NHIỆT ĐỘ VÀ QUẢN LÝ NHIỆT ĐỘ CHO RAU QUẢ SAU THU HOẠCH

Nhưng nhiệt độ quá thấp sẽ gây một vài tác hại như gâyđóng băng nước trong dịch bào làm phá vỡ tế bào, gây hư hỏng lạnh… Do đó phải xácđịnh được khoảng nhiệt độ tối ưu cho nông sản dựa t

MỤC LỤC

C h ư ơ n g 1: Tổ n g qu a n 3

C h ư ơ n g 2: Qu ả n lý nh i ệ t độ 5

1 Ản h hư ở n g củ a nh i ệ t độ 5

2 Tổ n th ư ơ n g do nh i ệ t 6

a Tá c độ n g bở i nh i ệ t độ qu á ca o tr ê n ra u qu ả : 6

b Tá c độ n g bở i nh i ệ t độ qu á th ấ p : 6

C h ư ơ n g 3: Qu ả n lý nh i ệ t độ ra u qu ả sa u th u ho ạ c h 9

1 Lựa chọn phương pháp làm lạnh 9

2 Cá c gi ả i ph á p ch u y ể n đổ i nh i ệ t độ sơ bộ tr ư ớ c tồ n tr ữ : 11

a Là m lạ n h sơ bộ : 11

b Tính tóan tốc độ làm lạnh: 11

3 Cá c ph ư ơ n g ph á p là m lạ n h : 12

4 Tuyển chọn giống chống chịu lạnh: 16

5 Cá c kỹ th u ậ t , bi ệ n ph á p để ki ể m so á t nh i ệ t độ ch o cá c lo ạ i ra u qu ả dễ hư h ỏ n g : 16

C h ư ơ n g 4: Ứn g dụ n g 17

1 Bảo quản chuối ở nhiệt độ thấp kết hợp với xông khí ethylen 17

2 Bảo quản xoài 18

3 Bảo quản quýt 19

Tài liệu tham khảo 21

2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

Nước ta là nước khí hậu nhiệt đới gió mùa, có các loại cây trồng đa dạng vàphong phú quanh năm Đây cũng là một thế mạnh trong xuất khẩu, đặc biệt là trongthời kỳ nền kinh tế hội nhập như hiện nay Nhiều loại rau quả ở nước ta có phẩm chấtrất ngon, rất được ưa chuộng trong và ngoài nước Nhu cầu thị trường ngoài nước vềtrái cây khá lớn nhưng các nước nhập khẩu trái cây yêu cầu phải cung cấp đủ số lượngđồng thời chất lượng ổn định trong khi phía Việt Nam chưa đáp ứng được các yêu cầunày Do đó, một trong những mục tiêu đặt ra cho công nghệ sau thu hoạch là cùng vớiviệc tăng năng suất, chất lượng cây trồng, cần phát triển mạnh về bảo quản rau quảsau thu hoạch

Theo thống kê của Chrisman Sititonga, 1994 cho thấy tổn thất trong bảo quảnlương thực ở một số nước trước 1970 như sau:

Bảng 1: Tổn thất trong bảo quản lương thực của một số nước trước 1970

Đến những năm 90 thì tỉ lệ tổn thất có giảm nhưng vẫn còn cao.

Bảng 2: Tổn thất trong bảo quản lương thực ở những năm 90

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến việc tổn thất sau thu hoạch như thu hoạch, sơchế, bảo quản, vận chuyển, chế biến Tuy nhiên, nhiệt độ được xem là yếu tố quantrọng nhất, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau thu hoạch trong nhiều khâu củaquá trình

Hiện nay, ở nước ta chỉ có một số doanh nghiệp lớn và các siêu thị có phươngthức tồn trữ rau quả ở nhiệt độ lạnh Còn lại, các vựa thu mua trái cây cũng như nôngdân đều thu hoạch và bán trái cây theo tập quán, không có qui trình bảo quản sau thuhoạch Điều này gây ảnh hưởng không nhỏ đến chất lượng sản phẩm và hiệu quả kinh

tế Thời gian gần đây vấn đề này được các nhà vườn rất quan tâm và đặc biệt các côngtrình nghiên cứu bảo quản trái cây sau thu hoạch cũng đang cho những kết quả khảquan…

Ngoài ra, khi Việt Nam hướng đến thị trường xuất khẩu thì việc bảo quản rauquả sau thu hoạch để kéo dài thời gian tồn trữ trong quá trình vận chuyển là một yêu

cầu bắt buộc Do đó, những công trình nghiên cứu về bảo quản rau quả sau thu hoạchhiện nay là rất cần thiết, góp phần nâng cao giá trị thương phẩm cho trái cây trên thịtrường trong và ngoài nước.

Quản lý nhiệt độ rau quả sau thu hoạch là một chuỗi các kỹ thuật áp dụng đểkiểm soát nhiệt độ của rau quả trên một dây chuyền cung ứng nào đó

4

CHƯƠNG 2: QUẢN LÝ NHIỆT ĐỘ

1 ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ

Ở một giới hạn nhiệt độ thích hợp của mỗi loại rau quả, khi nhiệt độ tăng thìcường độ hô hấp tăng, nếu vượt quá giới hạn đó thì có thể hô hấp sẽ giảm hoặc ngừnghẳn Sự thay đổi này do hoạt động enzyme trong thực phẩm, mỗi loại enzyme có giớihạn hoạt động ở những khoảng nhiệt độ khác nhau, nếu nhiệt độ cao hay thấp quá sẽ

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt động trao đổi chất được thể hiện qua qui tắcVanthoff

Trong đó R1 là cường độ hô hấp ở nhiệt độ T1 (oC)

R2 là cường độ hô hấp ở nhiệt độ T2 (oC)

Người ta có thể dùng chỉ số Q10 để tính toán tốc độ phản ứng Tốc độ phản ứnghóa học trong thực phẩm tăng gấp đôi khi nhiệt độ tăng 10oC, do vậy Q10 thường bằng

2 Tuy nhiên Q10 không cố định trong toàn bộ quá trình sinh hóa của thực phẩm

Trong phạm vi nhiệt độ môi trường 0-20oC thì Q10 khá cao khoảng trên 7, khinhiệt độ trên 10oC thì giá trị Q10 khoảng 2−3

Bảng 3: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hô hấp của hoa cẩm chướng

Mỗi loại nông sản khác nhau có những khoảng nhiệt độ bảo quản tối ưu khác

o

Nhiệt độ ( C) Cường độ hô hấp

(mgCO2/kg/giờ)

Lượng nhiệt sảnsinh (kJ/tấn/giờ)

104320225055041123217126

03.08.02.22.01.5

nhau Nhiệt độ quá cao hay quá thấp cũng có thể gây tổn hại đến thực phẩm Các quátrình hô hấp, chín dưới tác dụng nhiệt sẽ bị thay đổi, do đó các tính chất của thựcphẩm cũng thay đổi theo.

2 TỔN THƯƠNG DO NHIỆT

a. Tác động bởi nhiệt độ quá cao trên rau quả:

Có thể do ánh nắng mặt trời; không khí nóng; các xử lý nhiệt …Ở nhiệt độ caotrên 30oC hoạt động của enzyme giảm và hầu như không hoạt động khi nhiệt độ lớnhơn 40oC, quá trình chín phát triển không bình thường Dẫn đến các trường hợp mấtsắc tố màu, các mô có thể phát triển mờ đục hay xuất hiện sự nhũng nước

b. Tác động bởi nhiệt độ quá thấp:

Có thể do nhiều lý do như vận chuyển; hoặc chỉnh nhiệt độ không chính xác

Có hai dạng tổn thương nhiệt độ thấp là tổn thương đông lạnh, và tổn thương lạnh

Tổn t hư ơ n g lạ n h đô n g :

6

Xảy ra khi nhiệt độ dưới 0oC, sẽ gây đóng băng nước trong dịch bào làm phá

vỡ tế bào Ví dụ các loại rau như rau diếp đông lạnh ở −0.5oC, trái cây có vị ngọt nhưnho thì đông lạnh ở −5oC Tổn thương đông lạnh gây bởi các tinh thể đá và sự làm khô

do nước bị kéo vào các tinh thể đá Tổn thương lạnh đông không phải chỉ do các tinhthể đá hình thành trong màng tế bào gây ra mà còn do sự rã đông Khi các phần được

rã đông thì nó không thể khôi phục các tính chất sinh lý như ở trạng thái bình thường.Nhưng vẫn có một số sản phẩm nếu được rã đông chậm sẽ ít bị hư hỏng lạnh như cảibắp, lê…

Hình 1: Các dạng tổn thương lạnh

Cơ c hế tổ n thư ơ ng l ạ n h:

Khi thời gian lưu trữ ngắn, sẽ xảy ra các chuyển đổi vật lý trong màng lipid, sựmất liên kết của các enzim, protein…Tuy nhiên, những trường hợp này khi để rau quả

ở nhiệt độ bình thường, có thể khôi phục lại trạng thái ban đầu

Khi thời gian lưu trữ kéo dài, làm suy yếu các quá trình chuyển hóa như hôhấp, tổng hợp protein; Là suy yếu sự vận chuyển ion qua màng; Làm giảm lượngnguyên sinh chất…Trường hợp này rau quả không trở lại được trạng thái bình thườngban đầu

Nếu thời gian lưu trữ quá lâu, màng tế bào bị phá vỡ, hoại tử và các triệu chứng tổnthương hiện rõ, gây ra tổn thương lạnh

8

CHƯƠNG 3: QUẢN LÝ NHIỆT ĐỘ RAU QUẢ SAU THU

HOẠCH

1 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH

Nhiệt độ tối ưu cho bảo quản nông sản là nhiệt độ mà tại đó cường độ trao đổichất của nông sản thấp nhất Nhưng nhiệt độ quá thấp sẽ gây một vài tác hại như gâyđóng băng nước trong dịch bào làm phá vỡ tế bào, gây hư hỏng lạnh… Do đó phải xácđịnh được khoảng nhiệt độ tối ưu cho nông sản dựa trên các cơ sở sau:

 Bản chất thực phẩm

- Nhiệt độ đóng băng của nước trong dịch bào khoảng -2oC, do đó phải lựachọn nhiệt độ bảo quản cao hơn nhiệt độ này Ví dụ: rau tươi thường đượcbảo quản ở nhiệt độ từ 4-10oC

- Cần lựa chọn nhiệt độ bảo quản mà không ảnh hưởng đến hoạt động sinh lý

và những biến đổi hóa sinh trong thực phẩm như quá trình chín (>12oC khibảo quản chuối xanh), không gây ra những hoạt động sinh lý do lạnh (>2oCđối với vải thiều), không để tinh bột biến đổi thành đường (>5oC đối vớikhoai tây thịt)…

- Xuất xứ nông sản: Nông sản ôn đới thì cần nhiệt độ bảo quản thấp, nôngsản nhiệt đới thì ngược lại Ví dụ như mận, mơ, đào… bảo quản ở 2oC,chuối bảo quản trên 12oC

 Điều kiện sản xuất

Thời gian bảo quản càng dài thì nhiệt độ bảo quản thấp

Ví dụ: Nhiệt độ 3oC dùng để bảo quản vải thiều trong 30 ngày, còn 7oC thìbảo quản được trong 15 ngày

Bản 4: Thời gian bảo quản ở một số nông sản ở nhiệt độ thích hợp

Nhiệt độ ( C) Thời gian bảo

quản (tuần)Chuối xanh

8 – 30

6 – 15

 Yêu cầu công nghệ (đóng gói, sản lượng sx)

- Yêu cầu bao bì sản phẩm:

Sự lựa chọn phương pháp làm mát phụ thuộc vào việc liệu sản phẩm có đượcđặt trong hộp, thùng, túi Thiết kế bao bì có thể có tác dụng vào phương pháp và tốc

độ làm lạnh

- Năng suất sản xuất:

Có nhiều phương pháp làm lạnh, có thể nhanh hoặc chậm Nếu thể tích nôngsản được làm lạnh theo mỗi mùa, mỗi ngày, mỗi giờ là lớn thì nên lựa chọn phươngpháp làm lạnh nhanh thì sẽ tốt hơn

- Điều kiện kinh tế

Chi phí xây dựng và vận hành các phương pháp làm lạnh khá khác nhau, phảilựa chọn cho phù hợp với giá bán thực phẩm và các lợi ích kinh tế khác Ví dụ khi thểtích nông sản cần làm lạnh thấp thì không thể sử dụng phương pháp làm lạnh đắt tiềnđược

10

2 CÁC GIẢI PHÁP CHUYỂN ĐỔI NHIỆT ĐỘ SƠ BỘ TRƯỚC TỒN TRỮ:

a Làm lạnh sơ bộ:

Hiệu quả làm lạnh sơ bộ sẽ thuộc vào phương pháp làm lạnh được sử dụng vàkhoảng thời gian ngắn có thể để giải phóng nhiệt cho sản phẩm sau thu hoạch Mụcđích của làm lạnh sơ bộ là loại bỏ nhiệt trên đồng (hoặc trên vườn) của sản phẩm

b. Tính tóan tốc độ làm lạnh:

Tốc độ làm lạnh của một sản phẩm sẽ phụ thuộc nhiều yếu tố như kích thước

và hình dạng của sản phẩm, đặc biệt là độ dày, nhiệt độ ban đầu và cuối cùng, nhiệt độlạnh trung bình, hệ số truyền nhiệt bề mặt của sản phẩm, thay đổi trong enthanpy

- Tốc độ làm lạnh của sản phẩm thay đổi theo thời gian làm lạnh và có thể tínhdựa theo định luật làm lạnh Newton

- Tốc độ làm lạnh của sản phẩm thì tỷ lệ với sự khác biệt nhiệt độ giữa sảnphẩm và môi trường làm lạnh hạ xuống

Ta có công thức:

dT/dt ~ (T-Ta)

Trong đó : T là nhiệt độ của vật thể ở thời gian t

To là nhiệt độ của vật thể ở thời điểm ban đầu

Ta là nhiệt độ của môi trườngThời gian làm lạnh một nửa (Z): Tốc độ làm lạnh của những phương pháp làmlạnh khác nhau có thể so sánh bằng thời gian làm lạnh một nửa Đây là thời gian đòihỏi để làm giảm sự khác biệt nhiệt độ giữa sản phẩm và môi trường làm lạnh xuốngcòn một nửa

Thời gian làm lạnh 7/8 (S): Là thời gian đòi hỏi để làm giảm sự khác biệt nhiệt

độ giữa sản phẩm và môi trường làm lạnh xuống còn 7/8

3 CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH:

Làm l ạnh k iể u p hòn g :

Làm mát phòng là phương pháp làm mát tương đối rẻ, nhưng rất chậm Sảnphẩm sẽ được đưa vào trong phòng lạnh, và không khí lạnh được lưu thông giữa cácthùng, các tải, các khối hàng Phương pháp này phù hợp nhất đối với các loại hàng ítthối hỏng, như khoai tây, hành tây, táo, khoai lang, và quả có múi, vì các hàng nông

sản dễ hư hỏng hơn sẽ giảm giá trị nhanh chóng trước khi được làm mát thích hợp.Nhiệt độ tồn trữ là 10 – 13oC Việc thiết kế và sắp xếp phòng lạnh khá đơn giản vàkhông đòi hỏi nhiều thiết bị đặc biệt.

Cần phải tạo một khoảng không gian rộng 2,5cm, phù hợp giữa các khối sảnphẩm bên trong phòng đã được làm lạnh để sản phẩm lạnh nhanh hơn Các khối hàngtrong phòng lạnh chỉ nên xếp hẹp, chiều cao khoảng 1 palet (2 −3 thùng carton) Nên

12

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 từbên ngoài vào trung tâm của khối sản phẩm chủ yếu là bằng dẫn nhiệt Sắp xếp lạikhối hàng trong phòng và đánh giá tốc độ làm mát, cho tới khi bạn tìm được mô hìnhđúng nhất cho phòng lạnh

Hình 2: Làm mát kiểu phòng

Làm m át b ằn g k hôn g k h í c ư ỡ ng bứ c :

Làm mát bằng không khí cưỡng bức là đưa không khí đi qua các thùng chứasản phẩm, tốc độ làm mát sản phẩm rất lớn Có rất nhiều máy làm mát không khícưỡng bức được thiết kế để vận chuyển không khí ẩm qua hàng hóa Ví dụ dưới đây làmột thiết bị cố định, phải lắp quạt trên tường bên trong phòng làm mát

Hình 3: Làm mát bằng không khí cưỡng bức

Làm m át b ằn g n ư ớ c :

Làm mát bằng chất lỏng sẽ cấp lạnh rất nhanh và đồng đều cho sản phẩm Cácloại hàng cũng như vật liệu bao gói chúng cần phải chịu được ẩm ướt, Clo (sử dụng đểlàm vệ sinh nước làm mát) và các tổn thương do va đập của nước

Kiểu thiết bị làm mát bằng chất lỏng đơn giản nhất là một bể chứa nước lạnh đểngâm sản phẩm Các mẻ sản phẩm được tưới nước lạnh vào khi chuyển động dọc theobăng truyền Máy làm mát bằng chất lỏng theo từng mẻ này có thể được kết cấu đểgiữ được toàn bộ một khối sản phẩm của một pallet Băng truyền có thể được gắn vào

để kiểm soát thời gian sản phẩm tiếp xúc với nước lạnh

Hình 4: Làm lạnh bằng nước phun

 h n i ph n ả uản

Kho bảo quản có thể được làm mát bằng cách sử dụng không khí ban đêm nếuchênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm tương đối lớn Kho bảo quản nên được cáchnhiệt, và các lỗ thông gió nên được bố trí ở gần mặt đất Chúng có thể mở vào banđêm, và có thể sử dụng quạt để kéo không khí qua phòng tồn trữ Cấu trúc sẽ giữ được

nhiệt độ lạnh một cách tốt nhất trải qua cả thời gian nóng ban ngày nếu chúng đượccách nhiệt tốt và các lỗ thông gió được đóng lại vào buổi sáng sớm.

14

Hình 6: Mô hình kho cấp lạnh dùng nước đá.

Đá nghiền hoặc đá mảnh để ướp khi bao gói có thể được dùng trực tiếp, hoặcdùng để bổ sung vào nước Việc sử dụng đá để làm mát sản phẩm sẽ tạo ra môi trường

có độ ẩm tương đối cao xung quanh sản phẩm Ướp đá bao gói chỉ có thể sử dụng vớinhững sản phẩm chịu được nước, không nhạy cảm với tổn thương lạnh (như cà rốt,ngô rau, dưa đỏ, rau diếp, rau bina, củ cải, bông cải xanh, hành), và vật liệu bao góicũng phải chịu được nước (tấm xơ ép được bôi sáp, nhựa, gỗ)

Điều quan trọng phải là không gây cản trở sự lưu thông không khí bên trongphương tiện vận chuyển.

 h ổi ẩm t n i

Không khí được làm lạnh sẽ bị giảm độ ẩm tương đối xuống mức thấp hơn độ

ẩm có ích cho hầu hết các sản phẩm rau quả Phương pháp đơn giản nhất để tăng độ

ẩm tương đối của không khí bảo quản là sử dụng nước lạnh làm ướt nền phòng tồn trữhoặc phun sương lên thiết bị chứa đựng, sau đó để nước bay hơi

Để có một hệ thống môi trường bảo quản mà độ ẩm tương đối cao và ổn định,

có thể đưa hơi ẩm vào không khí đã được làm lạnh Quạt sẽ đưa không khí đi qua dànbay hơi của thiết bị làm lạnh, sau đó sẽ đi qua các tấm rêu hoặc rơm ướt, rồi đưa vàobên trong phòng tồn trữ qua tường đã khoan lỗ

4 TUYỂN CHỌN GIỐNG CHỐNG CHỊU LẠNH:

Cần xác định thời điểm thích hợp giữa thu hoạch và đưa vào làm lạnh sơ bộ Tùyloại rau quả sẽ chọn lựa dạng bao bì carton, pallet; và sự thông khí Ngoài ra phươngpháp làm lạnh và thời gian làm lạnh phải phù hợp, và trong giới hạn cho phép Điềukiện trong vận chuyển, bảo quản sản phẩm cũng là góp phần ảnh hưởng đến chấtlượng rau quả sau thu hoạch …

5 CÁC KỸ THUẬT, BIỆN PHÁP ĐỂ KIỂM SOÁT NHIỆT ĐỘ CHO CÁCLOẠI RAU QUẢ DỄ HƯ HỎNG:

Giảm sự trì hoãn làm lạnh sản phẩm, sự làm lạnh và tồn trữ nên tách biệt riêng ra,phải đo và giám sát nhiệt độ của sản phẩm cũng như không khí trong phòng, sử dụngkhu vực tải hàng lên và xuống xe lạnh, làm lạnh xe trước khi tải hàng Cần tránh trìhoãn trong quá trình vận chuyển, phải giám sát nhiệt độ sản phẩm thường xuyên Đưasản phẩm nhanh về khu vực tồn trữ, vận chuyển đến tiêu thụ trong xe lạnh.Trưng bày

và trữ bán ở khoảng nhiệt độ thích hợp

16