏng. Nên làm mát sơ bộ trước khi tồn trữ lạnh. Những nơi không có kho lạnh nên tiến hành phân loại, đóng gói và tiêu thụ quả trong 24 giờ sau khi thu hoạch. Điều này đặc biệt quan trọng đối với những giống cho 202 sản phẩm có thời hạn bảo quản ngắn. Cũng có thể lựa chọn một số phương pháp đơn giản để giữ quả tươi lâu. + Bảo quản trong khí quyển thay đổi: Tồn trữ hoặc bao gói trong điều kiện không khí cải biến (MA) có thể sử dụng để kéo dài tuổi thọ của ớt. Ví dụ như giữ quả trong các màng polyme, đặc biệt là các dạng chế phẩm thương mại như các túi polyethylene, và polypropylene (Hình 5.22). Trong một nghiên cứu về ớt cho thấy rằng túi polyethylene dày có hiệu quả hơn so với màng polypropylene và polyvinylclorua trong việc kéo dài tuổi thọ của quả. Quả vẫn giữ được hình dạng bên ngoài có thể chấp nhận được sau 28 ngày lưu trữ ở 100C. 4.2.4. Kỹ thuật bảo quản một số loại rau khác - Bảo quản cải bắp, cải thảo Sản phẩm trước tiên được chần với hơi nước sôi ở nhiệt độ 100oC trong 1 phút, kế đó bôi dung dịch Ca(OH) 2 bão hòa vào vết cắt cuống và phun đều dung dịch acid citric 1% vào xung quanh sản phẩm. Đưa sản phẩm vào kho lạnh để bảo quản ở nhiệt độ từ 0ºC đến 2ºC, độ ẩm không khí từ 90 ÷ 95%. Sau 30 ngày bảo quản, tỷ lệ hư hỏng là 9%, tỷ lệ giảm khối lượng 5% và độ Brix tăng từ 6,05% đến 10,54%. - Bảo quản hoa Atiso Rửa sạch và chần bằng hơi nước sôi ở nhiệt độ 100ºC trong 5 phút sau đó bôi dung dịch Ca(OH) 2 bão hòa vào vết cắt cuống sau đó phun đều dung dịch acid citric 1% vào cụm hoa. Đưa sản phẩm vào kho lạnh để bảo quản ở nhiệt độ từ 0ºC đến 2ºC, độ ẩm không khí từ 90 ÷ 95%. Sau 30 ngày bảo quản, tỷ lệ hư hỏng là 10%, tỷ lệ giảm khối lượng 5% và độ Brix tăng từ 5,2% đến 9,24%. - Bảo quản su hào Khi thu hái phải chừa rễ su hào khoảng 3 ÷ 5cm cách củ. Chọn củ nguyên, bỏ lá già, giữ lại ít lá non, sau đó xếp vào sọt hoặc đổ đống trong kho Chế độ bảo quản lạnh: nhiệt độ 00C, độ ẩm 90 ÷ 95%, có thể bảo quản được 1 ÷ 3 tháng. - Bảo quản hành, tỏi bằng thuốc hóa học + Thu hoạch: Tiến hành thu hoạch hành, tỏi đủ thời gian sinh trưởng, không thu non hay quá muộn. Hành, tỏi sau khi thu hoạch về được buộc thành từng túm 2 ÷ 3kg treo trên giàn. Sau đó, phơi hành, tỏi khoảng 25 ÷ 30 ngày sao cho khô hết vỏ ngoài và lá hành, tỏi. Tiến hành loại bỏ bớt lá khô, vỏ hành, tỏi già và bị sâu bệnh, sau đó buộc lại thành túm riêng biệt 2 ÷ 3kg treo trên các sào. + Xử lý thuốc: Hành, tỏi sau khi được làm sạch tiến hành treo trên giàn và tiến hành phun thuốc bảo quản Balacide 53.8DF hoặc Kocide 32WP. Cứ 1 gói 10 gam pha với bình 10 ÷ 12 lít nước. Phun thuốc đảm bảo bám đều trên bề mặt vỏ củ hành, tỏi. Sau khi phun đưa hành, tỏi trên giàn ra phơi 3 ÷ 4 tiếng để cho khô hết nước thuốc sau đó mới đưa vào bảo quản. + Bảo quản: Chọn kho bảo quản khô ráo, thóang mát và làm giàn treo, mỗi tầng cách nhau 50 cm. Tiến hành phun thuốc trừ muỗi, mối và côn trùng xung quanh kho bằng thuốc Femerthrin hay Icon.Hành, tỏi treo trên các sào được đưa vào gác theo các tầng của kho bảo quản. 4.3. Bảo quản một số loại củ 4.3.1. Bảo quản khoai lang tươi 203 Khoai lang tươi là một trong những loại củ khó bảo quản vì khoai chứa lượng nước khá cao (80% trọng lượng) cho nên trong điều kiện nhiệt độ cao, các hoạt động sinh lý chuyển hóa mạnh, làm cho lượng tinh bột tiêu hao nhanh chóng. Vỏ khoai mỏng, tác dụng bảo vệ kém, dễ xay xát, dễ thối, sâu bọ dễ xâm nhập gây ra hiện tượng khoai hà (Doconsilasphoccmicalius họ Cuculionidac, bộ Coleoptera) gây thối rỗng, nấm mốc phát triển. Khoai lang là loại củ không chịu được thời tiết quá nóng lạnh. - Bảo quản trong hầm đào sâu dưới đất Chọn đất ở nơi cao ráo, sạch sẽ không có nước ngầm, đào hầm theo kiểu lòng chum có nắp đậy kín và có rãnh thóat nước. Hầm đào xong phải để khô mới chứa khoai. Khoai thu hoạch về chọn củ tốt, không xay xát, ít lấm đất, không có củ hà, nhập kho vào những ngày khô lạnh và thận trọng khi vận chuyển vào hầm. Một tháng đầu mở cửa 1 ÷ 2 lần để thóat nhiệt độ trong hầm, tránh bốc nóng, nếu độ ẩm trong hầm quá cao phải dùng chất hút ẩm. - Bảo quản trong hầm bán lộ thiên Hầm này cũng chọn chỗ đất cao và khô, không có mạch nước ngầm, hầm đào sâu trên 1 m, phía trên mặt hầu đắp 1 bức tường đất quanh miệng hầm, có chứa một cửa để lên xuống, phải có nắp đập kín và có mái che mưa. Bảo quản bằng 2 cách này cách ly được với môi trường và khoai giữ được lâu hơn. - Bảo quản bằng cách ủ cát khô Đây là phương pháp bảo quản tương đối kín cũng giống như trong hầm kín nhưng đơn giản và dễ làm, song bảo quản bằng cách ủ cát khô có nhược điểm là không được kín hoàn toàn, nên nó vẫn chịu ảnh hưởng của nhiệt độ và ẩm độ bên ngoài. Chọn những củ khoai còn nguyên vẹn, vỏ không bị xay xát xếp thành từng luống có chiều rộng 1,2 ÷ 1,5 m, còn chiều dài tuỳ theo số lượng khoai nhiều hay ít. Khi xếp khoai phải thật nhẹ nhàng, tránh cọ xát, xếp đầu củ quay ra ngoài, từ dưới lên trên. Nếu khoai đóng trong sọt thì để nguyên và chồng 2 ÷ 3 sọt lên nhau, sau đó lấy cát khô phủ kín lên khoai, trường hợp bảo quản ngoài trời phải làm lán che mưa nắng. Ngoài ra khoai lang có thể bảo quản thóang nếu thời gian bảo quản ngắn chỉ khoảng 10 - 15 ngày. Khi bảo quản thóang cũng phải chọn những củ khoai có phẩm chất tốt, đều nhau, xếp thành từng luống hoặc từng đống, để ở nơi cao ráo, thóang mát, tránh chỗ nắng hắt vào và không có mưa dột. 4.3.2. Bảo quản khoai mì tươi (sắn) Khoai mì tươi là loại khó bảo quản nhất vì một mặt do hoạt động sinh lý hóa của củ sau khi tách khỏi cây gây nên hiện tượng "chảy nhựa" tinh bột biến thành cellulose làm cho củ mì bị hóa xơ, cứng sưng đắng. Ngoài ra, củ mì còn thường bị thối nẫu khi bảo quản do ảnh hưởng của nhiệt độ cao hoặc do vi sinh vật phá hại. Vì vậy, để tránh hiện tượng chảy nhựa, thối nẫu là vấn đề khó khăn hiện nay còn đang nghiên cứu giải quyết. - Bảo quản trong hầm đất Đào một hầm đất sâu 0,5 ÷ 0,8 m ở nơi đất khô ráo, không có nước ngầm, rộng hay hẹp tuỳ theo số lượng củ bảo quản. Chọn những củ tốt, đều nhau, không bị dập gẫy, xay xát vỏ... xếp vào hầm, sau đó lấy phênh hoặc ván gỗ đậy kín và lấp đất lên trên hoặc nhổ cả cụm để nguyên rễ đem xếp vào trong hầm đất hoặc nơi khô ráo rồi phủ đất bịt kín lại. 204 Xung quanh hầm cần làm rãnh thóat nước và mặt hầm che kín bằng vải nhựa P.V.C hoặc làm lán an toàn chống nắng mưa. Phương pháp này có thể bảo quản củ mì trong khoảng 20 ÷ 30 ngày. Cũng có thể áp dụng phương pháp bảo quản thóang và nhúng qua nước vôi hoặc dung dịch CuSO 4 1%. Sắn sau khi thu hoạch về rũ sạch đất, đem nhúng qua nước vôi hoặc dung dịch CuSO 4 1% để hạn chế hiện tượng "chảy nhựa" và thối nẫu, sau đó đem sắn bảo quản ở nơi thóang mát, cao ráo và nên để tránh ánh nắng. 4.3.3. Bảo quản sắn củ và sắn thái lát khô Sắn củ và sắn lát khô hoặc củ khô là sản phẩm sơ chế, nên quá trình hô hấp không xảy ra, nhưng quá trình trao đổi khí lại xảy ra mạnh mẽ do diện tiếp xúc với không khí lớn, vì vậy khả năng hút ẩm rất lớn. Khả năng bảo vệ và chống đỡ đối với các ảnh hưởng xấu của môi trường rất yếu, dễ bị sâu mọt, nấm mốc phá hoại. Do đó để bảo quản tốt phải thực hiện bịt kín, không cho tiếp xúc với không khí bên ngoài. Sản phẩm phải đảm bảo thật khô dòn, có mùi thơm, trên bề mặt có lớp bột trắng mịn. Phải nhập kho vào lúc nóng, chọn những ngày nắng ráo để đổ sắn lát vào bảo quản, xếp thành từng lớp dày 20 ÷ 30 cm, nén cho chặt và bịt kín hoàn toàn. Trong điều kiện thủ công có thể dùng vựa bằng cót quây thành 2 lớp cách nhau 20 cm, ở giữa 2 lớp có lót trấu khô sạch hoặc rơm khô làm lớp cách ẩm, cách nhiệt. Đáy vựa cũng trải một lớp trấu rồi dùng cót hoặc bao tải phủ lên rồi mới đổ khoai, mì lát vào bảo quản. Nhập xong có thể phủ lên trên lớp bao tải và 1 lớp trấu nữa, sau đó bịt kín hoàn toàn. Cách bảo quản này có thể giữ hàng năm mà sản phẩm không bị mốc. Với khối lượng ít có thể bảo quản trong chum vại đã được phơi khô hoặc trong những thùng gỗ, thùng tôn đã dán kín các khe hở. Nếu phải bảo quản lâu, có thể sau vài tháng dỡ trấu ra để kiểm tra và hót lớp trên mặt chừng 50 cm đem phơi lại, sau đó lại phủ kín như cũ. 4.3.4. Bảo quản khoai tây - Thu hoạch Nên thu hoạch vào ngày nắng khô để dễ dàng cho việc chọn củ giống và bảo quản. Trước khi thu hoạch phải loại bỏ các khóm không đạt liêu chuẩn để chọn củ giống ngay tại ruộng. Khi thu hoạch phải tránh xay xát tới củ, không dùng nước để rửa củ. Một tuần trước khi thu hoạch cần cắt bỏ thân lá (trời nắng khô) và cần phải ủ tại ruộng ngay sau khi thu hoạch. Phân loại củ theo tiêu chuẩn củ giống hoặc khoai thương phẩm. Thu hoạch làm giống không được lấy củ quá to, dị hình. Loại bỏ các củ bị xay xát vỏ và những củ không nguyên vẹn. - Bảo quản trong kho tự nhiên Bảo quản trong kho tự nhiên có ưu điểm là chi phí rẻ, diện tích bảo quản không hạn chế, lượng giống bảo quản được nhiều. Trong kho tự nhiên cần phải đảm bảo các tiêu chuẩn sau: Kho làm ở vị trí cao và thóang, có thể lắp đặt quạt thông gió, làm nhiều cửa hoặc tạo hệ thống ánh sáng nhân tạo để điều chỉnh ánh sáng trong quá trình bảo quản. Nhưng cần tránh để mưa dột và ánh sáng trực tiếp chiếu vào kho. 205 Trong kho xếp đặt các giàn bảo quản (giàn bằng tre, nứa, gỗ). Kích thước, chiều rộng, chiều cao giàn phụ thuộc vào diện tích và chiều cao của kho bảo quản. Tuy nhiên, tầng giàn dưới cũng nên cách mặt đất 35 ÷ 40cm và giữa các tầng cách nhau 40cm. Giàn không nên làm quá cao để dễ đi lại đo củ giống, loại bỏ củ thối, phát hiện và phòng trừ sâu hại. 4.3.5. Bảo quản cà rốt Cà rốt rửa sạch, đem ngâm cà rốt trong dung dịch nước ôzôn nồng độ 140ppm trong thời gian 5 phút. Vớt ra để ráo nước, bảo quản trong kho lạnh ở điều kiện nhiệt độ từ 00C đến 20C, ẩm độ không khí từ 90 đến 95%, rải đều lên trên cà rốt các túi vải thưa có chứa bột khử ethylene (KMnO 4 - CaSiO 3 ), mỗi túi 3g, tỷ lệ 0,1%. Sau 3 tháng bảo quản tỷ lệ củ bị hư hỏng là 4%, tỷ lệ giảm khối lượng 5% và độ Brix tăng từ 10,23% đến 15,14%. 5. KHO BẢO QUẢN RAU QUẢ 5.1. Yêu cầu khi xây dựng kho bảo quản rau quả Nếu nông sản được đưa vào tồn trữ, thì điều quan trọng là sản phẩm đưa vào phải có chất lượng tốt. Lô hàng không được chứa các sản phẩm bị tổn thương hoặc bị bệnh, thùng chứa phải được thông gió tốt và có khả năng chịu được xếp, chồng. Nói chung, các hoạt động trong quá trình tồn trữ bao gồm kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm tương đối, sự chuyển động của không khí, đảm bảo khoảng cách giữa các thùng chứa để thông gió tốt, tránh để lẫn các sản phẩm không tương đồng với nhau. Các sản phẩm tồn trữ chung với nhau cần có khả năng chống chịu như nhau đối với nhiệt độ, độ ẩm và hàm lượng ethylene trong môi trường tồn trữ. Sản phẩm sinh nhiều ethylene (như chuối chín, táo, dưa đỏ) có thể kích thích những biến đổi sinh lý trong các sản phẩm nhạy cảm với ethylene (như rau diếp, dưa leo, cà rốt, khoai tây, khoai lang), dẫn đến những biến đổi không mong muốn về màu sắc, mùi vị và cấu trúc. Quản lý nhiệt độ trong quá trình tồn trữ có thể được hỗ trợ bằng cách xây dựng kho tồn trữ theo hình vuông, sẽ tốt hơn là hình chữ nhật. Nhà hình chữ nhật có diện tích tường/feet vuông của không gian tồn trữ lớn hơn, nên nhiệt được dẫn vào qua tường, làm cho quá trình làm mát sẽ tốn kém hơn. Quản lý nhiệt độ còn được hỗ trợ bằng cách làm mát nhà tồn trữ, sơn nhà màu trắng để giúp phản xạ lại các tia mặt trời, hoặc sử dụng hệ thống bình tưới nước lên mái nhà để làm mát bằng hơi nước. Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc (FAO) khuyến cáo sử dụng xi măng cốt sắt để xây nhà tồn trữ cho các khu vực nhiệt đới, với tường dày để cách nhiệt tốt. Phòng lạnh chi phí thấp có thể được xây dựng bằng cách sử dụng bê tông để đổ nền, và sử dụng polyuretan như một vật liệu cách nhiệt. Xây dựng phòng tồn trữ theo hình lập phương sẽ giảm được diện tích bề mặt trên một đơn vị thể tích của không gian lưu trữ, nên giảm được chi phí xây dựng và chi phí làm lạnh. Tất cả các mối nối đều phải được bịt kín cẩn thận, các bản lề của cửa cần được gắn đệm cao su. Khi làm mát cho sản phẩm, hệ thống thông gió nên được đặt để tăng tốc độ chuyển động của không khí lên khoảng 100 cfm/ton (5 l/sec/ton). Khi quá trình làm mát hoàn thành, nên giảm tốc độ chuyển động của không khí xuống mức thấp nhất để giữ mát cho sản phẩm khoảng 20 ÷ 40 cfm/ton là đủ. Diện tích dàn bay hơi của máy làm lạnh càng lớn thì chênh lệch nhiệt độ giữa dàn bay hơi và phòng chính càng thấp, sự mất nước của sản phẩm khi chúng được làm mát càng ít. Kho tồn trữ đặt ở vị trí cao hơn so với mặt nước biển có thể đem lại hiệu quả vì 206 nhiệt độ không khí giảm khi tăng độ cao. Vì vậy mà khi tăng độ cao sẽ giúp quá trình làm mát bằng chất bay hơi, làm mát ban đêm và làm mát sử dụng bức xạ dễ hơn. Tồn trữ dưới mặt đất cho những sản loại quả có múi đang phổ biến ở Nam Trung Quốc, trong khi ở Bắc Trung Quốc, táo được tồn trữ trong hầm. Hệ thống này được sử dụng rộng rãi ở Mỹ trong suốt thời gian đầu những năm 1900. Một vài loại hàng nông sản, như hành, tỏi, tồn trữ tốt hơn trong môi trường có độ ẩm tương đối thấp. Xử lý các loại sản phẩm này để lớp tế bào bên ngoài khô đi trước khi đưa vào tồn trữ sẽ giúp bảo vệ sản phẩm khỏi bị thối hỏng và mất nước thêm nữa. Phòng lạnh được thiết kế mang tính thương mại có thể khá đắt, nhưng người sử dụng ở quy mô nhỏ thì có rất nhiều lựa chọn. Phòng lạnh có thể xây dựng độc lập hoặc được sử dụng lại từ các thiết bị vận tải được làm lạnh như toa xe lửa, xe tải đường cao tốc hoặc container đường biển. Thành phần không khí của môi trường tồn trữ có thể điều chỉnh bằng cách tăng hoặc giảm tốc độ thông gió (đưa không khí sạch vào) hoặc bằng cách sử dụng các chất hút khí như Kalipemanganat (KMnO4) hoặc than hoạt tính. Ở quy mô rộng thì việc kiểm soát hoặc điều chỉnh khí quyển tồn trữ đòi hỏi công nghệ và kỹ năng quản lý phức tạp, tuy nhiên cũng có một vài phương pháp đơn giản để tồn trữ một khối lượng nhỏ sản phẩm. 5.2. Kỹ thuật tồn trữ Kiểm tra các sản phẩm được tồn trữ và làm sạch kho lưu trữ theo định kỳ sẽ giúp giảm tổn thất, vì tối thiểu hóa được sự phát triển của sinh vật hại và sự lây lan của bệnh tật. Kho lưu trữ nên được bảo vệ tránh các loài gặm nhấm, bằng cách giữ cho các khu lân cận được sạch sẽ, không có các bãi rác hoặc cỏ dại. Thiết bị chắn chuột có thể được chế tạo từ những vật liệu đơn giản như các hộp thiếc cũ hoặc các miếng kim loại được lắp sao cho vừa các chân cột của kho tồn trữ. Nếu có nhu cầu, thì cũng có thể sử dụng nhiều công nghệ phức tạp hơn. Nền nhà bằng bê tông sẽ giúp tránh được sự xâm nhập của chuột. Khi kiểm tra các sản phẩm được tồn trữ, bất kỳ sản phẩm nào bị hư hại hoặc bị nhiễm bệnh thì đều phải loại ra và tiêu hủy. Trong một vài trường hợp, những sản phẩm này vẫn có thể tiêu thụ nếu chúng được sử dụng ngay, ví dụ làm thức ăn cho động vật. Các dụng cụ chứa đựng có thể sử dụng lại cần được khử trùng bằng nước Clo hoặc nước sôi trước khi sử dụng lại. 5.3. Các kiểu kho bảo quản 5.3.1. Kho thường - Khái niệm Kho thường là kho bảo quản ở điều kiện bình thường, chỉ có hệ thống thông gió và chỉ mang tính chất bảo quản tạm thời. Có thể sử dụng các vật liệu tại chỗ như đất, cát, sạn, mùn cưa...phù hợp với nơi trồng rau quả. Ví dụ: Hầm bảo quản rau quả ở các hộ nông dân hay sử dụng để bảo quản tạm thời các loại nguyên liệu trước khi đưa về các nhà máy. Đó là các hào dài có kích thước bao nhiêu là tuỳ thuộc vào trữ lượng rau quả cần bảo quản, nhưng chiều rộng và chiều sâu nhỏ hơn 1m để tránh nhiệt độ tăng quá cao. Hào được đào ở nơi cao ráo, không đọng nước, tốt nhất là vùng đá vôi và tránh ánh sáng mặt trời chiếu vào. Hào được phủ bằng rơm rạ, tre nứa,... và phía trên phủ đất cát và có đào các rãnh để thông gió tự nhiên. - Hệ thống thông gió 207 Thông gió tự nhiên: Lợi dụng sự chuyển động hay sự đối lưu tự nhiên của không khí trong kho và không khí ngoài trời, giữa các lớp không khí trong kho. Phương pháp này được sử dụng khi có sự chênh lệch nhiệt độ bên trong và nhiệt độ ngoài trời. Tuy nhiên phương pháp này ít có hiệu quả vì vậy chỉ được áp dụng cho các kho nhỏ khoảng 200 ÷ 500 tấn và xếp chồng không quá cao. Thông gió cưỡng bức: Bằng cách sử dụng các quạt hút và các quạt đẩy để điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm, tiết kiệm được mặt bằng kho. Phương pháp này đạt hiệu quả tốt hơn phương pháp trên vì có thể điều chỉnh được tốc độ gió theo ý muốn. Không khí sẽ đi vào trong các khe hở của các nguyên liệu để lấy đi phần nhiệt và ẩm dư thừa do rau quả sinh ra.Ví dụ: Với cải bắp, các loại củ thì tốc độ gió thích hợp là 0,1 0,15m/s. Mức độ trao đổi nhiệt, ẩm và khí giữa nguyên liệu và khí thông gió phụ thuộc vào tốc độ gió và chênh lệch nhiệt độ, độ ẩm giữa chúng vào diện tích tiếp xúc với khối nguyên liệu. - Ưu, nhược điểm Với loại kho này thì nhiệt độ trong kho tương đối ổn định, độ ẩm duy trì ở mức 93 -97%. Lượng CO 2 sinh ra trong quá trình hô hấp và được giữ lại ở khoảng 4 - 8% phù hợp với quá trình bảo quản. Loại kho này tiện lợi, đơn giản và chi phí thấp. Nhưng trong suốt thời gian bảo quản không theo dõi được thường xuyên tình trạng rau quả trong kho, nếu có sự hư hỏng thì nhanh chóng lan ra cả phòng. Nhiệt độ, độ ẩm không điều chỉnh được theo ý muốn mà phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài. Đồng thời, phải tốn công sửa chữa và vệ sinh thường xuyên. 5.3.2. Kho lạnh - Khái niệm Kho lạnh là nhà một tầng, có chiều cao 6 ÷ 7m, tường và sàn cách nhiệt tốt, bên trong kho lạnh có đặt hệ thống lạnh (dàn lạnh, dàn bay hơi...). Rau quả được bảo quản ở nhiệt độ thấp, nhiệt độ khoảng 5 ÷ 10ºC. Hiện nay, có các kiểu phòng lạnh sau: Đặt dàn bay hơi trực tiếp trong phòng bảo quản. Làm lạnh bằng dàn bay hơi đặt ngoài phòng thông qua dung dịch nước muối. Thổi không khí lạnh qua dàn bay hơi bằng quạt. - Kỹ thuật bảo quản trong kho lạnh Sát trùng kho lạnh bằng cách sử dụng một trong hai dung dịch: dung dịch formalin hoặc xông lưu huỳnh. Sau đó, tiến hành lựa chọn, phân loại nguyên liệu đồng đều về hình dáng, kích thước, màu sắc…Xếp nguyên liệu vào các loại bao bì như sọt, thùng các tông, thùng gỗ... Làm mát sơ bộ nguyên liệu ở hành lang lạnh để nhiệt độ không thay đổi đột ngột (đặc biệt là những ngày nắng nóng). Nguyên liệu khi chuyển vào kho được xếp lên các bục, các kệ, các tấm đỡ để tiện vận chuyển và bốc dỡ. Nguyên liệu được xếp cách trần 30cm, cách tường 40cm, cách dàn lạnh 50 ÷ 60cm. Chú ý khi chuyển nguyên liệu ra khỏi kho cũng phải chuyển qua hành lang làm mát để nâng nhiệt lên từ từ (4 ÷ 5OC trong một ngày đêm). - Ưu, nhược điểm 208 Sử dụng kho lạnh thì nhiệt độ trong kho được đồng đều hơn, có thể điều chỉnh được độ ẩm trong phòng, độ truyền nhiệt của kho được ổn định. Nhiệt độ làm lạnh thấp nên hạn chế được các quá trình vật lý cũng như các quá trình sinh lý, sinh hóa trong bản thân nguyên liệu. Nhưng thao tác kỹ thuật khó khăn, hệ thống kho lạnh cồng kềnh, chi phí ban đầu cao và dễ xảy ra hiện tượng đóng băng trên bề mặt của lớp rau quả làm giảm khả năng trao đổi nhiệt. 5.3.3. Kho bảo quản có khí quyển thay đổi Bảo quản khí quyển kiểm soát là quá trình kĩ thuật tiên tiến nhất được sử dụng để điều chỉnh một cách chính xác lượng khí trong các kho bảo quản và trong các container khác với khí quyển bình thường nhằm mục đích kéo dài thời hạn bảo quản rau quả tươi. Đây là phương pháp đem lại hiệu quả bảo quản rất cao, thời hạn bảo quản có thể gấp 2 ÷ 3 lần so với các phương pháp bảo quản khác. Sở dĩ như vậy là do ảnh hưởng trực tiếp của việc thay đổi thành phần khí quyển trong môi trường bảo quản: giảm hàm lượng O 2 xuống thấp hơn mức trong khí quyển bình thường và tăng hàm lượng CO 2 lên > 2%. Bảng 5.14. Chế độ bảo quản một số loại nguyên liệu trong khí quyển kiểm soát Nhiệt độ ( C) Độ ẩm (%) Hàm lượng O 2 (%) Xoài 11 ÷ 12 90 5 ÷ 10 6 1 Táo 0 ÷ 15 90 ÷ 95 2÷5 2÷5 10 Nho -1 ÷ 0 90 ÷ 95 3÷5 2÷5 6÷8 Chuối 10 90 ÷ 95 2÷5 2÷5 6÷7 Vải 1÷3 90 ÷ 95 5 3÷5 1,5 ÷ 2 Dưa 3÷4 75 3÷8 0,5 ÷ 2 3÷4 Chanh, quít 4÷5 90 ÷ 95 5 ÷ 10 1÷3 2÷3 Nhãn 6 ÷ 10 90 ÷ 95 2÷3 2÷3 3 Anh đào 0÷1 90 ÷ 95 3÷5 10 ÷ 20 1,5 Cam 2÷3 85 ÷ 90 5 ÷ 10 1÷3 2÷3 Lê -5 ÷ 5 90 ÷ 95 2÷3 0÷1 8 Kiwi 1÷5 90 ÷ 95 3÷5 3÷5 8 ÷ 10 Quả vải 0÷1 90 ÷ 95 3÷5 20 ÷ 40 3÷4 Loại quả o Hàm lượng Thời gian CO 2 (%) BQ (tháng) TỔNG KẾT Sản xuất và tiêu thụ rau quả ở Việt Nam vẫn ở dạng quy mô hộ gia đình, rất ít trang trại sản xuất rau quả chuyên canh, quy mô lớn phục vụ chế biến và xuất khẩu. Phần lớn các sản phẩm rau quả ở Việt Nam được sử dụng dưới dạng tươi sống. Năng 209 suất chế biến chỉ khoảng 200.000 tấn/năm (2% sản lượng), chủ yếu là các loại rau quả đóng hộp, nước quả đóng lon. Công nghệ sau thu hoạch rau quả hiện nay là một những lĩnh vực đặc biệt được xem trọng để có biện pháp nhằm hạn chế những tổn thất của rau, quả, củ sau thu hoạch. Những biện pháp nhằm kiểm soát quá trình vật lý, sinh lý diễn ra trong chính bản thân của nguyên liệu cũng như kiểm soát sự xâm nhập của các loại sinh vật gây hại là rất cần thiết và là những biện pháp chính để có thể kéo dài tuổi thọ bảo quản của nông sản sau thu hoạch. Trong phạm vi giáo trình không thể giới thiệu phương pháp bảo quản của tất cả các loại nguyên liệu, chỉ có thể nêu một vài phương pháp phổ biến của một số loại rau, quả, củ thông dụng được áp dụng hiện nay. CÂU HỎI CỦNG CỐ CHƯƠNG 1. Hãy nêu các triệu chứng và phân tích các nguyên nhân gây hư hỏng rau quả tươi sau thu hoạch. 2. Quá trình chín của rau quả bị điều khiển bởi các yếu tố nào? Phân tích. 3. Ethylene có vai trò gì trong quá trình chín của các loại rau quả sau thu hoạch? 4. Để kiểm soát sự gây hại của sinh vật gây ra cho rau quả sau thu hoạch, chúng ta có thể sử dụng các biện nào? 5. Vì sao bảo quản rau quả tươi trong môi trường khí quyển thay đổi có thể kéo dài được tuổi thọ của rau quả? 6. Hãy giải thích các biến đổi của rau quả trong quá trình chín? 7. Khi xây dựng kho bảo quản rau quả, cần lưu ý những yêu cầu nào?Hiện nay, để bảo quản rau quả tươi có thể sử dụng các loại kho nào? 8. Để bảo quản rau quả tươi, điều kiện môi trường bảo quản tốt nhất hiện nay là gì? Giải thích? 9. Quá trình chín của rau quả có thể kiểm soát bằng các phương pháp nào?Giải thích. 10. Trước khi đưa và bảo quản, rau quả cần được xử lý như thế nào, để có chất lượng tốt và có tuổi thọ bảo quản cao? TÀI LIỆU ĐỌC THÊM 1. Bảo quản bằng dung dịch anolyte (nước ozon) 1.1. Giới thiệu về dung dịch anolyte Anolyte thực chất là dung dịch điện phân của muối ăn (còn gọi dân dã là nước ozôn). Nguyên lý sản xuất nước ozon là cho dung dịch muối ăn nồng độ 0,5%, độ tinh khiết 99,9% đi qua một bình điện phân có màng ngăn tạo thành hai dòng chảy về cực dương và cực âm. Anolyte là chất lỏng không màu, có mùi Clo nhẹ. Các chỉ số đặc trưng của Anolyte: + Tổng hàm lượng các chất oxygengen hóa: khoảng 300mg/l (quy đổi ra Clo hoạt tính). + Chỉ số pH: 6,5 ÷ 8,2. + Thế ôxy hóa khử: xấp xỉ 800mV. + Các hợp chất được tạo thành trong dung dịch Anolyte: ngoài các ion Na+, Clcòn có H 2 O 2 , O 3 , HO*,HO 2 -, HClO, ClO210 1.2. Đặc tính của dung dịch anolyte Dung dịch anolyte có khả năng tẩy rửa khử trùng cực mạnh, các chất trong dung dịch anolyte là có tính sát khuẩn rất mạnh, có thể tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn, kể cả những loại có sức đề kháng cao như bào tử, vi trùng bệnh lao, E. Coli, các liên cầu khuẩn, nấm mốc, xạ khuẩn… Ngoài ra, anolyte là dung dịch điện hóa, nó diệt vi khuẩn theo nguyên lý chênh lệch thế ôxy hóa khử giữa bên trong và bên ngoài màng vi khuẩn, do vậy các vi khuẩn không thể "nhờn" thuốc như với các chất bảo quản thông thường. Anolyte có tính kích thích tăng trưởng với sinh vật bậc cao, kéo dài thời gian sống thực vật. Thậm chí còn làm cho rau quả đẹp hơn mà không ảnh hưởng tới hương vị. Dung dịch anolyte không độc hại, không ảnh hưởng tới sức khoẻ đối với người tiếp xúc và sử dụng nó hàng ngày. Không để lại lượng dư hóa chất, không làm ô nhiễm môi trường sau khi được sử dụng. Anolyte cũng không gây ô nhiễm môi trường vì sau 3-5 ngày, dung dịch sẽ mất hoạt tính (các ion kết hợp lại thành muối bình thường). Giá thành anolyte rẻ hơn các hóa chất tương đương đang thông dụng nhiều lần. Được chủ động sản xuất tại nơi sử dụng, không bị phụ thuộc vào nguồn cung cấp bên ngoài. Tránh được các rủi ro của việc tàng trữ và vận chuyển các hóa chất độc hại. Chính vì vậy, anolyte từ lâu đã được các nước tiên tiến sử dụng trong việc bảo quản hoa quả, trong chế biến thủy sản, vô khuẩn bệnh viện, khử trùng giống... Ở Việt Nam, công nghệ bảo quản sử dụng anolyte cũng đã được áp dụng ở một số nơi (trong bảo quản hoa quả, phòng dịch cúm gà, vô trùng bệnh viện...) Sử dụng anolyte đơn giản, bằng cách phun dung dịch ozon lên bề mặt rau quả hoặc ngâm rau, quả trong dung dịch anolyte. 2. Bảo quản rau quả bằng loại bao bì không gây độc TS. Lê Văn Tố và các cộng sự thuộc Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn), đã nghiên cứu thành công loại bao bì OTTC 2000 và OTR 4000 để bảo quản rau quả bằng phương pháp không gây độc, có thể thay thế việc dùng hóa chất bảo quản như hiện nay. Trong kỹ thuật bảo quản, nhóm nghiên cứu đã áp dụng biện pháp điều chỉnh thành phần không khí xung quanh sản phẩm, bằng cách giãn nồng độ ôxy, tăng nồng độ khí CO 2 để giãn cường độ hô hấp của rau quả, giảm khả năng hoạt động của các enzyme và các vi sinh vật gây hại. Để áp dụng biện pháp này, các nhà khoa học đã sử dụng loại bao bì có độ thấm khí thích hợp nhằm đạt đến sự cân bằng về nồng độ khí oxygengen, CO 2 sao cho phù hợp với từng loại rau quả. Loại bao bì có nhãn hiệu OTTC 2000 thích hợp cho loại quả: vải, nhãn, xoài ở nhiệt độ 10ºC. Loại bao bì nhãn hiệu OTC 4000 phù hợp với bảo quản xoài cũng ở nhiệt độ 10ºC, cho chất lượng xoài không thay đổi trong thời gian 30 ngày. Dùng để bảo quản đậu Hà Lan, cả hai loại bao bì đều phát huy tác dụng tốt khi ở nhiệt độ 10ºCdung dịch ozon. Theo lý lý thuyết, 50 lít dung dịch ozon có thể xử lý 1 tấn cam. Thực tế có nơi sử dụng chỉ 12 lít. 3. Sử dụng ozon trong công nghệ sau thu hoạch rau quả 3.1. Giới thiệu về Ozone(O 3 ) Ozone là một chất hoạt hóa mạnh, xảy ra quá trình oxygengen hóa tự nhiên được sử dụng khá phổ biến trong an toàn nước máy, xử lý nước, nước uống nấu sôi và các bể bơi. Các áp dụng Ozone hiện nay như dùng trong xử lý nước thải, các chất thải 211 trong sản xuất sữa, lò giết mổ, tháp làm lạnh, hệ thống nước bệnh viện và dụng cụ, các hồ cá cảnh và ao cá, các công viên nước…. Ozone không tan trong nước ở nồng độ 0.00003g/100ml, nhiệt độ 20ºC và hiệu quả chính của Ozone là kháng vi sinh vật. Hoạt tính chống nhiễm khuẩn của Ozone không hiệu quả khi pH nước từ 6 ÷ 8.5. Tính ăn mòn thiết bị của Ozone cao và Ozone có thể gây chết người ở nồng độ trên 4ppm. Ozone cũng dễ dàng được phát hiện bằng cách ngửi khi ở nồng độ 0.01 ÷ 0.04ppm. Các giới hạn OSHA cho việc ngộ độc Ozone cụ thể ở nồng độ 0.1ppm là ngưỡng kéo dài trong 8 giờ, ở nồng độ 0.3ppm là trong 15 phút. Ở nồng độ 1ppm Ozone có mùi hôi hăng cay không chịu được, gây kích thích mắt và ho. Nồng độ hiệu quả và an toàn rất khó duy trì trong nước xử lý vì hệ thống phát hiện tự động không có được tin cậy cao. Ozone được tạo thành bằng cách tăng năng lượng để tách đôi phân O2. Một Oxygengen đơn lẻ nhanh chóng kết nối với phân tử O2 sẵn có để hình thành nên O3 hoạt động mạnh. Trong tự nhiên, Ozone hình thành bởi tia UV (185nm) từ mặt trời và suốt quá trình chiếu sáng. Trong thương mại, thiết bị giải phóng năng lượng UV phải đi qua không khí xung quanh (20% O2), xuyên qua nguồn ánh sáng UV, điển hình hơn 210nm. Những hệ thống này có chi phí thấp hơn nhưng cũng có đầu ra hạn chế hơn các hệ thống quang học. Các máy phát quang đi qua không khí giàu O2 khô thông qua hiệu thế điện cao (>5.000Volt) hay vùng quang corona tương tự như tia lửa điện khi cắm phích cắm vào ổ điện. O3 quá mức cần thiết không phân tán trong nước phải được thu lấy và hủy đi để ngăn chặn sự ăn mòn và gây thương tích cho người. Một phương pháp hủy Ozone là dùng tia UV ở tần sóng dài hơn 254nm, kết hợp với dùng tác nhân xúc tác. Ozone có tiềm năng oxygengen hóa cao hơn chlorine 1,5 lần và cao hơn HOCl 3.000 lần. Thời gian tiếp xúc đối với phản ứng kháng vi sinh vật điển hình là thấp hơn 4 ÷ 5 lần so với chlorine. Ozone tấn công nhanh màng tế bào vi khuẩn và chống lại các màng tế bào dày của các bào tử của các sinh vật gây hại cây trồng và ký sinh động vật ở nồng độ an toàn và thực tiễn hiệu quả hơn chlorine. Khi so sánh hiệu quả phân hủy hoàn toàn các chất cặn và các sản phẩm phản ứng hữu cơ hình thành do sử dụng chlorine, ozone không có các sản phẩm nào bị hủy bỏ hay tái chế. Các sản phẩm oxygengen hóa và oxygengen là đầu ra của phản ứng Ozone. 3.2. Các nghiên cứu dùng Ozone cho xử lý sau thu hoạch Ozone đã được đánh giá về khả năng kiểm soát bệnh hại sau thu hoạch và các cách bảo quản khác trong nhiều năm. Một số phương pháp dùng trong thương mại áp dụng Ozone trong bảo quản táo, sơri, cà rốt, hành và khoai tây. Khi sử dụng ozone cho thấy có sự suy giảm ethylene (trong phản ứng hạn chế), khử mùi trong các kho tổng hợp, kháng nhiễm trong các hệ thống có nhiều ẩm (các siêu thị bán lẻ), khử các bào tử nấm trong các bình phun xịt cho phòng trữ và xử lý nấm mốc trên bề mặt sau một thời gian dài vận chuyển củ hành. Xử lý Ozone được báo cáo nhằm giới thiệu các hợp chất phản ứng bảo vệ cây trồng tự nhiên liên quan đến sự đối kháng. Một nghiên cứu bổ sung là cần thiết nhằm xác định khả năng và giới hạn của việc sử dụng Ozone trong xử lý sau thu hoạch trong toàn bộ và phần nhỏ nhất của quá trình chế biến rau quả. 212 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. TS Trần Văn Chương (2006), Bảo quản và chế biến nông sản sau thu hoạch , NXB Lao động-Xã hội, Hà nội. 2. ThS. Nguyễn Mạnh Khải (2005), Giáo trình Bảo quản nông sản, NXB Giáo dục, Hà Nội.(trang 5-9) 3. Ngô Văn May (2002), Giáo trình sấy nông sản thực phẩm, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội 4. PGS.TS Lê Văn Tán,Nguyễn Thị Hiền, Hoàng Thị Lệ Hằng, Quản Lê Hà (2008), Công nghệ bảo quản và chế biến rau quả, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 5. PGS Trần Minh Tâm (2008), Bảo quản và chế biến nông sản sau thu hoạch, NXB Nông nghiệp, Hà Nội. 6.TS Chu Doãn Thành, Lương Thị Song Vân, Nguyễn Thị Hạnh (dịch) (2002), Kỹ thuật xử lý và bảo quản sau thu hoạch quy mô nhỏ, tài liệu kỹ thuật cho rau quả và hoa cây cảnh, số 8, Trường đại học California, Davis, Trung tâm nghiên cứu và thông tin Công nghệ sau thu hoạch 7. Phạm Đức Thái, KS Nguyễn Hữu Dũng (1977), Ngô-bảo quản và chế biến –Tòa soạn Báo Lương Thực Thực Phẩm, Hà Nội. 8. Nguyễn Văn Thoa, Nguyễn Văn Tiếp, Quách Đỉnh (2008) Bảo quản và chế biến rau quả, NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 9. Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài, Nguyễn Văn Tố (2005), Hướng dẫn trồng, chế biến và bảo quản hoa màu – NXB Lao động, Hà Nội. 10. Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài, Nguyễn Văn Tố (2006), Sinh vật hại nông sản trong kho và cách phòng chống – NXB lao động, Hà Nội. 11. Hà Văn Thuyết, Trần Quang Bình (2000), Bảo quản rau quả tươi và bán chế phẩm, Nhà xuất bản Nông nghiệp, Hà Nội. 12. TS Nguyễn Thị Bích Thủy, Trần Thị Lan Hương, Nhữ Thị Nhung (2007), Giáo trình Công nghệ bảo quản và chế biến rau quả , NXB Hà Nội. 13. Vũ Quốc Trung, Lê Thế Ngọc (2000), Sổ tay kỹ thuật bảo quản lương thực, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội. 14. Vũ Quốc Trung và Bùi Huy Thanh (1979), Bảo quản thóc, Nhà Xuất Bản Nông nghiệp, Hà Nội. 15. Vũ Quốc Trung (1979), Kỹ thuật xử dụng các chất trừ dịch hại trong kho-Bộ Lương thực Thực phẩm (tài liệu lưu hành nội bộ). 16. Hồ Sưởng. Vi sinh vật trong bảo quản và chế biến thực phẩm (1983), Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội. 17. . Kế hoạch tập huấn dự án (2002), Tài liệu tập huấn về Công nghệ sau thu hoạch cà chua và ớt cay, AVRDC- ADB RETA 6208. 18. Tổ chức FAO (1989), Phòng ngừa tổn thất thực phẩm: quả, rau và cây có củ, bản quyền tiếng Việt của Trung tâm thông tin Nông nghiệp-CNTP, Hà Nội. 19. Hui.Y.H (2004), Handbook of vegetable and processing, copyright by Marcel Dekker.Inc. 213 20. Lothar Leistner, Len G.M Gorris (1997), Food preservation by combined processes, European commission. 21. Olusola Lamikanra (2002), Fresh cut fruits and vegetables, Science, technology and market by CRC press LLC. (Chapter 5, Chapter 9, Chapter 10) 22. Peter Golob, Graham Farrelland, John E. Orchard (2002), Crop post harvest, Sience and technology, volum1, principles and practice, copyright by Blackwell Science. 23. Peter Golob, Graham Farrelland, John E. Orchard (2002), Crop post harvest, Sience and technology, volum1, principles and practice. 24. Trần Văn Hai, Trần Văn Trưa, Côn trùng trong kho nông sản http://www.ebook.edu.vn/?page=1.32&view=879, 10/12/2009 25. Trần Văn Hai, Trần Văn Mì và Trần Văn Trưa (2008) , Tạp chí Khoa học số 9, 92100, Trường Đại học Cần Thơ, www.ctu.edu.vn/departments/dra/journal/vol09/p2/12.pdf, 12/12/2009 26. Vi sinh vật hại nông sản, www.ntu.edu.vn/../../VSV%20hai%20NS.ppt.aspx, 12/12/2009 27. http://www.petec.com.vn/rice_vn.htm, 10/08/2010 28. CD – Rom. 2002. Grain Storage Turor Version 1,0. 214 [...]... VỰC CÓ LIÊN QUAN ĐẾN CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Công nghệ sau thu hoạch là chiếc cầu nối giữa sản xuất nông nghiệp và sản xuất công nghiệp, giữa người sản xuất và người tiêu dùng Công nghệ sau thu hoạch liên quan đến nhiều lĩnh vực như: 4.1 Chăm sóc sau thu hoạch Các kiến thức đại cương về cây trồng và vật nuôi, vấn đề sản xuất và năng suất trên đồng ruộng 4.2 Sinh lý nông sản sau thu hoạch Các kiến thức... thất sau thu hoạch nông sản Sẽ không có những tổn thất lớn sau thu hoạch nếu con người có đủ trình độ, khả năng, công nghệ tốt Thông qua các yếu tố công nghệ, các phương tiện bảo quản, con người có thể quản lý được các yếu tố dẫn đến tổn thất sau thu hoạch Có thể nêu một vài nguyên nhân từ con người dẫn đến tổn thất nông sản sau thu hoạch như sau: + Trình độ tay nghề kém, thiếu công nghệ, kỹ thu t... tổn thất sau thu hoạch mà cần hướng dẫn kỹ thu t canh tác, thu hái để giảm cả tổn thất trước và trong thu hoạch Tóm lại, để hạn chế tổn thất sau thu hoạch, thì cần thực hiện những công nghệ mới trong quá trình bảo quản hoặc các chiến lược giám sát quản lý nhằm hạn chế tổn thất sau thu hoạch đến mức thấp nhất Sau đây là một vài biện pháp nhằm làm giảm tổn thất nông sản sau thu hoạch: - Thu hoạch nông... giá tổn thất nông sản sau thu hoạch 4 Tại sao nói tổn thất sau thu hoạch là “mất mùa trong nhà”? 5 Phân tích những nguyên nhân chính gây tổn thất nông sản sau thu hoạch Nêu các biện pháp chính nhằm hạn chế tổn thất nông sản sau thu hoạch 6 Trình bày mục tiêu chính của công tác bảo quản nông sản sau thu hoạch? 24 TÀI LIỆU ĐỌC THÊM * CÁC NGHIÊN CỨU THÀNH CÔNG VỀ TỔN THẤT SAU THU HOẠCH TẠI ẤN ĐỘ Việc phun... giai đoạn của quá trình tổn thất được xác định như sau: - Tổn thất trước thu hoạch: xuất hiện trước khi việc thu hoạch được tiến hành và có thể gây ra bởi các yếu tố như côn trùng, cỏ dại, bệnh hại, - Tổn thất trong thu hoạch: xuất hiện trong quá trình thu hoạch như rơi rụng, giập nát - Tổn thất sau thu hoạch: xuất hiện trong thời kỳ sau thu hoạch, là tổng tổn thất thu c các khâu thu hoạch, sơ chế, bảo... công nghệ sấy khô, công nghệ làm lạnh nông sản và cấu trúc kho tàng, thiết bị bảo quản 4.6 Công nghiệp bao gói nông sản, thực phẩm Các thu c tính sinh học và vật lý của nông sản, công nghệ hóa học và công nghệ in ấn, thiết kế và sản xuất nhãn hiệu… 4.7 Quản lý sau thu hoạch Các kiến thức về kinh tế học, quản lý trang trại và quản trị doanh nghiệp sau thu hoạch 4.8 Bảo đảm chất lượng nông sản sau thu hoạch. .. giảm tổn thất sau thu hoạch tại Việt nam cũng như trên toàn thế giới đang là vấn đề chính của ngành công nghệ sau thu hoạch nhằm đảm bảo được vấn đề “an ninh lương thực của quốc gia và của thế giới” CÂU HỎI CỦNG CỐ CHUƠNG 1 Thế nào là tổn thất nông sản sau thu hoạch? 2 Những thiệt hại hư hỏng nào được coi là tổn thất nông sản sau thu hoạch ? 3 Tại sao phải đánh giá tổn thất nông sản sau thu hoạch? Nêu... tổn thất sau thu hoạch cũng rất đáng kể do chưa có các thiết bị thu hoạch, lựa chọn, các dụng cụ chứa thích hợp cũng như thiếu các thiết bị bảo quản thương mại, thiết bị làm lạnh trong quá trình sau thu hoạch và vận chuyển Riêng đối với các loại quả, hàng năm tổng số tổn thất sau thu hoạch ước đạt khoảng 750 triệu đến 810 triệu tấn tuỳ thu c vào loại quả và các phương pháp thu hái sau thu hoạch, trong... tiêu hao chủ yếu là đường Quá trình hô hấp phụ thu c chủ yếu vào các yếu tố như: nhiệt độ, thu phần của nông sản, độ thoáng của môi trường và đặc tính của từng loại nông sản Đối với các loại hạt, củ khi thu phần càng cao thì hô hấp càng mạnh 3.1.2 Quá trình chín sau thu hoạch Nông sản sau thu hoạch vẫn tiếp tục quá trình chín trong thời gian đầu Trong quá trình chín sau thu hoạch có sự chuyển hóa các... theo công thức sau: Giá trị nông sản bị tổn thất chất lượng Tổn thất chất lượng = Giá trị nông sản ban đầu 3 NGUYÊN NHÂN GÂY TỔN THẤT SAU THU HOẠCH Các nguyên nhân gây ra tổn thất sau thu hoạch là phức hợp của rất nhiều nguyên nhân, bao gồm nguyên nhân về kỹ thu t (kỹ thu t thu hoạch, vận chuyển, sơ chế, bảo quản, bao gói ) và cả nguyên nhân về quản lý, xã hội (trộm cắp, mất mát …) Tổn thất sau thu hoạch ... NGHĨA CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH 2.1 Công nghệ sau thu hoạch - ngành khoa học 2.2 Công nghệ sau thu hoạch - ngành công nghiệp TẦM QUAN TRỌNG VÀ VAI TRÒ CỦA CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH... CỦA CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH 3.1 Tầm quan trọng công nghệ sau thu hoạch Công nghệ sau thu hoạch ngành công nghiệp quan trọng với việc lựa chọn kỹ thu t bảo quản để làm giảm tổn thất sau thu hoạch, ... Tầm quan trọng công nghệ sau thu hoạch 3.2 Vai trò công nghệ sau thu hoạch 10 NHỮNG LĨNH VỰC CÓ LIÊN QUAN ĐẾN CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH 11 4.1 Chăm sóc sau thu hoạch