Đang tải... (xem toàn văn)
II,Những biến đổi sinh lý,sinh hóa trong quá trình chín. 2.Ethylen và sự chín 2.3,Chất ức chế ethylen 3. Những thay đổi trong quá trình chín 4, Tóm tắt các thay đổi xảy ra trong quá trình chín của thịt quả
Học viện nông nghiệp Việt Nam Khoa Công nghệ thực phẩm - - Tiểu luận : Hóa sinh thực phẩm Đề tài : Sự biến đổi sinh lý,sinh hóa rau q trình chín Giảng viên hướng dẫn: TS.Lại Thị Ngọc Hà Nhóm: 07 Hà Nội,2018 Danh sách sinh viên Lớp Mã sinh viên Họ tên Điểm K61CNTPC 611178 Vũ Hương Quỳnh 10 K61CNTPC 611180 Trần Văn Sơn K61CNTPC 611181 Vũ Minh Sơn 10 K61CNTPB 611074 Đặng Thị Phương Thanh 10 K61CNTPC 611188 Đỗ Thị Phương Thủy 10 K61CNTPC 611189 Nguyễn Thị Thủy K61CNTPC 611191 Bùi Thanh Tịnh 10 K61CNTPC 611192 Đinh Văn Tịnh 10 K61CNTPC 611194 Đào Thị Trang 10 I,Giới thiệu chung Rau loại thực phẩm thiếu thực đơn dinh dưỡng người,chúng chứa nhiều thành phần dinh dưỡng : vitamin,protein,chất khoáng,chất xơ Các loại rau độ chín khác thường có giá trị dinh dưỡng,giá trị thương phẩm khác biến đổi sinh lý sinh hóa xảy q trình chín làm thay đổi cấu trúc,thành phần dinh dưỡng,màu sắc hương vị rau II,Những biến đổi sinh lý,sinh hóa q trình chín 1,Q trình chín Sự chín trưởng thành trái rau thường khó xác định Chúng thường sử dụng để xác định trạng thái thích hợp để thu hoạch để ăn Sự chín phối hợp mức độ cao ,theo di truyền tượng trình dẫn đến phát triển chín mềm ăn với thuộc tính chất lượng mong muốn thông qua hàng loạt thay đổi sinh lý,sinh hóa cảm quan Độ chín xác định sẵn sàng cho thu hoạch.Đó kết thay đổi phức tạp mà chúng xảy độc lập với Chín kết thúc trình phát triển bắt đầu già hóa Sự phát triển sinh trưởng hồn thành chín già hóa xảy thu hoạch.Trái thường thu hoạch chín trưởng thành,một số tiêu tụ rau thu hoạch trước trưởng thành(ví dụ bí) Trong rau giai đoạn chín khơng xảy chúng thu hoạch nhiều độ tuổi sinh lý.Vì khó phân biệt thay đổi trưởng thành đến già hóa rau Trong q trình chín có thay đổi tốc độ hơ hấp,sinh tổng hợp phát triển hormone chín ethylene Dựa vào hô hấp sinh tổng hợp ethylene q trình chín,trái thu hoạch phân loại hô hấp đột biến hô hấp không đột biến.Hô hấp đột biến giai đoạn phát triển trái loạt thay đổi sinh hóa bắt đầu cách sản xuất tự động ethylene làm thay đổi từ phát triển đến già hóa có gia tăng hơ hấp dẫn đến chín trái cây.Hiện tượng quan sát lần Kiss West vào năm 1925 Quả hô hấp đột biến: chúng thu hoạch hồn tồn trưởng thành,có thể chín hái khỏi mẹ.Chúng tạo lượng lớn ethylene với q trình chín chúng,khi tiếp xúc với xử lý ethylene chín nhanh đồng hơn.Tốc độ hô hấp tối thiểu trưởng thành ổn định,ngay sau thu hoạch.Tốc độ tăng đột ngột đến đỉnh điểm q trình chín diễn sau từ từ giảm.Làm mềm trái cây,thay đổi màu sắc,phát triển hương vị hương thơm số thơng số khác q trình chín liên quan đến chu trình hơ hấp đột biến Tác động ethylen hô hấp đột biến Quả hơ hấp khơng đột biến: chúng khơng có khả tiếp tục q trình chín tách khỏi mẹ.Ngoài ra,các loại trái tạo lượng nhỏ etylrn nội sinh không đáp ứng với việc xử lý ethylene bên ngồi Quả hơ hấp không đột biến cho thấy biến đổi cường độ hô hấp sản sinh ethylen tương đối thấp suốt q trình chín Bảng : Một số loại hô hấp đột biến hô hấp không đột biến Quả hô hấp đột biến Bơ Quả không hô hấp đột biến Cacao Chuối Mãng cầu xiêm, Ổi Xoài Đu đủ Sầu riêng Cà chua Đào lộn hột Vải Măng cụt Cam Dứa Chôm chôm Táo 2.Ethylen chín Ethylene hormone chín trái cây, lượng nhỏ ethylen kích hoạt chuyển hóa tế bào bao gồm chín già hóa Đối với chưa chín ethylene sản sinh với số lượng nhỏ (0.01-0.05 phần triệu khơng khí nội ) q trình chín bắt đầu lượng ethylene sinh tăng gấp hàng nghìn lần so với chưa chín Việc xử lý hơ hấp đột biến chưa chín với nồng độ ethylene thấp gây tăng cường độ hô hấp đột biến khởi phát q trình chín đồng thời kích thích mơ sinh ethylen riêng Do đó, nguồn cung cấp ethylene bên ngồi loại bỏ, q trình làm chín khơng bị gián đoạn Ở không hô hấp đột biến, sản sinh ethylene khơng tăng lên chín việc xử lý ethylen chưa chín để kích thích cường độ hô hấp tăng lên đẩy mạnh số thay đổi liên quan đến chín tỉ lệ màu xanh vỏ Tuy nhiên, điều khơng kích thích mơ có múi tạo nguồn cung cấp ethylene riêng đó, nguồn cung cấp ethylene bên ngồi loại bỏ, tỷ lệ hô hấp màu xanh trở mức ban đầu Tác động ethylen không hô hấp đột biến Ethylene đóng vai trò khơng quan trọng trưởng thành hầu hết loại rau Nói chung sản sinh với số lượng nhỏ suốt vòng đời rau khơng có sản sinh đột ngột trưởng thành Trong rau khơng có gián đoạn đột ngột cường độ hơ hấp Tuy nhiên, thay đổi q trình trao đổi chất nhận thấy xử lý rau với ethylen Ví dụ tỷ lệ hơ hấp khoai tây tăng lên có lượng nhỏ ethylene cà rốt sản xuất hợp chất vị đắng isocoumarin 2.1 Sinh tổng hợp ethylen-khởi đầu trình chín Ethylene tổng hợp từ methionine theo ba bước: -Bước 1: Chuyển đổi methionine thành S-adenosyl-L-methionine (SAM) xúc tác enzyme SAM synthetase -Bước 2: Sự hình thành 1-aminocyclopropane-1-carboxylic axit (ACC) từ SAM qua hoạt động ACC synthase (ACS) -Bước 3: Chuyển đổi ACC sang ethylene, xúc tác ACC oxidase (ACO) Khi bắt đầu chín trái cây, biểu gen tổng hợp phức ACC hoạt động, dẫn đến tăng sản sinh ACC.Trong hầu hết trường hợp,sự hoạt động ACC giúp định tỷ lệ sinh tổng hợp ethylen Chu trình yang 2.2,Tác động ethylen Ethylen chất kết hợp với kích thích tố (hormone) thực vật khác (auxin ,gibberlin , kinin abscissic acid ) để kiểm sốt q trình chín Hiện chưa xác định rõ mối quan hệ hoocmone thực vật q trình chín Các loại trái khác trình tạo ethylen khác Quá trình tổng hợp ethylen trái hô hấp đột biến hô hấp không đột biến khác Quá trình tổng hợp ethylen trái cho tự xúc tác Trái hô hấp đột biến tiếp xúc với propylen bắt đầu tổng hợp ethylen theo cách tự xúc tác (trái loại hô hấp mạnh , tạo ethylen ) ; trái hơ hấp khơng đột biến khơng xảy phản ứng tự tổng hợp Để điều chỉnh sinh tổng hợp ethylen đề xuất hệ thống Hệ thống 1: Nó phổ biến cho trái hô hấp đột biến ,hô hấp không đột biến chịu trách nhiệm việc sản xuất ethylen,ethylen tạo mà mô bị tổn thương Hệ thống hoạt động trình tăng trưởng phát triển phản hồi ứng suất Nó tương ứng với việc tạo lượng ethylen thấp thời kì trước chín trái hơ hấp đột biến Hệ thống có khả ức chế tự động cho ethylen ngoại sinh ức chế tổng hợp ức chế hoạt động ethylen kích thích tạo ethylen Tuy nhiên , ứng dụng bên ngồi ethylen trái hơ hấp khơng đột biến đẩy nhanh q trình số trường hợp Hệ thống : Hệ thống hoạt động q trình lão hóa chín Nó đề cập đến việc kích thích tự động lớn tạo ethylen , gọi tổng hợp tự phân tích đặc trưng cho trái hơ hấp đột biến Chất ức chế hoạt động ethylen ức chế tạo ethylen Ngồi việc kích thích chín muồi loại hô hấp đột biến số loại trái hô hấp không đột biến, ethylen nguyên nhân tổng hợp nên anthocyanin, thoái hóa chất diệp lục ,nảy mầm hạt hình thành rễ, rụng ,sự bắt đầu hoa,hô hấp trao đổi chất phenyl propanoid Hình B Quá trình tổng hợp ethylene từ hệ thống sang hệ thống Hình A Ethylene tác động đến q trình chín 2.3,Chất ức chế ethylen Hóa chất ức chế tổng hợp etylen ức chế hoạt động gọi chất ức chế etylen Chất ức chế tổng hợp etylen: Những hợp chất ngăn chặn tổng hợp ACC từ SAM, ví dụ: Aminoethoxy vinyl glyxin, amino axetic, vvv Chất ngăn chặn tác động etylen: ức chế trực tiếp tác dụng etylen bạc thiosulphate, cacbon dioxit, nickel, coban, mety xiclo propan, norbonadiene, vv Bảng phân loại hoa theo lượng etylen 20◦C Lớp Tỉ lệ Ví dụ Rất thấp 100 Cherimoya, sapota Những thay đổi q trình chín Trái chín liên quan đến thay đổi hóa sinh phức tạp, bao gồm thành thục hạt, thay đổi màu sắc, hình thành tầng dời ( tách khỏi mẹ), kết cấu mềm ra, sản sinh hương vị thơm ngon, lớp sáp phát triển vỏ quả, thẩm thấu mô thay đổi thành phần carbohydrat , acid hữu protins Trong q trình chín thành phần bị thay đổi hình thành hợp chất suy thoái số hợp chất khác Trong số thay đổi sinh ly sinh hóa xảy ra, thay đổi hương vị, màu sắc kết cấu quan trọng, tính chất chấp nhận trái 3.1 Thay đổi màu sắc Sự thay đổi màu sắc chuối trình chin Sự thay dổi màu sắc cà chua trình chin Sắc tố cần thiết cho hấp dẫn trái thường tích lũy vỏ q trình chín.Màu sắc thường tiêu chuẩn sử dụng người tiêu dùng để xác định chín hay chưa chín Như già chín, màu xanh biến thay màu vàng , đỏ màu sắc khác diện sắc tố phụ, đặc trưng giống khác - Sự hình thành sắc tố: Trong suốt trình chin có phát triển enzyme xúc tác cho hình thành sắc tố Các sắc tố hình thành tích trữ: β-caroten, xanthophyll esters, xanthophylls lycopene Các anthocyanins(chất sắc) hình thành phần từ acid acetic phần từ amino acid, phenylalanine Carotenoids hợp chất terpenoids có nguồn gốc từ acetyl CoA qua đường acid mevalonic Carotene sản xuất phytoene chuyển hóa tiếp để tạo sắc tố carotenoid khác - Sự suy thối sắc tố: Quả hơ hấp đột biến cho thấy màu xanh nhanh chóng với chất lượng sử dụng đạt tối ưu Một hơ hấp khơng đột biến có dấu hiệu màu xanh chất lượng đạt tối ưu Màu xanh suy thối kết cấu chlorophyll Các yếu tố gây thay đổi chlrophyll là: thay đổi pH( chủ yếu rò rỉ acid hữu tạo thành khơng bào), hệ thống oxy hóa enzyme chlorophyllase 3.2 Sự thay đổi hương vị Hương vị trái phụ thuộc vào tổng hợp số hương liệu phức hợp, loại trái có hương vị khác Một số hợp chất phức tạp tỷ lệ lớn hợp chất chất dễ bay tự nhiên toả hương thơm đặc biệt Những hợp chất hương phức hợp có trọng lượng thấp gồm ancol , anđehit, este, lactose, hợp chất chứa lưu huỳnh số nhóm hố học khác Ở hô hấp đột biến không đột biến , mùi thơm dễ bay quan trọng tăng lên suốt q trình chín este Sự hình thành hương vị - Sinh tổng hợp: Sự giá tăng hương vị hương thơm trái chín đóng góp sản phẩm hỗn hợp phức tạp phức hợp để bay làm giảm chua chát nguyên chất : flavanoid, tannins phức hợp liên quan Tổng hợp sinh học phân tử dễ bay trình phức tạp trái nguyên vẹn Ancol Anđehit tạo sau trao đổi chất amino axit oxođường tương ứng Một vài hương thơm khác tổng hợp q đường dẫn xuất isoprene Axit hữu khác hoạt động chất cho sản xuất hương vị Một số loại hương vị quan trọng khác monoterpenes, sesquiterpenes tạo thành từ amino axit, đường lipit Chất dễ bay thực vật tự nhiên este béo, ancol, axit cacbonyl chuyển hoá từ axit béo metabolism Hầu hết trái chưa chín táo , chuối dâu tây suốt q trình chín sản sinh đa dạng nhiều axit béo chuyển hoá từ este ,ketones, ancol thông qua B- oxidation - Phản ứng phân hủy: Một số chất dễ bay tạo thuỷ phân mô trái tức hợp chất chịu trách nhiệm hương vị hương vị đặc trưng khơng có dưa chuột ngun vẹn hình thành phân hủy enzyme axit béo màng tế bào bị phá vỡ chất kết dính bị cắt nhai Tannins( chất chuyển hóa thứ cấp) thành phần phenolic khác, có loại trái truyền đạt khả làm se Lượng nhỏ phóng đại cần thiết cho hương vị nhiều trái mức độ cao tìm thấy trái chưa chín khiến chúng khơng thể chấp nhận Trong q trình chín tannins phân hủy phần trùng hợp thành sản phẩm làm se Q trình chín tạo phân hủy polyme carbohydrate, carbohydrate khác dẫn đến tổng lượng chuyển hố gần tình bột thành đường Điều có tác dụng kép việc thay đổi hương vị kết cấu sản phẩm Sự giả tăng đường làm cho trái chấp nhận Tuy nhiên có nhiều ngoại lệ cam bưởi hàm lượng axit giảm xuống q trình chín, chanh có tăng axit Tổng hợp axit ascorbic có tác dụng nhiều loại q trình chín Nói chung , độ giảm axit axit hữu sử dụng hô hấp trái Tỷ lệ đường với axit lượng tuyệt đối đường axit quan trọng chất lượng hương vị nhiều trái chín Sự phân hủy polysaccharids enzyme không mang lại vị điển hình, mà tiền thân nhiều hợp chất hương vị thơm 3.3 Thay đổi cấu trúc Sự thay đổi cấu trúc tượng quan trọng việc làm mềm trái phần tách rời q trình chín, kết phân hủy cấu trúc enzyme lưu trữ polysaccharides Quá trình làm mềm cấu trúc có tầm quan trọng thương mại ảnh hưởng trực tiếp đến hạn sử dụng trái khả chấp nhận người tiêu dùng Thành tế bào trái bị thối hóa tự nhiên suốt q trình chín quả, làm giảm độ cứng thành tế bào kết dính tế bào Dẫn đến trước tiên việc đạt cấu trúc mong muốn sử dụng sau đó, lão hóa bắt đầu, kết cấu mong muốn bị Cấu trúc trái bị ảnh hưởng nhiều yếu tố tính tồn vẹn cấu trúc vách tế bào, thành tế bào phiến giữa, tích tụ polysaccharides lưu trữ áp suất thẩm thấu tạo tế bào tượng thẩm thấu Thay đổi áp suất thẩm thấu, phân hủy polysaccharides tinh bột tế bào xác định mức độ làm mềm trái Các polysaccharides điều chỉnh q trình chín pectin, cellulose, hemicellulose Hoạt tính amylase tăng lên đến mức độ q trình chín Tinh bột thủy phân thành đường tự do, góp phần làm nới lỏng cấu trúc tế bào làm mềm tế bào trình chín Pectin chất liên quan đến sức mạnh học thành tế bào sơ cấp, phiến kính góp phần tạo cấu trúc Trong q trình chín, làm mềm trái chuyển đổi protopectin - chất không tan dnước, chín chuyển dần thành pectin hòa tan Sau hòa tan pectin q trình phân hủy đổi mùi; Những thay đổi với mát nhiều đường trung tính axit galacturonic, hòa tan chất cặn lại oligosaccharides Pectin từ chín có độ este hóa thấp hơn, trọng lượng phân tử giảm hàm lượng đường trung tính so với pectin từ chưa chín Các nghiên cứu trái chín cho thấy thành tế bào bị phá vỡ kèm với tan rã phiến trung bình giải phóng mạng lưới sợi thành tế bào nguyên phát Sự gia tăng nhanh chóng enzym polygalactouronase xảy q trình chín ảnh hưởng đến việc hòa tan pectin Các enzyme khác liên quan đến thủy phân pectin là: pectin methyl esterase, pyritase lyase, pectin lyase, arabinanase galactanase Sự vững liên quan đến sức trương mô quan Trong suốt q trình chín, có suy giảm sức căng góp phần thay đổi cấu trúc phần tích tụ chất hòa tan không gian thành tế bào phần nước sau thu hoạch từ chín Trong trái có múi,độ mềm chủ yếu liên quan đến thay đổi áp suất thẩm thấu Theo phương thức làm mềm, trái chia thành hai nhóm Đó là: Quả mềm: Những làm mềm sau chín có phần mềm kết cấu tan chảy như: mơ, dâu tây, đào, mận, Kiwi, lê Châu Âu hầu hết mọng Quả mềm vừa phải: Những làm mềm mức độ sau chín,có cấu trúc giòn dễ gãy Ví dụ: táo, quince, cranberry, lê châu Á, ớt chuông dưa hấu 3.4: Các thay đổi khác 3.4.1: Thay đổi protein Trong khởi đầu chín thực tế nồng độ protein tăng protein khơng có vai trò việc truyền đạt ảnh hưởng đến chất lượng sử dụng hoa Thay đổi thành phần nitơ nhiên cho thấy khác biệt hoạt động trao đổi chất giai đoạn tăng trưởng khác Trong giai đoạn đỉnh cao nhiều trái cây, có giảm sút axit amin tự mà thường phản ánh gia tăng tổng hợp protein Trong trình lão hoá, mức axit amin tự tăng phản ánh phân hủy eznzyme giảm hoạt động trao đổi chất 3.4.2 Thay đổi Cenllulose hemicenllulose Qúa trình chín gây tan rã mạng lưới vách tế bào nhiều trái Có thay đổi cấu trúc cenllulose trái q trình chín hoạt động enzyme khơng tương quan với thay đổi làm mềm Qúa trình chín liên quan đến giảm hemicenllulose Có suy giảm monomer đặc trưng hemicenllulose viz.glucose, xylose mannose suốt q trình chín trái không ảnh hưởng mạnh đến kết cấu sản phẩm Các mắt xích β-D-Glucose cellulose 3.4.3,Thay đổi lipid Sự thay đổi thành phần lipid biết đến Có suy đốn thành phần, số lượng phospholipid q trình chín 4, Tóm tắt thay đổi xảy q trình chín thịt - Sự thành thục hạt - Sự làm mềm kết cấu - Thay đổi màu sắc - Thay đổi thành phần Cacbohydrate - Hình thành tầng rời - Thay đổi acid hữu - Thay đổi tốc độ hô hấp - Thay đổi Protein - Thay đổi tỉ lệ sản xuất Ethylene - Sản sinh hợp chất tạo hương - Thay đổi tính thấm mô - Sự phát triển sáp 5, Kết luận Qúa trình chín coi sẵn sàng cho thu hoạch, mang lại nhiều thay đổi chuyên biệt cho trái làm cho có tính thẩm mỹ hấp dẫn Những thay đổi kiểm sốt mặt di truyền thực để thay đổi chúng mức độ cảm quan Ethylene đóng vai trò quan trọng việc điều chỉnh chu kì chín Nghiên cứu thay đổi liên quan đến q trình chín giúp phân biệt khác thay đổi mong muốn không mong muốn xảy chín Cơng nghệ sinh học giúp việc thao tác q trình chín lợi ích người Kiểm sốt q trình chín làm cho sản phẩm trở nên có tính thẩm mỹ cao thời gian dài trì hỗn già hóa khơng mong muốn sản phẩm ... vỏ quả, thẩm thấu mô thay đổi thành phần carbohydrat , acid hữu protins Trong trình chín thành phần bị thay đổi hình thành hợp chất suy thoái số hợp chất khác Trong số thay đổi sinh ly sinh hóa. .. thành(ví dụ bí) Trong rau giai đoạn chín khơng xảy chúng thu hoạch nhiều độ tuổi sinh lý. Vì khó phân biệt thay đổi trưởng thành đến già hóa rau Trong q trình chín có thay đổi tốc độ hô hấp ,sinh tổng... cấu - Thay đổi màu sắc - Thay đổi thành phần Cacbohydrate - Hình thành tầng rời - Thay đổi acid hữu - Thay đổi tốc độ hô hấp - Thay đổi Protein - Thay đổi tỉ lệ sản xuất Ethylene - Sản sinh hợp