bai giang công nghệ sau thu hoạch

bài giảng về công nghệ sau thu hoạch, giới thiệu về các phương pháp làm giảm độ ẩm thực phẩm như sấy tự nhiên và sấy nhân tạo. Sấy đối lưu, các thiết bị sấy như sấy phun, sấy tầng sôi, sấy tháp, sấy thùng quay, sấy buồng, sấy hầm, cách vận hành các thiết bị sấy, ưu nhược điểm của các thiết bị sấy, loại rau củ thích hợp cho các thiết bị sấy

Trang 1

BÀI GIẢNG

CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

Giảng viên: Nguyễn Ngọc Ngân Khánh

1

NỘI DUNG

Giảng viên: Nguyễn Ngọc Ngân Khánh 2

Chương 1: Đặc điểm của nông sảnChương 2: Tính chất vậy lý và nhiệt của khối hạt nông sản STHChương 3: Sinh lý và hóa sinh của nông sản sau thu hoạchChương 4: Tổn thất của nông sản STH

Chương 5: Thu hoạch, Vận chuyển, Xử lý và Bao gói NS, TPChương 6: Nguyên lý và phương pháp bảo quản nông sảnChương Mở đầu: Các vấn đề chung

Chương 7: Các biện pháp và kỹ thuật sinh học làm giảm tổn thất

và bảo quản rau quảChương 8: Sấy và tồn trữ hạt ngũ cốc

CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP VÀ KỸ THUẬT SINH HỌC

LÀM GIẢM TỔN THẤT VÀ BẢO QUẢN RAU QUẢ

7.1.1 Kiểm soát nhiệt độ

* Xử lý lạnh:

- Giảm nhiệt độ  giảm được quá trình chuyển hóa (TĐC, hô hấp, sản sinh

ethylene)  giảm các thay đổi trong sản phẩm, giảm sự sinh nhiệt (hô hấp),

giảm sự mất nước và giảm sự phát triển của VSV gây bệnh

- Tồn trữ ở nhiệt độ thấp  giữ độ tươi/chất lượng quả RQ nhạy cảm lạnh:

dưa leo, cà tím, đậu xanh, đậu bắp, khoai lang, bí, cà chua

- Tổn thương lạnh: khi đưa về nhiệt độ phòng bị thối rữa, biến màu, lỗ rỗ, mất

khả năng chín thông thường phụ thuộc: nhiệt độ, thời gian tác động nhiệt,

tính nhạy cảm lạnh của RQ

7.1 Kiểm soát tiến trình và quản lý chất lượng

4

Bông cải (broccoli) Chanh dây Xoài

Bảng 7.5 Nhiệt độ tồn trữ đề nghị cho các loại rau quả

Trang 2

* Xử lý nhiệt nóng:

Xử lý nước nóng, không khí nóng  làm mát nhanh  lưu trữ

 Kiểm soát côn trùng (hại), bệnh (do vi khuẩn) ở mận, đào, đu đủ, dưa đỏ,

quả hạch, khoai lang và cà chua, bệnh athracnose ở đu đủ (30 phút ở 420C, sau

đó là 20 phút ở 490C), xử lý chín nhân tạo, thoát ngủ nghỉ

7

Bảng 7.2 Xử lý bằng nước nóng

- Với mọi nhiệt độ T1 và

T2(0C), thời gian hư hỏng(phản ứng bậc 1) được xácđịnh:

Trang 3

9 10

7.1.2 Kiểm soát ẩm độ

Rau quả mất nước ở RH thấp nhanh hơn ở RH cao

Cùng RH, nhiệt độ cao rau quả sẽ mất nước nhanh hơn nhiệt độ thấp

- Rau quả tươi: Tăng độ ẩm tương đối của không khí

- Hạt: T càng cao, RH

càng cao  có nhiều hư hỏng, tăng tốc quá trình hư hỏng 11

Dịch hại trong tồn trữ

Rhizopus, Pythium, Sclerotinia, Botrytis, Penicillium,Cladosporium, Phoma, Mucor, Rhizoctonia

Vi khuẩn: Pseudomonas, Xanthomonas và Erwinia

Bộ côn trùng chính yếu: Coleoptera, Lepidoptera,Diptera, Psocoptera, Dictyoptera

Trang 4

*Calcium-pectate: ổn định cấu trúc thành tế bào, tính chất chọn lọc của

màng tế bào  rò rỉ thoát các chất, stress nước  bón phân/phun

sương/ngâm: khoai tây, dưa leo, cà chua, lê, sapo, dâu tây

7.1.3 Kiểm soát tiến trình:

Thu hoạch

Bảo vệ sản phẩm tránh ánh nắng mặt trời Vận chuyển nhanh đến nhà bao gói

Làm mát

Hạn chế việc chậm trễ trước khi làm mát Làm mát hoàn toàn sản phẩm càng nhanh càng tốt

Vận chuyển đến thị trường tiêu thụ

K.vực chất hàng đã làm lạnh/ mát trước Làm mát xe tải trước khi chất hàng Xếp các tấm palet hướng về phía trung tâm của xe tải

Chèn các tấm nhựa vào phía trong cửa nếu xe thường xuyên phải đỗ dừng Tránh chậm trễ trong lúc vận chuyển Kiểm soát nhiệt độ của sản phẩm trong quá trình vận chuyển

Tồn trữ tạm thời

Tồn trữ ở nhiệt độ tối thích Vận chuyển đến thị trường càng sớm càng tốt

Tồn trữ

ở điểm đến

K.vực dỡ hàng đã làm lạnh/mát trước

Đo nhiệt độ của sản phẩm Chuyển sản phẩm nhanh đến khu tồn trữ thích hợp.

Vận chuyển đến các điểm bán lẻ/dịch

vụ TP trong xe tải đã được làm lạnh.

Đặt trong điều kiện nhiệt độ thích hợp

Lưu trữ nhà,shop

Giữ sản phẩm ở nhiệt độ thích hợp

Sử dụng sản phẩm càng sớm càng tốt

Trước thu hoạch – Thu hoạch – Phân loại – Làmmát – Làm sạch – Xử lý – Bôi sáp – Chế biến/Bao gói

Duy trì chuỗi lạnh RQ dễ thối hỏng:

CHƯƠNG 7: CÁC BIỆN PHÁP VÀ KỸ THUẬT SINH HỌC

LÀM GIẢM TỔN THẤT VÀ BẢO QUẢN RAU QUẢ

- Nhiệt độ giảm khoảng 10C ở nhiệt độ thấp: tăng có ý nghĩa khả năng BQ

- Quả non-climacteric  càng giảm tốc độ hư hỏng

- Quả climacteric  càng chậm sự bắt đầu quá trình chín

- Khối hạt  giảm hô hấp/bốc nóng, giảm sự phát triển của côn trùng

- Mục đích: làm giảm nhiệt trong nguyên liệu sau khi thu hoạch và kéo

dài thời gian/chất lượng của nguyên liệu trong quá trình BQ tiếp theo

 Phương pháp ít ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, thời hạn bảo quản

dài nhất

7.2 Làm lạnh sơ bộ (pre-cooling)

Tác động đối với rau quả:

- Làm giảm tốc độ hô hấp của rau quả

- Làm chậm các quá trình chín, mềmhóa, thay đổi cấu trúc và màu sắc

- Làm giảm sự mất nước

- Làm giảm hư hỏng do VSV gây bệnh

- Làm giảm các quá trình tăng trưởngkhông mong muốn như nảy chồi…

NH3và Freon 22

Yếu tố ảnh hưởng:

- Chênh lệch nhiệt độ NL và môi trường

- Bản chất & vận tốc của môi trường

- Tốc độ truyền nhiệt từ nguyên liệu vàomôi trường

Nước đá (325kJ/kg), không khílạnh/phòng lạnh, nước lạnh, ápsuất thấp (khoảng 1% ẩm trongkhông khí mất đi cho mỗi nhiệt độlạnh 60C)

Trang 5

Tính: Tốc độ làm lạnh CR (Cooling Rate),Thời gian giảm nhiệt một nửa z (Half cooling time)

7.2 Làm lạnh sơ bộ

(pre-cooling)

CR: đặc trưng cho hiệu suất làm lạnh của hệ thống

+ Dựa vào bảng số liệu nhiệt độ theo thời gian (đồ thị logarithm),

+ Dựa vào giá trị nhiệt độ của nguyên liệu ở một thời điểm nào đó

/

+ Dựa vào sự khác biệt nhiệt độ trung bình giữa nguyên liệu và nhiệt độ phòng

tttt

a i

a exp)()(

18

Bài tập: Táo được làm lạnhbằng nước lạnh có nhiệt độkhông đổi là 330F (có bảng sốliệu nhiệt độ theo thời gian) Tính

CR và z (cả 3 phương pháp)

+ Dựa vào bảng số liệu nhiệt độ nguyên liệu theo thời gian,

/FTDITD

FTDITD

TR

CR  TR = 81,4-37: Sự giảm nhiệt độ đầu/𝜃

ITD = 81,4-33,5: Khác biệt nhiệt độ đầu/cuối FTD = 37-33,5: Khác biệt nhiệt độ 𝜃/cuối

tttt

a i

a exp)()(

7.3.1 Nguyên lý

- Duy trì khí quyển có hàm lượng CO2cao và hàm lượng O2thấp

- Phòng tồn trữ kín: CO2tăng và O2giảm (hô hấp); NaOH, nước: hấp thu

CO2 ít tốn kém, ít độc hại

- Điều chỉnh khí quyển nhân tạo (CO2, O2, N2)

7.3.2 Ích lợi của CA

- Chậm chín, giảm hô hấp, giảm sinh ethylene

- Ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến vi khuẩn gây bệnh  giảm cácnguy cơ gây bệnh

- Tránh được các rối loạn vật lý (tổn thương lạnh)

- Công cụ kiểm soát côn trùng

7.3.Kiểm soát khí quyển tồn trữ CA (CONTROLLED ATMOSPHERE)

Trang 6

7.3.Kiểm soát khí quyển tồn trữ CA

7.3.3 Phương pháp

- Loại CO2(khi CO2quá cao) bằng PP hóa học/vật lý (vôi, than hoạt tính…)

- Loại Oxygen: dùng O2đốt propane thành CO2và H2O

- Tạo hỗn hợp khí từ sự đốt cháy không khí có điều chỉnh

- Đưa khí Nitơ vào

7.3.3 Phương pháp tạo CA

- Tính lượng vôi và hiệu quả hấpthu CO2(xác định A từ đồ thị)

- Tính lượng khí Nitơ đưa vào:

khí N2đưa vào có/không có O2

- Kiểm soát khí ethylene: giảmbằng KMnO4, than hoạt tính, PPoxy hóa có xúc tác…

Vôi tinh khiết

Tính lượng vôi và hiệu quả hấp thu CO2

Lượng vôi (dạng bao giấy 25 kg):

AWR

Với N: số bao vôi 25 kg

R: Tốc độ hô hấp của nguyên liệu (g CO2/tấn.h)

W: khối lượng nguyên liệu (tấn)

A: tốc độ hấp thu CO2của vôi (gCO2/baovôi25kg.h)

Thời gian hiệu quả của vôi:

P

EN

D 24,58 25

E: khả năng hấp thu của vôi sử dụng

P: Lượng CO2sinh ra trong nguyên liệu (g/giờ)

(ngày)

7.3.3 Phương pháp CA

Tính lượng khí Nitơ đưa vàoKhông chứa oxygen

Với V: thể tích khí Nitơ cần thiết (m3)A: thể tích trống của buồng chứa (m3)

C0: nồng độ oxygen ban đầu (%)C: nồng độ yêu cầu của oxygen (%)

Có lẫn oxygen

) (

i

C C

C C A V

V = A x ln(C0/C)

Trang 7

7.4.1 Ý nghĩa:

7.4 PHƯƠNG PHÁP CẢI BIẾN KHÍ QUYỂN TRONG BAO BÌ

MAP (MODIFIED ATMOSPHERE PACKAGING)

- Tồn trữ trong bao bì (màng, bao gói)

- Không kiểm soát các chất khí một cách

chính xác ở các hàm lượng đặc biệt

- Hệ thống bao bì nhỏ

 Ức chế TĐC và sinh trưởng của VSV

Làm chậm chín và lão hóa Rau quả

Ưu điểm: đơn giản, dễ phân phối

- Làm giảm sự mất ẩm

- Giảm các hư hỏng về cơ học

- Tăng tính hấp dẫn bề mặt

- Ít tốn kém, có giá trị kinh tế cao

- Không tồn trữ với khối lượng lớn

Hệ thống động: hô hấp và thấm khíNguyên tắc: O2giảm và CO2tăng trongbao bì

1

2 2 2

2

O O O

d

x A P

)

1

2 2

2

i CO CO

d

x A P

i CO

- Sự hô hấp (vào loại nguyên liệu, độ

thuần thục, nhiệt độ, hàm lượng CO2,

O2 và C2H4) O2≥ 2÷3%

- Sự thấm khí qua màng (cấu trúc

màng, độ dày, diện tích, nhiệt độ, hàm

lượng CO2và O2, bản chất của khí)

- Có khả năng thấm khí, hơi nước,

truyền nhiệt, độ bền cao, dễ hàn kín, dễ

mở khi dùng, tái sử dụng, giá rẻ

LDPE, HDPE, PP, PS, PVC, PVDC,

EVOH, EVA

 Đối với phương pháp bao một màng

 Sử dụng 2 bao bì có độ thấm khí khác nhau

7.4.3 Phương pháp bao màng7.4 MAP MÀNG ĂN ĐƯỢC

CELLULOSE MC HPC HPMC CMC GUM ALGINATE GUAR PECTIN TINH BỘT CHITOSAN

THỰC VẬT ZEIN GLUTEN SOY ĐỘNG VẬT WHEY CASEIN

WAX (SÁP) SÁP CARNAUBA CANDELILA PARAFFIN CÁNH KIẾN THỰC VẬT DẦU HỎA THỰC VẬT AXIT BÉO

Trang 8

1 Màng có nguồn gốc Protein

• Zein của ngô, gluten của lúa mì,

protein đậu tương, protein sữa và

các protein có nguồn gốc động vật

như collagen, keratin và gelatin

• Độ ẩm tương đối và nhiệt độ có thể

Thuốc, xúc xích, protein sữa bò/ đỗ

tương/gluten lúa mạch (màng/túi

• Hạn chế khuếch tán không khí & oxy

Thịt tươi (đông lạnh), Xúc xích, tráicây, bánh kẹo, sodium alginate (tảo nâu

và canxi clorua) đóng gói chất lỏng

bao màng (film)

7.4 MAP

3 Màng có nguồn gốc Lipid

• Có tính kỵ nước ngăn sự mất nước

• Cải thiện cảm quan bên ngoài

• Khả năng tạo màng thấp, dễ bị vỡ &

phá hủy cấu trúc khi lạnh, dễ bị oxyhóa

• Màng làm từ sáp (wax) hoặc dầu

• Màng bán thấm làm từ axit béo vàmonoglyceride

• Dung dịch nhũ tương (Emulsion):

polyglycerols-polystearateTrái cây tươi, bánh…

7.4.3 Phương pháp bao màng (film)

4 Màng hỗn hợp và màng kép

• Màng hỗn hợp: chứa lipid và cácpolysaccharide/protein

• Màng kép: lớp màng nền protein vàlớp màng lipid

• Màng sáp gồm chất tạo màng, chấtdiệt nấm và các chất ph

• Waxol (Sáp cây carnauba, Sáp mía,Axit oleic…); Prolong, Semperfresh(ester saccharose & axit béo pha vớicarboxymethylcellulose (CMC))-chuối; Protexan – táo, màng CPP(acetylamin, glucose)

7.4 MAP 7.4.3 Phương pháp bao màng (film)

5 Chất bổ sung: theo quy định

- Các chất ngăn cản sự hư hỏng do VSV: natri clorua, sodium nitrite,

benzoates, proprionates, sorbates, parabens, axit axetic/lactic, sulphite

- Chất bảo quản tự nhiên: tinh dầu tự nhiên, lysozyme, khói lỏng

- Các chất chống oxy hoá (axit citric, ascorbic, butylated hydroxyanisole

(BHA), butylated hydroxytoluene (BHT), propyl gallate và tocopherol)

Tertiary butylated hydroxyquinone (TBHQ),

- Các chất màu, mùi, ổn định bề mặt (chất làm dẻo, nhũ tương)

Công nghệ để bảo quản thực phẩm và hỗ trợ chế biến

7.4 MAP 7.4.3 Phương pháp bao màng (film)

• Không chứa chất độc/dị ứng/khó tiêu hóa

• Cấu trúc ổn định và ngăn ngừa các tổn thương cơ học – lớp đệm cơ học

• Có độ bám dính tốt và đồng đều

• Có tính bán thấm để duy trì, điều khiển cân bằng khí trong màng

• Ngăn chặn sự mất mát hay hấp thu mùi, hương vị, đặc tính dinh dưỡng)

• Bề mặt ổn định về sinh hóa, vi sinh  chống vi sinh vật, sâu bệnh

• Duy trì hoặc tăng cường mỹ quan, hình dáng, vị Ngăn cản sự hòa lẫn

• Là bề mặt chứa chất phụ gia: hương vị, màu, chất dinh dưỡng, vitamin

• Yếu tố chống oxy hóa và kháng vi sinh vật

 Phải được chế tạo dễ dàng và có hiệu quả kinh tế

Các đặc tính của màng

Trang 9

7.4 MAP

- Là một dạng của CA trong một phần chân không, giảm áp suất riêng phần của

oxygen và giảm ethylene giảm hô hấp, ức chế VSV, chậm chín & lão hóa

- Cách thực hiện: giảm áp suất khí quyển và bổ sung áp suất riêng phần của hơi

nước trở về trạng thái ban đầu, lúc đó cân bằng sẽ được thiết lập lại

7.5 Tồn trữ áp suất thấp (mơ, đào, anh đào ngọt, lê, cà chua, khoai tây

Hiệu quả cao, chi phí cao, thiết bị phức tạp, có thể stress và một số bất lợi

- Tồn trữ tạm thời, tồn trữ thời gian ngắn, tồn trữ thời gian dài

- Hệ thống tồn trữ tự nhiên và hệ thống tồn trữ nhân tạo (cơ học, khí quyển điềuchỉnh, hóa học, chiếu xạ: trong hầm, thông gió…)

7.7 Kiểm soát tổn thất bằng chất hóa học

7.6 Các hệ thống tồn trữ khác

Ức chế nảy mầm: maleic hydrazit, M-1 (ester methyl của α-naphtyl acetic), M-2(ester dimethyl của α-naphtyl acetic), 3-chlooisopropyl-N-phenylcarbamate(CIPC), rượu nonillic

Điều khiển quá trình tăng trưởng: gibberelin (GA3), ethylene, ethanol, auxine,cytokinin, CaCl2

Trừ nấm: chlorine, SO2, chống thối CBZ, T.M.T.D, Deccozyl EC, 2- AB,Benomyl, topxin M, KP2,

Thuốc xông trùng: phosphine, methyl bromide, Pyrethroit (K.O, perrmethrin,cypermethrin), malathion, sumithion, DDVP, actellic 2D, nhôm phosfua, SO2

Trang 10

7.7 Kiểm soát tổn thất bằng hóa chất

Yêu cầu

- Diệt được VSV ở liều thấp dưới mức nguy hiểm của sức khỏe người

- Không tác dụng với các thành phần của TP

- Không tác dụng với bao bì

- Dễ tách khỏi TP khi cần sử dụng

Biến đổi chất lượng, mùi vị không tốt

Gây hại sức khỏe: ngộ độc cấp tính/mãn tính

Rau quả có thể không chín tự nhiên được, màu nhợt nhạt, mùi thơm kém

Nhược điểm

Hóa chất Giới hạn cao

Tính hóa học/vật lý của chất nền(pH, độ ẩm, chất tan, chất keo, sứccăng bề mặt, chất khác

Qui định sử dụng chất phụ gia

Trang 11

Cloropicrin (CCl3NO2): chảy nước mắt,màu xanh Dùng cho kho không có sảnphẩm, cho hạt lương thực và hàng nôngsản khác, không dùng cho hạt giống vàbột chế biến Lượng dùng 20-25 g/m3sp(<1m) hoặc 40-50 g/m3sp, 36-72 h,

≥150C, aw≤15%

Dichloroethane (C2H4Cl2): mùi clophanKhông dùng sp có chất béo Lượngdùng 350-500 g/m3sp, 96-192 h, ≥140CAxit Cyanhydric(HCN): mùi hạnh nhân

Dùng cho kho Lượng dùng 10-12 g

H2SO4+ 30-35 g H2O, 24-36 h

Tetracloruacarbon(CCl4): độc tính thấpThường pha trộn với chất khác Lượngdùng giống Dichloroethane

DDVP 50 EC (dichlorvos): chỉ dùng

dạng lỏng, hoạt chất ≤50% Dùng cho

kho không có sản phẩm Lượng dùng 5-7

ml + 10 lít H2O, 48 h, sau phun 1-2 ngày

Actellic 2D (pirimiphos methyl): tiếp

xúc, trừ sâu mọt kho/ruồi gián nhà

Phun 1,25 kg/100m2, sau phun 1-2 ngày

Lưu huỳnh (S): A.hưởng mùi, vị, mấtmàu, độ nảy mầm Không dùng chohạt Lượng dùng 80 g/l, 12- 26h

Bekaphốt B.K.P/ phosphine/ phosphuaAl: xông hơi PH3, mùi đất đèn

Lượng dùng 6-25 g/m3sp, >24h diệtsâu non/nhộng/trưởng thành; >48htrứng Dễ cháy, dễ nổ khi nhiệt độ và

ẩm độ cao Không dùng với đồng

Ưu tiên thông gió kho/sản phẩm kết hợp

CO2, Nitơ, làm lạnh, điện từ, chiếu xạ

Vật lý: Tách côn trùng, vệ sinh, bao gói

Sinh học: kiểm tra vi sinh, pheromonesQuản lý dịch hại tổng hợp (IPM), quản

lý thực phẩm tổng hợp (ICM)Thông khí + xử lý hóa chất bề mặt

Methyl bromide (CH3Br): không mùi vị

Ít tác động với mọt Lượng dùng 40-50g/m3sp, 24-48h, nhiệt độ ≥140C

Sulfua carbon (CS3): mùi thốiKhông ảnh hưởng độ nảy mầm và chấtlượng hạt, không dùng cho sản phẩmnhiều chất béo Lượng dùng 150-375g/m3sp Xông khí (24-48h)+ giải độc

CHƯƠNG 6: NGUYÊN LÝ VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN

6.1.4.2 Chiếu xạ, áp suất cao:

* Chiếu xạ (irradiation)

- Bằng tia gamma: từ Co60và Cs137(NL

đâm xuyên mạnh); chùm electron, tia X

va chạm electron với tantalum/tungsten

- Liều lượng, thời gian chiếu xạ phụ

thuộc: loại và giống VSV, số lượng và

tuổi VSV, thành phần và trạng thái vật

lý TP, sự hiện diện của oxy

- Tuổi thọ của TP chiếu xạ có thể tăng

lên ít mà vẫn giữ được chất lượng, tăng

- Vấn đề cho phép sử dụng

CHƯƠNG 6: NGUYÊN LÝ VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN

6.1.4.2 Chiếu xạ, áp suất cao:

* Chiếu xạ:

- Ứng dụng: Diệt côn trùng (cả sâu non, trứng); Vi khuẩn và nấm nhưng độc

tố nấm và bào tử vi khuẩn không bị tiêu diệt; Ức chế sự mọc mầm của củ dochúng ngăn cản sự phân chia tế bào; làm quả chậm chín do ảnh hưởng đếnquá trình trao đổi chất; Làm giảm thời gian nấu nướng & làm khô TP

- Nhân tố ảnh hưởng: Loại và giống VSV, số lượng VSV, thành phần TP, cóhay không có O2, trạng thái vật lý của TP, tuổi của VSV

- Ít thay đổi trạng thái và kết cấu TP; mùi, vị, màu sắc, độ đặc, TP có nhiềuchất béo và protein có thể xảy ra sự suy giảm chất lượng

44

Định dạng
Số trang	23
Dung lượng	4,85 MB