CÔNG NGHỆ SAU THU HOACH TRONG HÓA THỰC PHẨM

BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP PHẦN – CÁC BIẾN ĐỔI SAU THU HOẠCH I CÁC BIẾN ĐỔI DO HOẠT ĐỘNG SỐNG CỦA NÔNG SẢN Sự hô hấp Hô hấp hiếu khí : điều kiện không khí bình thường hô hấp chiếm ưu : O2 tiêu thụ sinh CO2 lượng (thường dạng nhiệt làm nóng khối nông sản) Cơ chế : Đường tinh bột thủy phân theo đường đưỡng phân EMP tạo pyruvat đường TAC (chu trình Crebs) + chuỗi hô hấp vận chuyển điện tử sản sinh ATP Glucose + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 673 kcal/mol Lượng CO2 sinh Hệ số hô hấp mol chất bò oxi hoá : RQ = Lượng O tiêu thụ Với glucose RQ = 1, acid béo RQ = 1,4 → RQ thể thay đổi trình trao đổi chất sản phẩm Cường độ hô hấp : lượng CO2 sinh hay lượng O2 bò hấp thu từ đơn vò sản phẩm đơn vò thời gian (mg CO2 / 1kg sp.1h) Từ ta chia nông sản làm loại : Loại có đỉnh đột phá hô hấp : Có tăng cường độ hô hấp sau thu hoạch đến mức độ đònh sau giảm dần Vd : Táo, xoài, bơ, cà chua… Loại đỉnh đột phá hô hấp : cường độ hô hấp sau thu hoạch không tăng lên → cần phải thu hoạch chín cây, bên cạnh loại thực phẩm bảo quản dài hơn, lâu Vd : bưởi, cam, dâu, dưa chuột, nho… Cường độ hô hấp phụ thuộc vào : Đặc tính Độ chín thành thục Nhiệt độ bảo quản : BQ nhiệt độ thấp hạn chế hô hấp Thành phần không khí : BQ điều kiện không khí bình thường → trình hô hấp diễn nhanh → phải dùng bao bì để làm giảm hàm lượng O2, đồng thời tăng hàm lượng CO2 ức chế hô hấp → phương pháp khí điều chỉnh Tuy nhiên điều kiện thiếu O2 hô hấp yếm khí diễn (đối với trái cây, rau quả) → trình lên men làm tổn thất chất dinh dưỡng gây hư hỏng → Bao bì bảo quản trái cây, rau tươi cần phải có độ thấm khí đònh Các yếu tố gây stress => Cường độ hô hấp lớn trình TĐC xảy mạnh khả tổn trữ ngắn BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP Ý nghóa : Sự hô hấp làm tiêu tốn chất hữu cơ, làm giảm nồng độ chất khô sản phẩm Làm thay đổi thành phần không khí bao gói sản phẩm Làm nước sản phẩm Toả lượng nhiệt lớn làm giảm chất lượng sản phẩm Sự sinh khí Ethylen Ethylen sinh từ mô thực vật cách tự nhiên xem hormone chín Ở thực vật bậc cao, Ethylen ADS tổng hợp từ L-Met  → SAM ACS  → ACC ACO  → Ethylene nh hưởng sinh khí Ethylene : Sự thay đổi màu sắc Sự tạo mềm Sự tạo độ trái Gây rối loạn sinh lý số loại rau Nhân tố làm tăng hình thành ethylene : Vết thương trái : trái bò thương sinh nhiềi polyphenol → để tự lành vết thương RQ tăng cường độ hô hấp → tăng sinh khí Ethylen → Trong bảo quản nên tránh rau bò giập nát Sự va chạm chất đống vận chuyển Sự xâm nhập sâu bệnh làm tế bào TV bò tổn thương Sự khô hạn, nhiệt độ thấp Sự tiếp xúc số hoá chất Nhân tố làm ức chế hình thành Ethylene : Nhiệt độ thấp 10kV/cm c Các yếu tố ảnh hưởng • Yếu tố công nghệ : nhiệt độ, thời gian, số lần áp dụng, điện • Đối với thực phẩm : ♦ Độ dẫn điện thực phẩm lớn khả kháng lại phương pháp VSV lớn → khả chòu đựng lớn ♦ pH môi trường thấp VSV dễ bò tác dụng • Đối với VSV ♦ VK G+ chòu đựng tốt VK G♦ VSV pha log dễ bò tiêu diệt d Ưu, nhược điểm phương pháp • Ưu : đơn giản, dễ thực • Nhược : ♦ Không áp dụng cho loại thực phẩm (chỉ áp dụng cho thực phẩm dạng lỏng) mà thực phẩm lỏng áp dụng phải bọt khí (phải khí trước áp dụng) ♦ Bản chất thực phẩm lỏng : phải ion điện ly, chòu dòng điện → không xảy phản ứng điện hóa ♦ Chưa có phương pháp đo xác thông số ♦ Giá thành cao thiết bò đòi hỏi phải chòu áp suất cao, chòu hiệu điện cao không gây ảnh hưởng đến người sử dụng ♦ Phải đảm bảo tính an toàn Phương pháp gia nhiệt điện trở a Nguyên tắc Phương pháp sử dụng tăng nhiệt độ để tiêu diệt VSV Đặt khối thực phẩm vào điện → Thực phẩm có tác dụng điện trở → sinh nhiệt b Cơ chế tác dụng • Sử dụng tăng nhiệt độ để tiêu diệt VSV (làm biến tính protein enzyme) • Tần số dòng điện làm ảnh hưởng đến VSV c Các yếu tố ảnh hưởng • Thực phẩm : phải có độ dẫn điện đònh dòng điện qua → nhiệt độ tăng lên → thường áp dụng cho thực phẩm lỏng • Thực phẩm có chứa mỡ làm cho khả dẫn điện bò → truyền nhiệt không đồng d Ưu điểm phương pháp Tốc độ nâng nhiệt nhiệt độ cao sinh nhiệt xảy đồng BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP 19 Dùng lò vi sóng (Microwave) a Khái niệm Sóng vi sóng tập hợp tia có bước sóng lớn nằm tia phóng xạ đến tia hồng ngoại có tần số khoảng 915 MHz (quy mô công nghiệp) 2450 MHz (quy mô gia đình) b Nguyên lý sản sinh nhiệt • Làm cho phân tử nước thực phẩm chuyển động (vì nước có tính chất lưỡng cực nên đặt trường điện từ, phân tử nước xoay theo hướng phù hợp với trường điện từ chuyển động chỗ → toả nhiệt • Đối với chất hoà tan dạng ion đặt trường vi sóng xảy xoay → xếp lại → toả nhiệt c Cơ chế tác dụng lò vi sóng lên VSV • Tác dụng nhiệt độ cao → biến tính protein • Tác dụng không nhiệt độ cao : VSV chòu lực kéo ảnh hưởng điện tích màng tế bào d Các yếu tố ảnh hưởng • Độ ẩm + hàm lượng muối lớn → ngăn cản độ truyền sâu vi sóng • Kích thước hình học, khối lượng, mật độ khối thực phẩm làm giảm tác dụng vi sóng Đối với thực phẩm hình cong → nhiệt độ phía lớn nhiệt độ phía • Tần số sử dụng : 915 MHz có độ tryền sâu cao 2450 MHz • Nhiệt độ thực phẩm tăng thời gian tác dụng dài→ làm biến đổi thành phần cấu trúc thực phẩm Vì vậy, sử dụng lò vi sóng người ta phải ngắt chu kỳ truyền sóng để không làm cho nhiệt độ tăng cao ảnh hưởng đến thực phẩm • Kim loại không cho sóng truyền qua bò phản xạ mạnh nút mạng tinh thể • Bao bì thực phẩm yêu cầu phải cho sóng truyền qua, không hấp thụ hay cản trở, có nhiệt dộ nóng chảy cao VD, bao bì chất dẻo e Ưu, nhược điểm lò vi sóng • Ưu điểm : thời gian sấy ngắn, gia nhiệt đồng đều, nguồn sinh nhiệt dễ tắt, trùng trực tiếp bao bì, khả sử dụng lượng hiệu • Nhược điểm : Khả truyền nhiệt không đều, không dự đoán trước VD, thực phẩm nhiều muối, bề mặt nhiệt độ cao lòng thực phẩm; thực phẩm đông đá : bề mặt có nhiệt độ thấp lòng thực phẩm bay nước bề mặt làm giảm nhiệt độ bề mặt xuống → Độ chênh lệch rõ rệt ta tăng thời gian áp dụng Dùng từ trường mạnh (high-intensity magnetic field) : diện tích tế bào VSV bò phân cực → làm vỡ tế bào Kết hợp sóng siêu âm, nhiệt độ áp suất cao (Manothermosonication) : Các phương pháp chưa thể áp dụng vào quy mô công nghiệp máy móc nguyên vật liệu phức tạp BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP 20 B – CÁC PHƯƠNG PHÁP HOÁ HỌC I Dùng khí điều chỉnh (không khí biến đổi không khí có kiểm soát) Nguyên tắc Nếu BQ điều kiện không khí bình thường → trình hô hấp diễn nhanh → phải dùng bao bì để làm giảm hàm lượng O2, đồng thời tăng hàm lượng CO2 ức chế hô hấp → phương pháp khí điều chỉnh Tuy nhiên điều kiện thiếu O2 hô hấp yếm khí diễn (đối với trái cây, rau quả) → trình lên men làm tổn thất chất dinh dưỡng gây hư hỏng → Bao bì bảo quản trái cây, rau tươi cần phải có độ thấm khí đònh Các khái niệm Khí điều chỉnh khí có hàm lượng khí thay đổi so với khí bình thường, việc thay đổi chủ động hay bò động Không khí biến đổi (MA) không khí thay đổi thành phần O2 CO2 cách dùng bao bì (plastic phòng kín) có độ thấm khí khác để bao bọc sản phẩm Thành phần không khí bao bì biến đổi thụ động • Sự hô hấp nông sản • Sự có mặt chất hấp phụ O2 • Sự có mặt chất hấp phụ giải phóng CO2 • Sự có mặt chất hấp phụ Ethylene • Sự tạo chân không : hút hết giảm áp suất không khí khỏi bao bì Không khí có kiểm soát (CA) : thành phần không khí khoảng không gian kín kiểm soát liên tục suốt trình bảo quản cách chủ động điều chỉnh nồng độ khí có bao bì Cơ chế tác dụng lên VSV Ảnh hưởng Oxy đến VSV Oxy có tác dụng độc hại đến VSV chế sau • Vô hoạt số enzyme • Làm tăng hàm lượng H2O2 tế bào • Làm oxy hoá lipid màng tế bào • Sản sinh superoxide radical ♦ O2 + e- + H+ → HO2• ↔ •O2- + H+ ♦ •O2- + •O2- + 2H+ → H2O2 + O2 (superoxide dismutase, SOD) ♦ H2O2 + •O2- → OH- + OH• Những VSV hiếu khí có chế chống lại tác hại oxy nhờ hệ enzyme • Catalase : 2H2O2 → O2 + 2H2O • Peroxidase : AH2 + H2O2 → A + 2H2O Những VSV kò khí chế chống lại tác hại oxy nên sống điều kiện có oxy Ảnh hưởng khí CO2 tới VSV Tất tế bào sinh vật cần CO2 để phát triển nồng độ CO2 vượt mộ giới hạn đònh dẫn tới ức chế Một số chế • CO2 làm giảm pH tế bào • Làm ức chế (hay hoạt hóa) số phản ứng enzyme, tổng hợp enzyme BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP • 21 Tác dụng tới màng tế bào : làm ảnh hưởng đến trạng thái màng tế bào hay tới protein màng tế bào Các yếu tố ảnh hưởng • Nồng độ CO2 : VSV hiếu khí thường nhạy cảm với nồng độ CO2 cao VSV kò khívà yếm khí không bắt buộc • Nhiệt độ : nhiệt độ thấp, độ hoà tan khí CO2 tăng tác dụng ức chế VSV lớn • pH : pH ảnh hưởng tới phân ly CO2 nước : ♦ pH < 6,37 : CO2 ♦ 850%, phân tử không phân ly có khả vận chuyển trực tiếp qua màng tế bào chế khuếch tán Thường pH tế bào từ 3-5 (thấp) chất hữu BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP 24 tồn dạng phân tử không phân ly → vận chuyển theo chế khuếch tán đơn giản qua màng tế bào Trong màng, pH dạng trung tính (6-6,5) → Các acid hữu lại bò phân ly→ giảm pH môi trường bên tế bào VSV Hàm lượng acid không phân ly dung dòch ảnh hưởng trực tiếp đến pH tế bào VSV → ảnh hưởng đến kháng acid VSV Tác dụng kháng acid VSV phụ thuộc vào Đặc tính loài VSV : Một số VSV có khả tiêu thụ acid hữu môi trường làm tăng pH môi trường Một số VSV có khả vận chuyển acid hữu tế bào môi trường → giảm pH môi trường, tăng pH tế bào Một số VSV có khả sản sinh enzyme decarboxylase cắt gốc COOH → giải phóng CO2 làm tăng pH môi trường Một số VSV có khả thích nghi dần môi trường có pH thấp tế bào có khả tổng hợp khoảng 150 loại protein (acid shock protein – protein tự chữa tác dụng acid gây ra) Một số acid không bền với VSV, có khả tạo phức với kim loại → giảm tác dụng bảo quản Thành phần thực phẩm : Độ hoà tan số acid môi trường Một số chất ức chế đường, pectin làm tăng độ nhớt môi trường → giảm tác dụng acid Nhiệt độ bảo quản thực phẩm : nhiệt độ thấp làm giảm tính đề kháng VSV Ứng dụng số acid dùng bảo quản Trong bảo quản thực phẩm người ta thường sử dụng acid hữu acid benzoic, sorbic, parahydrobenzoate (paraben) có tác dụng : làm giảm pH, có khả tác dụng với chất khác → độ bảo quản cao Sử dụng acid benzoic sorbic thường hay dùng để ức chế nấm men hay nấm mốc thực phẩm Ở dạng acid chúng tan nước → sử dụng dạng muối Trong môi trường kiềm : paraben có tác dụng ức chế VSV tốt acid benzoic sorbic Một số VSV A.niger, Rhizopus, Mucor, Pseudomas putida, Bacillus đồng hoá acid benzoic Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Mucor, Geotrichum, số VK lactic có khả phân hủy acid sorbic Cơ chế tác dụng Acid sorbic : nh hưởng đến hình dạng tế bào, tới cấu trúc màng tế bào (do có cấu tạo gần giống với acid béo nên có khả tan tốt màng) & ức chế khả nảy mầm bào tử, ức chế nhiều enzymes Acid benzoic : ức chế khả nảy mầm bào tử nhiều enzymes → Bảo quản rau có pH trung tính Để bảo quản thòt → dùng Paraben IV Sử dụng Sulfit Nguyên tắc áp dụng Đặc điểm Sunfit : có tính oxy hoá khử mạnh → có khả tác dụng với nhiều hợp chất hữu khác BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP 25 Sunfit thường áp dụng dạng khí SO2 (xông) dạng muối hoà tan muối sunfit, bisulfit, metabisulfit → tạo khí SO2 có tính khử mạnh → ức chế trình oxy hoá Sử dụng làm chất chống oxy hoá hợp chất dễ bò oxy hoá thực phẩm Lipid : hạn chế tạo mùi ôi oxy hoá lippid Polyphenols : ngăn cản biến màu nâu thực phẩm chức nhiều polyphenol Ngăn cản oxy hoá Vit C → bảo quản chất dinh dưỡng thực phẩm Myoglobin : ngăn biến màu thòt Ức chế nhiều loại enzyme polyphenoloxydase → chống biến màu polyphenols loại nước (dùng sunfit rượu vang trắng, rượu vang đỏ cho hàm lượng cao làm bớt màu đỏ rượu vang) Ức chế phản ứng Maillard (phản ứng đường acid amin) xảy nhiệt độ cao → tạo sản phẩm có màu nâu → đen ức chế hoá nâu (không enzyme ) cách kết hợp với gốc C=O đường Ức chế hoạt động VSV : ??? Cơ chế tác dụng & tính chất hoá học sunfit Trong dung dòch sulfit tồn dạng SO2.H2O • SO2.H2O ↔ HSO3- + H+ • HSO3- ↔ SO32- + H+ pK1 = 1.86 (25oC) pK2 = 7.18 pK1 pK2 phụ thuộc vào thành phần môi trường phải đánh giá với thực phẩm riêng biệt Trong thực phẩm có pH > pK1 sunfite tồn dạng HSO3-, phần nhỏ tồn dạng SO2 • TP có pH > : chủ yếu dạng HSO3- • TP có pH = 3-5 : có hàm lượng nhỏ SO2 • TP có pH thấp : hàm lượng SO2 dung dòch nhiều → khả bảo quản sunfite lớn Trong môi trường có nồng độ HSO3- cao : 2HSO3- ↔ S2O52- + H2O : metabisulfite → thời gian bảo quản kéo dài, hàm lượng điều chỉnh hàm lượng ion môi trường (dùng bảo quản rượu) Sunfit chất khử mạnh : thực phẩm tham gia nhiều phản ứng với nhóm : carbonyl (đường), mối liên kết disulfite (protein), Schiff’s base (hợp chất hữu có gốc amin bậc 2), pyridines (trong NAD), Pyrimidins (trong acid nucleic), quinones (trong chuỗi hô hấp), nối đôi C=C (trong acid béo không no) Khả ức chế VSV Sunfite Sunfite tác dụng với nhiều hợp chất hữu quan trong tế bào VSV : enzymes, cofactor, protein, chuỗi hô hấp, DNA, lipid protein màng tế bào Cơ chế vận chuyển chất : khuếch tán xúc tiến (không cần lượng, cần protein mang) đại đa số nấm men, nấm mốc : pH tế bào cao pH môi trường SO2 bò phân ly gây chênh lệch nồng độ → SO2 vận chuyển theo chế vận chuyển chủ động SO2 có tác dụng ức chế số VK, đặc biệt G- BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP 26 Ứng dụng Bảo quản rau tươi, đông đá, đóng hộp, muối, muối chua, khô, rau sơ chế Rau khô : xông khí SO2 Các dạng rau khác : muối sunfite sục khí SO2 Rau sơ chế : phải nhúng vào dung dòch muối sunfite để giữ không xạm màu vết cắt Bảo quản nước rau quả, puree : chống biến màu thường dùng muối sunfite cho vào loại nước bán thànnh phẩm Nếu áp dụng cho nước thành phẩm → ảnh hưởng đến mùi sản phẩm (nên sử dụng vit C tốt hơn) Bảo quản nước uống không cồn có cồn : rượu, thường rượu vang để ức chế phát triển VSV Đối với loại rượu vang khác → chống biến màu Bảo quản sản phẩm từ thòt, thòt cá tươi : sử dụng sunfite để ức chế VSV Ưu nhược điểm phương pháp Ưu điểm : đơn giản, dễ áp dụng Nhược điểm : sử dụng hàm lượng lớn ảnh hưởng đến sức khỏe người → hạn chế tối đa cho thực phầm trẻ sơ sinh V Sử dụng Nitrite Nguyên tắc Nitrite nitrate sử dụng để bảo quản thòt cá → không làm biến màu thòt cá Để tiêu diệt VSV dùng nitrite Nitrite nitrate có khả tác dụng với acid amin tạo nitrsamine có khả gây ung thư → Liều lượng cho phép nitrite : 200 mg/kg Cơ chế tác dụng Tính chất hoá học Nitrite ♦ HNO2 ↔ H+ + NO2- pK = 3,36 ♦ 2HNO2 ↔ N2O3 + H2O ♦ N2O3 + HR ↔ RNO +HNO2 R=chất khử = vit C, erythorbat ♦ RNO ↔ R + NO NO liên kết với Mb Hb → (MbFeIIIH2O) → (MbFeIIINO) → (MbFeIINO) Fe2+ khả oxy hoá thành Fe3+ → không làm biến màu thòt cá Tác dụng ức chế VSV : tăng theo chiều giảm pH (1) chiều tăng nhiệt độ (2) (1) : pH thấp nitrite có hoạt tính chống VSV cao hàm lượng acid phân ly nhiều → có tác dụng acid vô không phân ly di chuyển vào tế bào Dùng nitrite môi trường kiềm khả tiêu diệt VSV (2) : Có thể dùng nitrite nhiệt độ trùng Các loại rau củ nằm đất chức hàm lượng Nitrite qua mức quy đònh (do bón phân) → vào thể người co thể gây độc Có thể dùng nitrate + Enzyme nitrate redutase → nitrite : khả tác dụng chậm sử dụng nitrite Hàm lượng nitrate đặc biệt nhạy cảm với trẻ sơ sinh → phải kiểm tra hàm lượng nitrate nước bình thường để pha sữa cho trẻ BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP 27 VI Sử dụng hoá chất vô khác để tiêu diệt VSV Ozone Đặc điểm : có hoạt tính cao giải phóng oxy nguyên tử có khả oxy hoá mạnh → oxy hoá nhiều thành phần tế bào chất Nồng độ cho phép : 10-40mg/m3 Ưu điểm Có tác dụng sát trùng tốt Dùng để bảo quản số rau tươi (bằng cách nhúng vào dd nước ozone) Nhược điểm Gây nguy hiểm cho người sử dụng : tiếp xúc với da → gây lở loét Làm hư hỏng kim loại cao su Ethylene oxid propylene oxide Cơ chế tiêu diệt vi sinh vật : tách gốc tự H• từ nhiều hợp chất quan trọng tế bào VSV Hiện sử dụng CH3Br PH3 để xông trùng nông sản khô, bao bì chất dẻo, chống VSV sâu mọt Nhược điểm : CH3Br gây giãn tầng ozone → xu hướng sử dụng phosphin VII Sử dụng chất có nguồn gốc sinh học Niacin Cấu tạo Là polypeptid điều chế từ Streptococcus Lactis Tính chất Dễ bò phá hủy men tiêu hoá, nhiệt độ Bền thực phẩm có acid : Niacin có nhiều sản phẩm từ sữa lên men lactic Không bền môi trường kiềm Cơ chế tác dụng lên VSV Ức chế nảy mầm vi khuẩn : Bacillus, Clostridium Ức chế VSV ưa nhiệt Không có khả ức chế nấm men nấm mốc Các loài ưa ấm ưa lạnh chòu tác dụng Ứng dụng Nồng độ hay sử dụng 2-5mg/kg Cho vào thực phẩm trẻ em trước đem tiệt trùng Có tác dụng giảm nhiệt độ trùng, ức chế enzyme nitrate redutase → không cho nitrate thành nitrite gây ngộ độc thực phẩm, làcác sản phẩm dinh dưỡng trẻ em Natamicin Cấu tạo : hợp chất kháng sinh co nhiều nối đôi (polyenic antibiotic) điều chế từ xạ khuẩn Streptomyces natalensis Cơ chế tác dụng Ức chế nấm men & nấm mốc cách tác dụng với sterol membrane BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP 28 Không có khả ức chế VK virus (không có sterol mà ức chế) Ứng dụng Nồng độ sử dụng : 1-5mg/kg Có tác dụng tốt sorbic acid ben zoic acid, thực phẩm acid Thòt, rau quả: phun nhúng vào dung dòch 0,4% Nhược điểm Ít tan nước phải dùng chung với lactose hay leicithin Tồn hệ VSVkháng lại → phải kết hợp với phương pháp khác Ưu điểm : không độc hại sử dụng chất có nguồn gốc tự nhiên Phytoncides Đặc điểm : chiết từ số thực vật mù tạt, tỏi, quế, hồi, đinh hương, tinh dầu vỏ chanh cam → có chứa chất ức chế VSV tự nhiên Ưu điểm : Ít độc hại cho người Thường có mặt thực phẩm nồng độ lớn nồng độ cần thiết để ức chế VSV VSV có khả thích nghi với Phytoncides Có thể sử dụng kết hợp với hỗn hợp nhiều chất khác để tăng tính ức chế VSV Ứng dụng : Dùng tỏi : có chứa Alliin (1 acid amin) Khi bò dập alliin bò thuỷ phân sinh mùi tỏi → chống VK pathogen (VSV gây bệnh) nồng độ thấp VIII Sử dụng thuốc trừ sâu để diệt côn trùng Nguyên tắc : xâm nhập vào thể côn trùng Qua vỏ thể côn trùng Thøng thuốc trừ sâu tiếp xúc có độ hoà tan lipid cao → xâm nhập qua đoạn da mềm → tế bào thần kinh máu Các chế phẩm chứa dung môi hữu thẩm thấu mạnh chế phẩm dạng bột Qua đường tiêu hoá : gọi thuốc vò độc Thuốc hấp thụ thành ruột (một phần bò tiêu phân hủy tác tác dụng men tiêu hoá pH) Qua đường hô hấp : Một phần thuốc tiếp xúc biến thành thể khí → thâm nhập qua đường hô hấp Thuốc có tác dụng nhanh mạnh loại thuốc khác tác dụng đến tế bào thần kinh BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP 29 Các nhóm thuốc trừ sâu (1) Thuốc chlor hữu : dicofol, DDT, dienochlor, gamm-HCH, hexachlorbenzene (2) Thuốc lân hữu : diazinon, dichlorovos, dimethoat (3) Thuốc Carbamat : Bendiocarb, Carbaryl, carbofural, fenofocarb (4) Thuốc pyrethroid : nguồn gốc tự nhiên : deltamethrin, fenvalerat, Cypermethrin, permethrine (5) Thuốc điều hoà sinh trưởng côn trùng : nhóm benzoylurea : diflubenzuron, chlorfluazuron (6) Thuốc có nguồn gốc thực vật : nicotin, azadirachtin (7) Thuốc xông : phosphine PH3, methylbromide CH3Br, ethylenoxide, propylenoxide… (8) Thuốc trừ nấm bệnh : benomyl, prochloraz… Cơ chế gây độc thuốc trừ sâu Nhóm lân hữu carbamat (2), (3) : Ức chế hoạt tính enzyme Cholinesterase làm trình dẫn truyền kích thích thần kinh bò tê liệt Lân hữu gây phosphoryl hoá Carbamat gây carbamil hoá enzyme choliesterase Enzyme Acetylcholinesterase thuỷ phân acetylcholin thành cholin acetat, enzyme bò tích lũy gây tượng kích thích thần kinh làm cho dây thần kinh bò đứt đoạn Nhóm Chlor hữu cơ, pyrethroid, oxyhydrocarbon : tác dụng trực tiếp đến tế bào thần kinh Nhóm chlor hữu tạo phức chất với thành phần màng tế bào (protein, lipid, enzyme màng – ATPase) làm cân điện hoá bên thành màng tế bào Tế bào thần kinh không hình thành điện hoạt động bò ngưng trệ dẫn truyền xung động thần kinh Nhóm oxyhydrocarbon ức chế trình phân chia tế bào dẫn đến tượng đa bội thể, tế bào nhiều nhân không đồng Các chất pyrethroid ức chế hình thành điện hoạt động tế bào thần kinh ức chế hấp thụ ion Na+ K+ màng tế bào Các hợp chất ức chế trình chuyển hoá lượng : Asen, Rotenon, HCN (cianur)gây tác động tới trình hô hấp mô qua ức chế hoạt tính men hô hấp hydrogenase, citochrom b, c1, c oxidase Asen ức chế pyruvatdehydrogenase α-ketoglutarat dehydrogenase ngăn cản chu trình Crebs Các hợp chất ức chế trình lột xác côn trùng : Chitin thành phần quan trọng vỏ côn trùng, tổng hợp từ UDPN-acetylglycosamine nhờ tác dụng enzyme chitin-UDPN-acetylglycosaminetransferase Một số chất điều khiển sinh trưởng côn trùng liên kết làm hoạt tính enzyme Sự kháng thuốc côn trùng Côn trùng gọi kháng thuốc : Loại thuốc có tác dụng giai đoạn trước không tác dụng Sự tác dụng thuốc sử dụng thuốc không cách hay bảo quản không cẩn thận hay khí hậu môi trường không phù hợp Nồng độ khuyến cáo thuốc không tác dụng chống côn trùng Sự kháng thuốc truyền từ hệ sang hệ BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP 30 Cơ chế kháng thuốc Có phản xạ lẫn tránh thuốc Hạn chế hấp thụ chất độc vào thể Phản ứng chống chòu sinh lý tích lũy : tích lũy mỡ nơi nguy hiểm Cơ chế giải độc : phân hủy enzyme thể Các biện pháp phòng chống lại kháng thuốc Không sử dụng loại thuốc hay nhóm thuốc Sử dụng liều lượng, thời gian lần phun thuốc Khi tồn lúc nhiều hệ, nhiều giai đoạn sinh trưởng côn trùng phải sử dụng thay đổi nhiều loại thuốc trừ sâu thuộc nhó khác Khi thấy dấu hiệu kháng thuốc, không phun thêm loại thuốc thuộc nhóm thuốc dùng BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP 31 C – PHƯƠNG PHÁP SINH HỌC Đònh nghóa Điều khiển sinh học “biocontrol” phương pháp không chế phát triển VSV hay côn trùng gây hại hay nhiều tác nhân sinh học Cách tiếp cận : • Dùng hệ sinh học tự nhiên : sử dụng trực tiếp VSV bề mặt hay môi trường thực phẩm tồn tại, không cho thêm VSV lạ lọt vào môi trường nông sản thực phẩm • Điều chỉnh môi trường sống (nhiệt độ, độ ẩm… thuận lợi cho VSV có ích, bất lợi cho VSV gây hại), vật chủ hay tác động đến SV đối kháng để nâng cao tính kháng bệnh hệ sinh học tự nhiên • Cấy trực tiếp vào vật chủ hay nhiều SV đối kháng với SV gây hại Các tác nhân sinh học Vi khuẩn : Sử dụng vi khuẩn có khả kháng khuẩn, nấm VD : Bac Thuringenis có khả sinh độc tố có dạng polypeptid có khả tiêu diệt côn trùng vào thể Ngày người ta cấy gen VK vào trồng để tăng khả kháng côn trùng Bac Subtilis : có khả sinh chất kháng sinh → chế phẩm dạng bào tử Có thể sử dụng cách nhúng trực tiếp thực phẩm vào dung dòch thuốc hay phun dung dòch lên bề mặt thực phẩm Nấm : VSV sấy khô → trộn với chất mang → hoà tan nước → phun dd lên rau Nấm men : Candida oleophila, Cryptococcus Laurennii, Rhodoturula liquefaciens → Cơ chế tác dụng chủ yếu : sống cạng tranh với VSV gây hại chiếm lấy hết không gian bề mặt chất dinh dưỡng), phát triển chủ yếu chỗ bò thương để lấn át VSV gây bệnh Nấm mốc : • Fusarium oxysporum : sử dũng loài chọn lọc, tính gây bệnh • Apelomyces : kí sinh lên loài nấm có khả gây hại cho trồng Sử dụng trước sau thu hoạch → Fusarium có loài : gây bệnh (héo ) không gây bệnh Loài không gây bênh sống cạnh tranh với loài gây bệnh sinh độc tố tiêu diệt loài VSV khác → Làm tăng tính kháng bệnh thể trồng loài Fusarium gây bệnh : sản sinh Enzyme thủy phân TB VSV gây hại giảm độc tính VSV gây hại • Có thể phun vào đất hay phun trực tiếp vào trồng Virus Những bệnh virus gây cho TV khả chữa → Sử dụng virus loài, chủng với loài virus gây bệnh làm khả gây bệnh VD : Virus gây bệnh đốm vàng cho đu đủ Virus phun lên đồng ruộng để diệt côn trùng Protozoa & tuyến trùng Protozoa dạng amip dùng tiêu diệt tuyến trùng (loài giun gây bệnh cho trồng) Tuyến trùng có kích thước bé, nhìn kính hiển vi, tồn thành búi rễ Các loài động vật khác : Dùng loài côn trùng ăn thòt lẫn Tuy nhiên không kiểm soát gây dòch BAN HỌC TẬP LỚP HC03TP 32 Các chế tác dụng Sản sinh chất kháng sinh, chất độc Cạnh tranh với SV gây hại chất dinh dưỡng, không gian sống, oxy… Nâng cao hệ miễn dòch vật chủ Sống ký sinh sinh vật gây hại hay ăn thòt sinh vật gây hại Ưu nhược điểm phượng pháp sinh học Ưu điểm Hạn chế sử dụng hoá chất trừ sâu, bệnh : độc hại cho người, môi trường, giảm tính kháng thuốc sâu bệnh, nấm bệnh Có tính đặc hiệu cao sinh vật gây bệnh Nhược điểm Hiệu không ổn đònh (phụ thuộc vào môi trường, khí hậu, tình trạng trồng, tình trạng bệnh cây) Mối nguy hiểm việc thay đổi hệ VSV tự nhiên trồng Không có tác dụng phổ rộng nhiều loại VSV gây hại Việc nghiên cứu phát triển tốn Kho bảo vệ quyền sáng chế tác giả Vốn đầu tư lớn cho quy mô công nghiệp Yêu cầu tác nhân sinh học lý tưởng Ổn đònh di truyền Có tác dụng nồng độ nhỏ Có tác dụng phổ rộng Chòu đựng điều kiện môi trường khắc nghiệt Không cần nhiều chất dinh dưỡng Dễ sản xuất, thời gian bảo quản chế phẩm dài Dễ phân phối Kháng thuốc trừ sâu Không sản sinh chất độc nguy hiểm cho súc khỏe người Không gây bệnh cho người, gia súc trồng