QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA THỰC PHẨM GIÀU TINH BỘT, ĐƯỜNG TRONG BẢO QUẢN VÀ BIỆN PHÁP HẠN CHẾ 3.1 Quá trình hô hấp [1-19] 3.1.1 Sự chuyển hóa - Hô hấp trình sinh lý quan trọng thể sống - Trong trình trao đổi chất, hàng loạt biến đổi trung gian chất xảy ra, làm giảm chất lượng thực phẩm - Mức độ chất dinh dưỡng tiêu hao phụ thuộc vào loại nông sản, điều kiện kỹ thuật bảo quản, môi trường xung quanh - Có hai loại hô hấp: hô hấp yếm khí hô hấp hiếu khí 3.1.1.1 Hô hấp hiếu khí - Để hạt hô hấp hiếu khí O chiếm khoảng 21% thể tích Sản phẩm cuối CO2 H2O - Chất bị oxy hoá trình chủ yếu gluxit chất béo + Đối với gluxit : C6H12O6 + 6O2 → 6H2O + 6CO2 + 674kcal + Đối với chất béo : (C 15H31COO)3C3H5 + 72,5O2 → 51CO2 +49H2O + 761,7kcal - Lượng O cần cho hô hấp, lượng CO nhiệt lượng toả phụ thuộc vào chất bị oxy hoá 3.1.1.2 Hô hấp yếm khí - Để hạt hô hấp yếm khí, tỷ lệ oxy không gian 21% - Phương trình biểu diễn: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 28Kcal - Hô hấp yếm khí toả nhiệt lượng thấp hô hấp hiếu khí 35 lần - Hô hấp yếm khí coi trình lên men, tác dụng loại men vi sinh vật khác trình phân ly chất dinh dưỡng hạt khác - Ví dụ: -1– + Quá trình lên men dấm, sản phẩm cuối axit axetic: C6H12O6 → 3CH3COOH + 15kcal + Quá trình lên men rượu, sản phẩm cuối rượu etylic: C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 28kcal + Quá trình lên men lactic, sản phẩm cuối axit lactic: C6H12O6 → 2CH3CHOHCOOH + 22,5kcal - Quá trình hô hấp yếm khí hoạt động lợi, hao hụt lượng chất khô, sinh nhiệt thực phẩm tạo nhiều chất hữu trung gian ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm, làm khả nảy mầm 3.1.1.3 Hệ số hô hấp ý nghĩa a Hệ số hô hấp - Để đặc trưng cho mức độ phương thức hô hấp khác nhau, người ta dùng đại lượng gọi hệ số hô hấp (HSHH) - HSHH tỷ số số phân tử (thể tích khí) CO2 bay với số phân tử (thể tích khí) O2 hấp phụ vào thời gian trình hô hấp HSHH thực phẩm hô hấp hiếu khí, HSHH lớn thực phẩm hô hấp theo phương thức yếm khí - Hệ số hô hấp phụ thuộc vào nhiều yếu tố: + Nhiệt độ + Hàm lượng nước, áp lực nước, + Nồng độ khí nitơ việc trao đổi khí + Thành phần không khí có khối thực phẩm + Chất dinh dưỡng b Ý nghĩa - Xác định nguyên liệu hô hấp hô hấp bị oxy hoá hoàn toàn đến CO H2O - Biết phương thức hô hấp khối sản phẩm - Có biện pháp hữu hiệu ngăn chặn biến đổi lợi hô hấp gây nên -2– 3.1.1.4 Cường độ hô hấp phương pháp xác định cường độ hô hấp - Cường độ hô hấp (CĐHH) khả hô hấp khối sản phẩm định đơn vị thời gian - CĐHH xác định theo hướng sau: + Xác định lượng O2 hấp thu hay lượng CO2 bay + Xác định lượng chất khô hao tổn + Xác định lượng nhiệt toả - Để xác định cường độ hô hấp, có nhiều phương pháp khác nhau: + Phương pháp xác định lượng CO2 thoát theo hệ thống kín Bailley: Xác định lượng Ba(OH)2 trước sau hô hấp, từ suy lượng CO biết cường độ hô hấp hạt Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O + Phương pháp xác định lượng O2 : Khi hô hấp, lượng O2 CO2 bay Dùng dung dịch kiềm để hấp thụ CO2 Áp suất bình giảm xuống, biết độ chênh lệch áp suất ta suy lượng O biết cường độ hô hấp khối hạt + Phương pháp xác định lượng hao tổn chất khô hạt : Phương pháp sử dụng cho hạt giàu hàm lượng gluxit hô hấp hiếu khí Tính toán phải dựa vào lượng CO2 thoát nhân với hệ số hao hụt có lượng chất khô bị hao tổn đặc trưng cho cường độ hô hấp hạt - Những yếu tố ảnh hưởng đến CĐHH: + Ảnh hưởng độ ẩm sản phẩm + Ảnh hưởng nhiệt độ + Ảnh hưởng mức độ thoáng khí + Ảnh hưởng thành phần chất lượng sản phẩm + Ảnh hưởng côn trùng vi sinh vật hại kho + Ảnh hưởng việc xông thuốc hoá học -3– 3.1.1.5 Tác hại trình hô hấp thực phẩm trình bảo quản - Làm hao hụt vật chất khô sản phẩm - Làm thay đổi trình sinh hoá sản phẩm - Làm tăng độ ẩm (thuỷ phần) khối hạt độ ẩm tương đối không khí xung quanh hạt - Làm tăng nhiệt độ khối hạt sản phẩm 3.1.2 Biện pháp hạn chế - Để hạn chế hô hấp sản phẩm để bảo quản sản phẩm trạng thái an toàn cần giữ sản phẩm có thủy phần thấp, độ nhiệt độ ẩm không khí thấp - Hạn chế hoạt động tiêu diệt sâu hại, vi sinh vật sản phẩm - Khi nhập sản phẩm vào kho cần phân loại để riêng số hạt chưa hoàn thiện, có phẩm chất chưa đảm bảo 3.2 Chín sau thu hoạch [1-27] 3.2.1 Sự chuyển hóa - Việc thu hoạch thường tiến hành thời điểm sớm thời điểm chín hoàn toàn Do thực phẩm tươi sau thu hoạch có thực phẩm chín, có thực phẩm chưa chín hoàn toàn nhìn chung chúng có đặt trưng sau: + Độ ẩm thực phẩm giảm thấp chưa tới trạng thái ổn định, cao nhiều so với thực phẩm chín hoàn toàn + Hoạt động enzyme giảm khả tiếp diễn + Hàm lượng chất dinh dưỡng có khả tăng lên thực phẩm bảo quản điều kiện thích hợp - Thực chất trình chín sau thu hoach trình tổng hợp sinh hóa xảy tế bào mô thực phẩm Quá trình làm giảm chất hữu nước thực phẩm tăng thêm lượng dinh dưỡng phức tạp Hoạt lực enzym giảm dần cường độ hô hấp giảm - Nhờ trình chín sau thu hoạch mà tỷ lệ nảy mầm tăng lên -4– - Tuy nhiên, lượng nước nhiệt sinh trình chín tiếp tương đối lớn dễ tích tụ làm cho khối thực phẩm nóng ẩm, thúc đẩy trình hư hỏng xảy - Thời gian chín sau thu hoạch phụ thuộc vào nhiệt độ, loại thực phẩm, độ ẩm không khí,… 3.2.2 Biện pháp hạn chế - Thu hoạch sản phẩm có độ chín cao, không đưa thực phẩm xanh non vào kho bảo quản - Sau nhập kho cần thường xuyên cào đảo để giải phóng ẩn nhiệt tạo điều kiện thuận lợi cho trình chín sau thu hoạch xảy nhanh tốt Nếu bảo quản tốt thời kì chín sau thu hoạch sản phẩm kéo dài khoảng 1,5-2 tháng - Trong thời kì đầu bảo quản thực phẩm cần tổ chức bảo quản tốt liên tục kiểm tra độ ẩm nhiệt độ khối thực phẩm 3.3 Hiện tượng ngủ nghỉ [1-29] 3.3.1 Sự chuyển hóa - Ngủ nghỉ trạng thái mà thực phẩm sức sống hoạt động trao đổi chất không hoạt động diễn cách hạn chế Nói cách khác, ngủ nghỉ trạng thái phôi hạt hay mầm củ trạng thái ngừng sinh trưởng - Sự ngủ nghỉ chia làm loại: + Sự nghỉ sâu: thân thực phẩm chưa hoàn thành giai đoạn chín sinh lý, mắc dù điều kiện thích hợp, hạt nảy mầm + Nghỉ cưỡng bức: thực phẩm có lực nảy mầm điều kiện ngoại cảnh không thích nghi, thực phẩm trạng thái đứng yên - Trong thực tế sản xuất, ngủ nghỉ có lợi có hại Thực ngủ nghĩ tránh điều kiện bất lợi ngoại cảnh giảm tổn thất -5– trình bảo quản lại giảm tỷ lệ thực phẩm tỷ lệ nảy mầm thực phẩm tháp ngủ nghỉ - Thực phẩm ngủ nghỉ kết chon lọc tự nhiên, tính thích ứng với điều kiện ngoại cảnh bất lợi mà trở thành tính di truyền cố định trồng - Nguyên nhân ngủ nghỉ hạt: + Phôi hạt chưa hoàn thiện + Ảnh hưởng trạng thái, cấu trúc lớp vỏ hạt + Phản ứng với ánh sáng + Phản ứng nhiệt độ 3.3.2 Biện pháp hạn chế 3.3.2.1 Công tác bảo quản - Thực phẩm chưa hoàn thành giai đoạn chín sinh lý, cung cấp cho chúng nhiệt độ tương đối cao, thông gió khô đẩy nhanh trình chín sau thu hoạch rút ngắn thời gian ngủ nghỉ, thực phẩm cần gieo trồng chúng chưa qua giai đoạn chín sau thu hoạch tiến hành xử lý nhiệt đem bảo quản - Đối với thực phẩm qua giai đoạn chín sau thu hoạch cần ý tốc độ nảy mầm tăng - Đối với thực phẩm nảy mầm thời gian bảo quản cần phải có biện pháp kéo dài thời gian ngủ nghỉ 3.3.2.2 Phá vỡ ngủ nghỉ thực phẩm - Xử lý hóa học: Dùng chất hóa học, chất điều hòa sinh trưởng Ví dụ: Dùng Streptomixin xử lí hạt tiểu mạch có khả làm cho chúng nảy mầm - Xử lý giới: Có thể trộn với cát để làm cho vỏ thực phẩm bị tổn thương, xúc tiến hạt nảy mầm - Xử lý nhiệt độ: Nhiệt độ thấp khắc phục tính không thấm số vỏ thực phẩm Nhiệt độ cao thúc đẩy trình chín sinh lý, đẩy nhanh trình trao đổi chất -6– - Xử lý phóng xạ: Dùng phóng xạ làm thay đổi trạng thái sinh lý, hóa sinh, làm cho thực phẩm thông qua giai đoạn ngủ nghỉ 3.3.2.3 Trồng trọt thích hợp Thời kì ngủ nghĩ thực phẩm có quan hệ đến thời kì trồng trọt, để tránh tổn thất cần có biện pháp ngăn chặn 3.3.2.4 Chọn giống phù hợp Thời kì ngủ nghỉ thực phẩm đặc tính di truyền, tùy vào mục đích yêu cầu sản xuất mà tạo giống có thời gian ngủ nghỉ khác phù họp 3.4 Quá trình nảy mầm [1-32] 3.4.1 Sự chuyển hóa - Quá trình nảy mầm thực phẩm thời gian bảo quản trình phân giải chất hữu tích luỹ hạt - Trong điều kiện thuận lợi, tất chất tạo sở bước đầu cho trình tổng hợp mới, trình hình thành mầm - Trong trình bảo quản, thực phẩm nảy mầm tuỳ thuộc vào yếu tố môi trường giống loài, độ chín, yếu tố nội tại, kích thước, hàm lượng nước hạt,… - Quá trình nảy mầm trình hoà tan chất phức tạp thành chất đơn giản để dùng vào việc cung cấp nhiệt lượng cho tế bào mầm non - Các vật chất tiêu hao trình C, H, O đường, tinh bột chất béo 3.4.2 Biện pháp hạn chế - Đảm bảo độ ẩm an toàn thực phẩm trước lúc nhập kho - Thường xuyên kiểm tra kho để có biện pháp xử lý kịp thời - Phải khống chế thủy phần để thực phẩm không nảy mầm không để thực phẩm trực tiếp xuống kho khả cách ẩm, kho không bị giọt, tránh ngưng tụ nước bề mặt thực phẩm -7– - Thiết kế kho bảo quản thích hợp - Các điều kiện môi trường bảo quản nhiệt độ, độ ẩm,…thích hợp TÀI LIỆU THAM KHẢO Phan Thị Bích Ngọc Giáo trình bảo quản thực phẩm Đại học Bách Khoa Đà Nẵng,1999 Lê Ngọc Tú(chủ biên) Hóa học thực phẩm NXB khoa học kỹ thuật,2001 Trần Như Khuyên( chủ biên), Hoàng Xuân Anh Giáo trình công nghệ bảo quản chế biến lương thực NXB Hà Nội, 2007 -8– ... khối hạt sản phẩm 3.1.2 Biện pháp hạn chế - Để hạn chế hô hấp sản phẩm để bảo quản sản phẩm trạng thái an toàn cần giữ sản phẩm có thủy phần thấp, độ nhiệt độ ẩm không khí thấp - Hạn chế hoạt động... hao trình C, H, O đường, tinh bột chất béo 3.4.2 Biện pháp hạn chế - Đảm bảo độ ẩm an toàn thực phẩm trước lúc nhập kho - Thường xuyên kiểm tra kho để có biện pháp xử lý kịp thời - Phải khống chế. .. thời gian bảo quản trình phân giải chất hữu tích luỹ hạt - Trong điều kiện thuận lợi, tất chất tạo sở bước đầu cho trình tổng hợp mới, trình hình thành mầm - Trong trình bảo quản, thực phẩm nảy