Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng rau quả lạnh đông

MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG LỜI MỞ ĐẦU 1 NỘI DUNG 2 1.Tổng quan về phương pháp lạnh đông 2 1.1. Khái niệm và điều kiện 2 1.2.Các phương pháp lạnh đông 3 1.2.1. Phương pháp lạnh đông chậm 3 1.2.2. Phương pháp lạnh đông nhanh 4 1.2.3. Phương pháp lạnh đông cực nhanh 4 1.3. Các thiết bị thường được sử dụng trong phương pháp lạnh đông 5 1.4. Ứng dụng của lạnh đông 9 2. Quy trình sản xuất các sản phẩm rau quả lạnh đông 11 3. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng rau quả lạnh đông 15 3.1.Các yếu tố hóa sinh 15 3.1.1. Hoạt động của các enzyme 15 3.1.2.Vi sinh vật 23 3.2.Các hợp chất chống oxi hóa 24 3.3.Các yếu tố vật lý 25 3.3.1.Nhiệt độ 25 3.3.2.Áp suất 26 3.4. Bao bì 27 3.5.Các yếu tố khác 28 3.5.1.Các quy trình xử lý tiền bảo quản 28 3.5.2.Sử dụng các màng thực phẩm ăn được 32 3.5.3.Nguyên liệu 33 4. Báo cáo khoa học 34 4.1. So sánh hàm lượng vitamin C của rau tươi và rau đông lạnh (D. J. Favell) 34 4.2. Sự thay đổi chất lượng của rau đông lạnh (P. Baardseth) 39 KẾT LUẬN 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Ảnh hưởng của tốc độ lạnh đông đến cấu trúc mô thực vật 3 Hình 1.2. Quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian lạnh đông 5 Hình 1.3. Thiết bị lạnh đông tiếp xúc 6 Hình 1.4. Air blast freezer 7 Hình 1.5. Thiết bị lạnh đông dạng băng tải 7 Hình 1.6. Tủ đông 8 Hình 1.7. Thiết bị lạnh đông tầng sôi 8 Hình 2.1. Sản phẩm ngô lạnh đông 11 Hình 2.2. Thiết bị tách hạt ngô 13 Hình 3.1. Enzyme Lipoxygenase 15 Hình 3.2. Con đường chuyển hóa acid béo không bảo hòa đa do xúc tác 13LOX 16 Hình 3.3. Sự sản sinh Ethylene khi được xử lý với MeJA 17 Hình 3.4. Cấu trúc của Peroxidase 17 Hình 3.5. Biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa lượng Peroxit tạo thành và lượng Ethylene sinh ra 18 Hình 3.6. Phản ứng oxi hóa polyphenol 20 Hình 3.7. Các phản ứng thứ cấp tạo các chất có màu của oquinone 20 Hình 3.8. Cấu tạo của phân tử Pectin 21 Hình 3.9. Phản ứng của Pectinlyase 22 Hình 3.10. Cơ chế xúc tác thủy phân của các pectin enzymes 22 Hình 3.11. Thể hiện sự tăng tổng hợp unsatured fatty acid (bulk FAs) khi nhiệt độ giảm (Nicole J. Bale, 2019) 24 Hình 3.12. Hư hỏng do Erwinia carotovora gây ra 24 Hình 3.13. Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến các quá trình gây hư hỏng thực phẩm 26 Hình 3.14. Hiện tượng cháy lạnh trên quả 26 Hình 3.15. Bao bì sản phẩm rau quả lạnh đông 28 Hình 3.16. Thiết bị chấn bằng hơi nước 29 Hình 3.17. Thiết bị rửa rau, quả sục khí 30 Hình 3.18. Cơ chế của phương pháp khử nước bằng quá trình thẩm thấu 30 Hình 3.19. Lượng ẩm bị mất đi trong thời gian bảo quản lạnh đông của một số giống.. 33 Bảng 4.1. Các mẫu được lấy đi phân tích của bài nghiên cứu 34 Hình 4.2. Hàm lượng vitamin C được giữ lại trong đậu Hà Lan và đậu xanh. 36 Hình 4.3. Hàm lượng vitamin C được giữ lại trong bông cải xanh và cà rốt. 36 Hình 4.4. Tổng lượng vitamin C được giữ lại trong rau chân vịt. 37 Hình 4.5. Đánh giá của cà rốt được lưu trữ tại 30°C (nét liền) và 20°C (nét cắt khúc). 44 Hình 4.6. Đánh giá cảm quan (tổng điểm) của đậu Pháp bảo quản ở nhiệt độ 30°C (nét liền) và 20°C (nét cắt khúc). 46 Hình 4.7. Đánh giá cảm quan (tổng điểm) súp lơ bảo quản ở nhiệt độ 30°C( nét liền) và 20°C (nét đứt). 46 Hình 4.8. Đánh giá cảm quan (tổng điểm) của tỏi (hình trên) và hành tây (hình dưới) bảo quản ở nhiệt độ 30°C( nét liền) và 20°C (nét đứt) 48 Hình 4.9. Đánh giá cảm quan (tổng điểm) của củ cải Thụy Điển bảo quản ở nhiệt độ 30°C( nét liền) và 20°C (nét đứt). 49 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1. Kết quả nghiên cứu của RichardForget và Gauillard, 1997 19 Bảng 3.2. Khoảng PH mà các loại vi sinh vật có khả năng sinh trưởng 25 Bảng 3.3. Khả năng thấm hơi nước và O2 của các vật liệu khác nhau 28 Bảng 3.4. Ưu và nhược điểm của phương pháp ngâm 29 Bảng 3.5. Ưu và nhược điểm của quá trình khử nước bằng phương pháp thẩm thấu 31 Bảng 3.6. Một số sản phẩm rau, quả được xử lý bằng phương pháp ICF trước quá trình lạnh đông 32 Bảng 4.1.So sánh hàm lượng vitamin C trong rau tươi và rau đông lạnh. 38 Bảng 4.2. Tỷ lệ thất thoát vitamin C ở môi trường xung quanh và bảo quản lạnh. 39 Bảng 4.3.Enzymes liên quan đến chất lượng thực phẩm (svensson, 1977). 41 Bảng 4.4. Các giống thực vật dùng trong thí nghiệm. 41 Bảng 4.5. Điều kiện chần cho cà rốt, súp lơ trắng, đậu pháp, tỏi tây, củ hành và củ cải Thụy Điển. 42 Bảng 4.6. Nội dung của độ ẩm, tổng môi, axit béo và hoạt động peroxidase của các loại rau tươi. 44 Bảng 4.7. Lipid và peroxidase thay đổi khi bảo quản trong thời gian bảo quản ở 30°C và 20°C. 45 Bảng 4.8. Lipid và peroxidase thay đổi khi bảo quản nguồn điện không bắt buộc ở 30°C và 20°C. 47 LỜI MỞ ĐẦU Nước ta đang ngày càng phát triển đi lên nhưng ngành sản xuất chính vẫn là nông nghiệp. Các sản phẩm từ nông nghiệp vẫn chiếm sản lượng xuất khẩu hàng đầu cũng như tiêu thụ trong nước. Việc bảo quản thực phẩm sau khi thu hoạch để đảm bảo chất lượng thực phẩm vẫn như ban đầu khi đến tay người tiêu dùng không chỉ là một trong những mối quan tâm hàng đầu của các nhà sản xuất trồng trọt, chăn nuôi, các công ty chế biến thực phẩm mà còn của cả những nhà kinh doanh tiêu thụ thực phẩm và người tiêu dùng. Bên cạnh đó cũng đã có nhiều công trình khoa học trong nước cũng như trên thế giới, nhiều bài báo khoa học đã đề cập nghiên cứu tìm các nguyên nhân gây hư hỏng, các yếu tố ảnh hưởng đến sự giảm chất lượng thực phẩm để từ đó tìm ra các biện pháp ngăn ngừa sự hư hỏng, đảm bảo chất lượng thực phẩm cả về màu sắc và thành phần bên trong với khối lượng thực phẩm. Đặc biệt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới như nước ta thì phương pháp đảm bảo chất lượng tốt nhất là làm lạnh. Và với bài tiểu luận “ Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng rau quả lạnh đông” nhóm chúng tôi sẽ đề cập rõ hơn về việc tìm hiểu kĩ hơn các kiến thức cơ bản về các yếu tố ảnh hưởng từ đó đề cập tới các phương pháp bảo quản lạnh đông cũng như ứng dụng đa dạng của phương pháp này trong ngành công nghệ thực phẩm .

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO CƠNG NGHỆ HĨA THỰC PHẨM  BÁO CÁO TIỂU LUẬN MÔN: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT RAU QUẢ VÀ NƯỚC GIẢI KHÁT ĐỀ TÀI: CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG RAU QUẢ LẠNH ĐÔNG GVHD: Th.S Đặng Thị Ngọc Dung NHÓM (Lớp thứ 2, tiết 4-5) TP.Hồ Chí Minh, Tháng 5/2021 ĐIỂM SỐ TIÊU CHÍ NỘI DUNG BỐ CỤC TRÌNH BÀY TỔNG ĐIỂM  NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN  Kí tên MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG LỜI MỞ ĐẦU NỘI DUNG 1.Tổng quan phương pháp lạnh đông 1.1 Khái niệm điều kiện 1.2.Các phương pháp lạnh đông 1.2.1 Phương pháp lạnh đông chậm .3 1.2.2 Phương pháp lạnh đông nhanh .4 1.2.3 Phương pháp lạnh đông cực nhanh 1.3 Các thiết bị thường sử dụng phương pháp lạnh đông 1.4 Ứng dụng lạnh đông Quy trình sản xuất sản phẩm rau lạnh đông 11 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng rau lạnh đông 15 3.1.Các yếu tố hóa sinh 15 3.1.1 Hoạt động enzyme .15 3.1.2.Vi sinh vật 23 3.2.Các hợp chất chống oxi hóa 24 3.3.Các yếu tố vật lý 25 3.3.1.Nhiệt độ 25 3.3.2.Áp suất 26 3.4 Bao bì 27 3.5.Các yếu tố khác 28 3.5.1.Các quy trình xử lý tiền bảo quản 28 3.5.2.Sử dụng màng thực phẩm ăn 32 3.5.3.Nguyên liệu 33 Báo cáo khoa học 34 4.1 So sánh hàm lượng vitamin C rau tươi rau đông lạnh (D J Favell) 34 4.2 Sự thay đổi chất lượng rau đông lạnh (P Baardseth) .39 KẾT LUẬN .50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Ảnh hưởng tốc độ lạnh đơng đến cấu trúc mô thực vật Hình 1.2 Quan hệ nhiệt độ thời gian lạnh đông Hình 1.3 Thiết bị lạnh đơng tiếp xúc Hình 1.4 Air blast freezer Hình 1.5 Thiết bị lạnh đông dạng băng tải Hình 1.6 Tủ đơng Hình 1.7 Thiết bị lạnh đông tầng sôi Hình 2.1 Sản phẩm ngơ lạnh đông .11 Hình 2.2 Thiết bị tách hạt ngơ 13 Hình 3.1 Enzyme Lipoxygenase 15 Hình 3.2 Con đường chuyển hóa acid béo khơng bảo hịa đa xúc tác 13-LOX 16 Hình 3.3 Sự sản sinh Ethylene xử lý với MeJA 17 Hình 3.4 Cấu trúc Peroxidase 17 Hình 3.5 Biểu đồ thể mối quan hệ lượng Peroxit tạo thành lượng Ethylene sinh 18 Hình 3.6 Phản ứng oxi hóa polyphenol 20 Hình 3.7 Các phản ứng thứ cấp tạo chất có màu o-quinone 20 Hình 3.8 Cấu tạo phân tử Pectin 21 Hình 3.9 Phản ứng Pectinlyase 22 Hình 3.10 Cơ chế xúc tác thủy phân pectin enzymes 22 Hình 3.11 Thể tăng tổng hợp unsatured fatty acid (bulk FAs) nhiệt độ giảm (Nicole J Bale, 2019) 24 Hình 3.12 Hư hỏng Erwinia carotovora gây 24 Hình 3.13 Ảnh hưởng hoạt độ nước đến trình gây hư hỏng thực phẩm 26 Hình 3.14 Hiện tượng cháy lạnh 26 Hình 3.15 Bao bì sản phẩm rau lạnh đông 28 Hình 3.16 Thiết bị chấn nước 29 Hình 3.17 Thiết bị rửa rau, sục khí 30 Hình 3.18 Cơ chế phương pháp khử nước trình thẩm thấu 30 Hình 3.19 Lượng ẩm bị thời gian bảo quản lạnh đông số giống 33 Bảng 4.1 Các mẫu lấy phân tích nghiên cứu .34 Hình 4.2 Hàm lượng vitamin C giữ lại đậu Hà Lan đậu xanh 36 Hình 4.3 Hàm lượng vitamin C giữ lại cải xanh cà rốt 36 Hình 4.4 Tổng lượng vitamin C giữ lại rau chân vịt 37 Hình 4.5 Đánh giá cà rốt lưu trữ -30°C (nét liền) -20°C (nét cắt khúc) 44 Hình 4.6 Đánh giá cảm quan (tổng điểm) đậu Pháp bảo quản nhiệt độ -30°C (nét liền) -20°C (nét cắt khúc) 46 Hình 4.7 Đánh giá cảm quan (tổng điểm) súp lơ bảo quản nhiệt độ -30°C( nét liền) -20°C (nét đứt) .46 Hình 4.8 Đánh giá cảm quan (tổng điểm) tỏi (hình trên) hành tây (hình dưới) bảo quản nhiệt độ -30°C( nét liền) -20°C (nét đứt) 48 Hình 4.9 Đánh giá cảm quan (tổng điểm) củ cải Thụy Điển bảo quản nhiệt độ -30°C( nét liền) -20°C (nét đứt) 49 DANH MỤC BẢNG Bảng 3.1 Kết nghiên cứu Richard-Forget Gauillard, 1997 .19 Bảng 3.2 Khoảng PH mà loại vi sinh vật có khả sinh trưởng .25 Bảng 3.3 Khả thấm nước O2 vật liệu khác 28 Bảng 3.4 Ưu nhược điểm phương pháp ngâm 29 Bảng 3.5 Ưu nhược điểm trình khử nước phương pháp thẩm thấu 31 Bảng 3.6 Một số sản phẩm rau, xử lý phương pháp ICF trước q trình lạnh đơng 32 Bảng 4.1.So sánh hàm lượng vitamin C rau tươi rau đông lạnh 38 Bảng 4.2 Tỷ lệ thất thoát vitamin C môi trường xung quanh bảo quản lạnh 39 Bảng 4.3.Enzymes liên quan đến chất lượng thực phẩm (svensson, 1977) 41 Bảng 4.4 Các giống thực vật dùng thí nghiệm 41 Bảng 4.5 Điều kiện chần cho cà rốt, súp lơ trắng, đậu pháp, tỏi tây, củ hành củ cải Thụy Điển 42 Bảng 4.6 Nội dung độ ẩm, tổng môi, axit béo hoạt động peroxidase loại rau tươi .44 Bảng 4.7 Lipid peroxidase thay đổi bảo quản thời gian bảo quản -30°C -20°C 45 Bảng 4.8 Lipid peroxidase thay đổi bảo quản nguồn điện không bắt buộc -30°C -20°C 47 LỜI MỞ ĐẦU Nước ta ngày phát triển lên ngành sản xuất nông nghiệp Các sản phẩm từ nông nghiệp chiếm sản lượng xuất hàng đầu tiêu thụ nước Việc bảo quản thực phẩm sau thu hoạch để đảm bảo chất lượng thực phẩm ban đầu đến tay người tiêu dùng không mối quan tâm hàng đầu nhà sản xuất trồng trọt, chăn nuôi, công ty chế biến thực phẩm mà nhà kinh doanh tiêu thụ thực phẩm người tiêu dùng Bên cạnh có nhiều cơng trình khoa học nước giới, nhiều báo khoa học đề cập nghiên cứu tìm nguyên nhân gây hư hỏng, yếu tố ảnh hưởng đến giảm chất lượng thực phẩm để từ tìm biện pháp ngăn ngừa hư hỏng, đảm bảo chất lượng thực phẩm màu sắc thành phần bên với khối lượng thực phẩm Đặc biệt điều kiện khí hậu nhiệt đới nước ta phương pháp đảm bảo chất lượng tốt làm lạnh Và với tiểu luận “ Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng rau lạnh đơng” nhóm chúng tơi đề cập rõ việc tìm hiểu kĩ kiến thức yếu tố ảnh hưởng từ đề cập tới phương pháp bảo quản lạnh đông ứng dụng đa dạng phương pháp ngành công nghệ thực phẩm NỘI DUNG 1.Tổng quan phương pháp lạnh đông 1.1 Khái niệm điều kiện Lạnh đơng q trình bảo quản thực phẩm cách giảm nhiệt độ sản phẩm xuống thấp nhiệt độ mà đó, nước có sản phẩm kết tinh Thông thường, giảm nhiệt độ sản phẩm từ -10°C đến -20°C, phân ứng ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm bị đình diễn cường độ thấp Tại nhiệt độ đó, tất sinh vật bị ức chế, khơng hoạt động Khi đó, chất lượng sản phẩm giữ ổn định Có thể xem thời hạn sử dụng sản phẩm (shelflife) hàm số nhiệt độ lạnh đông: nhiệt độ thấp, thời hạn sử dụng dài (Lê Văn Việt Mẫn, 2011) Chi phí tổng thể bảo quản đông lạnh thấp so với bảo quản đóng hộp sấy khơ ngun liệu Nếu nguyên liệu bảo quản đông lạnh điểm đóng băng, kết tinh dễ dàng kiểm soát nhiều so với ngun liệu nhiệt độ mơi trường bên ngồi Các loại hệ thống cấp đơng khác có sẵn cho loại thực phẩm khác Không có hệ thống cấp đơng đơn lẻ đáp ứng nhu cầu cấp đơng có nhiều loại sản phẩm thực phẩm khác tính chất đặc điểm q trình đơng lạnh Các tiêu chí lựa chọn phương pháp đơng lạnh loại sản phẩm, thiết bị phù hợp kinh tế, khả làm dễ dàng, thiết kế hợp vệ sinh chất lượng sản phẩm mong muốn Mặc dù tất quy trình cấp đơng thương mại vận hành điều kiện khí quyển, có ứng dụng tiềm cho việc đơng lạnh rã đơng thực phẩm có hỗ trợ áp suất cao Các điểm đóng băng áp suất gây điểm giảm nhiệt độ nóng chảy cho phép mẫu làm siêu lạnh nhiệt độ thấp (ví dụ, 22 ° C 207,5 MPa), dẫn đến phát triển tạo mầm nhanh chóng đồng tinh thể nước đá giải phóng áp suất (Kalichevsky cộng 2007) Hạn chế phương pháp lạnh đông để bảo quần sản phẩm cấu trúc sản phẩm bị thay đổi (do việc hình thành tinh thể đá) yêu cầu lượng Trong q trình lạnh đơng, biến đổi cấu trúc sản phẩm bị gây việc hình thành tinh thể đá thường biến đổi khơng thuận nghịch Vì vậy, sau thực q trình rã đơng, cấu trúc sản phẩm không trở lại trước lạnh đông Ngồi ra, q trình lạnh đơng cẩn phải cung cấp nhiều lượng Năng lượng đáp ứng hai mục đích: - Năng lượng cần thiết để thực q trình lạnh đơng - Năng lượng cần thiết để bảo quản sản phẩm lạnh đơng, sản phẩm lạnh đông thường bảo quản nhiệt độ thấp (thường xấp xỉ với nhiệt độ lạnh đông) Cơ chế trình lạnh đơng đến rau quả: lúc đầu tinh thể đá tạo thành từ nước gian bào, sau tới nước tế bào, tiếp tục sau nước dịch bào (dạng xôn) nguyên sinh chất (dạng gen) chuyển thành đá Đến cuối q trình lạnh đơng cịn lượng nước khơng đóng băng được, phần nước liên kết bền vững mà rau lạnh đông thường chiếm 6-8% Do chuyển nước thành đá nên sàn phẩm rau lạnh đơng trở nên cứng, có màu sắc trắng sáng , có khối lượng riêng nhỏ (vì 10 thấp mẫu lưu trữ nhiệt độ môi trường Mẫu làm lạnh sau đưa nhiệt độ mơi trường cho thấy khả giữ lượng axit ascorbic gần không đổi Bảng 4.2 So sánh hàm lượng vitamin C rau tươi rau đông lạnh Bông cải: Hàm lượng lưu trữ trung bình axit ascorbic mẫu cải xanh biểu thị so với chất khô ngày (Hình 2a) Mức độ axit ascorbic tươi cải xanh thu hoạch mức cao 77 93 mg / l00g hai thử nghiệm, giá trị điển hình cho bơng cải xanh Sau q trình đơng lạnh/chần hơn 80% lượng axit ascorbic giữ lại có thêm chút tổn thất (