Đang tải... (xem toàn văn)
Dịch vụ thành lập Thay đổi Giấy phép kinh doanh cty Việt Nam cty vốn FDI Tuyển Cộng tác viên (CK 15% gói Dịch vụ) 0899315716 MỞ ĐẦU Việt Nam là quốc gia có rất nhiều lợi thế về sản xuất nông nghiệp. Để nâng cao giá trị cho nông sản Việt Nam, tăng lợi nhuận cho người sản xuất nông nghiệp, ngoài việc cải tạo, thay đổi giống cây trồng, áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến vào chăm bón, thúc đẩy cây phát triển, nâng cao chất lượng rau củ quả, người làm nông nghiệp cần đặc biệt quan tâm kỹ thuật xử lý bảo quản sản phẩm sau quá trình thu hái. Nông sản được xử lý bảo quản tốt sẽ hạn chế được rất nhiều các tổn thất không mong muốn và kéo dài được thời gian bảo quản, từ đó có thể cung cấp cho người tiêu dùng những sản phẩm chất lượng cao hơn, an toàn hơn, đồng thời, sẽ tạo được nhiều thuận lợi, tăng khả năng xuất khẩu sang các nước khác trên thế giới. Hiện nay, bên cạnh phương pháp bảo quản lạnh (cold storage) truyền thống, các phương pháp bảo quản trong điều kiện có kiểm soát thành phần khí (CA Controlled Atmosphere hay MAModified Atmosphere), bảo quản bằng chất cản chín (ripenning exhibitor), bảo quản bằng dùng sáp bao (waxing), màng bao (coating)... thường gặp nhiều khó khăn như: chi phí cao nhưng hiệu quả mang lại khá thấp, sản phẩm có sự tồn dư của các chất cấm do sử dụng các loại hóa chất không thích hợp trong quá trình xử lý bảo quản, làm suy giảm giá trị nông sản và ảnh hưởng nghiêm trọng thương hiệu ngành nông nghiệp nước nhà. TopsinM, có tác dụng hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, chế phẩm màng bao chitosan có khả năng phân hủy sinh học hạn chế sự hô hấp của quả, hay hạt KMnO4 hấp thụ khí ethylene, là chất có tác dụng cản sự chín của trái, đều là những chất đã được tổ chức nông lương thế giới (FAO) và các tổ chức đo lường kiểm định chất lượng Việt Nam cho phép sử dụng trong bảo quản nông sản. Ngoài ra, trong quá trình xử lý bảo quản, phương pháp xử lý kết hợp nhiều chế phẩm bảo quản với nhau sẽ hạn chế khả năng hư hỏng, hạn chế những thất thoát không mong muốn khi bảo quản, đặc biệt, kéo dài được thời gian bảo quản lâu hơn các phương pháp đơn lẽ mà không làm giảm chất lượng nông sản bảo quản. Đây chính là giải pháp an toàn, giúp tăng hiệu quả bảo quản nông sản, qua đó, góp phần tăng giá trị thương mại, tăng tính cạnh tranh cho các loại nông sản, đặc biệt các loại nông sản xuất khẩu của Việt Nam. Chuối Laba, xoài Cát Chu, bơ sáp là 3 loại quả đặc sản của Lâm Đồng, của Cao Lãnh Đồng Tháp và của Đắk Lắk được sử dụng nhiều trên địa bàn Tp. Hồ Chí Minh. Ba loại quả trên hiện đang là những loại nông sản xuất khẩu chủ lực tại các vùng miền, có tiềm năng phát triển, mở rộng thị trường rất cao. Tuy nhiên, chuối Laba, xoài Cát Chu, bơ sáp đều thuộc nhóm quả hô hấp đột biến, khó bảo quản, dễ hư hỏng, nhiều trở ngại trong thời gian tập kết, vận chuyển hay giao thương. Đề tài “Nghiên cứu sử dụng các biện pháp tổng hợp (xử lí, màng bao tự nhiên, yếu tố cận thu hoạch) nhằm kéo dài thời gian bảo quản một số rau quả” được thực hiện nhằm mục đích xác định phương pháp bảo quản phù hợp ứng dụng ngay tại các nhà vườn hay tại các cơ sở thu mua xuất khẩu chuối, xoài, bơ, qua đó, giúp nâng cao được hiệu quả bảo quản, tránh được nhiều hư hỏng thất thoát cho nông sản sau thu hái nhưng vẫn không đòi hỏi các nhà vườn, các cơ sở thu mua xuất khẩu phải đầu tư trang thiết bị, kỹ thuật phức tạp, không tốn qua nhiều thời gian, công lao động, đặc biệt, không làm tăng chi phí sản xuất. Kết quả thu được sau quá trình khảo sát sự ảnh hưởng của từng yếu tố độc lập được so sánh với kết quả thu được khi khảo sát phối hợp nhiều yếu tố sẽ giúp đề tài xác định được phương pháp thích hợp nhất hạn chế những tổn thất sau thu hoạch cho quả chuối Laba, quả xoài Cát Chu và quả bơ sáp khi xử lý bảo quản trong điều kiện tự nhiên tại TP. Hồ Chí Minh. CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. HIỆN TRẠNG BẢO QUẢN QUẢ NHIỆT ĐỚI 1.1.1. Thực trạng Việt Nam là nước có 80% dân số chuyên sản xuất nông nghiệp, luôn có sản phẩm nông lâm thu hoạch quanh năm. Không ít mặt hàng nông sản của Việt Nam chiếm vị trí hàng đầu thế giới về sản lượng, kim ngạch như gạo, cà phê, hồ tiêu, cao su, hạt điều… và cũng như không ít mặt hàng thiết yếu như rau, củ, quả, thực phẩm tươi sống có thể cung ứng với khối lượng lớn, chất lượng cao. Nhưng để nông sản luôn tươi ngon thì ngay cả các nhà phân phối lẫn nhà nông hiện nay phần lớn tự thu hoạch và thường bảo quản bằng những chế phẩm hoá học, không mang lại hiệu quả, ít nhiều đã ảnh hưởng đến chất lượng nông sản, thậm chí ảnh hưởng đến chính sức khoẻ của người tiêu dùng. Hiện nay, đầu tư phát triển nông nghiệp hiện chủ yếu chỉ tập trung ở khâu làm đất, canh tác cây trồng, còn đầu tư cho khâu chế biến, bảo quản nông sản, hệ thống kho dự trữ vẫn chưa được quan tâm đúng mức, hiện vẫn đang trong tình trạng thiếu trầm trọng. Tỉ lệ tổn thất sau thu hoạch của Việt Nam hiện đang ở mức cao nhất trong khối các quốc gia sản xuất nông nghiệp của châu Á, do đó thu nhập của nông dân giảm 1530% do sản phẩm không được sơ chế, bảo quản, tiêu thụ kịp thời. Theo Cục Chế biến, thương mại nông lâm thủy sản và nghề muối Bộ Nông nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, tỉ lệ tổn thất sau thu hoạch đối với lúa gạo của Việt Nam dao động trong khoảng 912% (thậm chí 2030%, tùy từng khu vực và mùa vụ). Trong khi đó, các nước tiên tiến như Nhật Bản tỷ lệ này chỉ khoảng 3,9 5,6%. Nếu lấy mức độ tổn thất trung bình của lúa là 10% và sản lượng lúa năm 2001 là gần 32 triệu tấn thì số thiệt hại là 3,2 triệu tấn lúa (vào khoảng 1,92 triệu tấn gạo) và tương đương với 460 triệu USD. Để có được 3,2 triệu tấn lúa này, phải có thêm một diện tích trồng lúa là 640.000 ha. Với tỷ lệ tổn thất này, trung bình, người nông dân mất khoảng 3.000 tỷ đồng mỗi năm số tiền lớn hơn tổng thu ngân sách trên địa bàn nhiều tỉnh của cả nước. Đối với rau quả, tổn thất khoảng 1520%. Trong khi đó, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch ở các nước Châu Á như ấn Độ̀ chỉ là 3 3,5%, Bangladesh 7%, Pakistan 210%, Indonesia 617%, Nepan 422%... Ngoài ra, theo thống kê của Viện Kinh tế nông nghiệp, hầu hết công nghệ của các doanh nghiệp chế biến nông lâm sản hiện nay của Việt Nam đã lạc hậu; 73% số nhà xưởng tạm bợ, chắp vá; chỉ 1 5% sản phẩm làm ra đạt chất lượng quốc tế. Trên địa bàn miền Nam nói chung và thành phố Hồ Chí Minh hiện có rất nhiều doanh nghiệp kinh doanh, phân phối các mặt hàng nông sản, tuy nhiên, hầu như các doanh nghiệp xuất khẩu nông sản mới quan tâm đến công nghệ bảo quản an toàn như: sử dụng các phương pháp bảo quản lạnh, chiếu xạ, các phương pháp sinh học, hoá học có kiểm soát,... Các cơ sở nhỏ hoặc các tiểu thương thường không sử dụng các biện pháp bảo quản hay chỉ sử dụng những biện pháp hiệu quả tức thời và không quan tâm đến vấn đề an toàn thực phẩm, như: sử dụng lưu huỳnh để bảo quản gừng tươi nhằm giúp gừng có thể bảo quản lâu hơn và có màu sáng đẹp hơn; dùng DDT hay Mipcin bảo quản hành tím chống côn trùng; sử dụng “Gengreen” để kéo dài thời gian bảo quản chuối, giúp chuối luôn có màu xanh đẹp mắt,… Nguyên nhân chính thường do các cơ sở nhỏ và các tiểu thương không có kiến thức về bảo quản cũng như an toàn thực phẩm hay do lợi ích trước mắt mà quên đi trách nhiệm xã hội, hoặc không có điều kiện để đầu tư một dây chuyền, một hệ thống bảo quản đúng tiêu chuẩn và một phần không nhỏ là do sự quản lý không chặt của các cơ quan chức năng dẫn đến rất nhiều vụ ngộ độc thực phẩm liên quan đến vấn đề nông sản bẩn. Bên cạnh đó, các phương pháp sử dụng chế phẩm sinh học bảo quản cũng đã được áp dụng tại một số cơ sở, tuy hiệu quả bảo quản mang lại cao, chất lượng nông sản sau bảo quản rất tốt và an toàn với sức khoẻ người tiêu dùng nhưng giá thành đầu tư cao, do đó các sản phẩm rất khó cạnh tranh với các sản phẩm được bảo quản với các loại hoá chất giá rẻ trôi nổi trên thị trường. Vì vậy, phương pháp này gần như không xuất hiện trong chuỗi cung ứng rau quả tại Thành phố Hồ Chí Minh. Thay vào đó, phần lớn rau quả hiện được phân phối và xuất khẩu ở dạng sản phẩm thô (giá trị chiếm tỷ trọng rất nhỏ trong chuỗi giá trị hàng xuất khẩu tinh chế trên thị trường thế giới), đạt tỉ lệ cao hơn 80%, trong khi đó tỷ lệ này ở các nước ASEAN chỉ chiếm dưới 50%, sản phẩm qua chế biến chỉ chiếm 15%. Điều này không những làm giảm hiệu quả kinh tế của nông sản tiêu thụ trong nước và xuất khẩu mà còn làm giảm các lợi ích xã hội khác như thu nhập và việc làm cho nông dân. Thông thường, các sản phẩm rau quả chủ yếu được sơ chế và bảo quản đơn giản, được thu hái rất sớm (rau được thu hoạch vào lúc chiều (từ 45 giờ), trong khi đó, nếu đúng qui trình thì rau được thu hoạch vào lúc sáng sớm vì khi đó rau trông tươi mát, chưa mất nước và cân nặng nhất trong ngày), sau đó, người nông dân hay cơ sở thu mua sẽ cắt tỉa, làm sạch, đóng gói và vận chuyển đến nơi tiêu thụ hay nơi tập kết xuất khẩu. Gần như chỉ những nông sản tại các doanh nghiệp xuất khẩu hay các siêu thị mới được đầu tư các trang thiết bị bảo quản, như thiết bị rửa nước ozon, thiết bị bảo quản lạnh, xe chuyên chở vận chuyển lạnh, thiết bị hút chân không…và cũng chỉ tồn trữ 25 ngày nếu không được tiêu thụ hết. Rau quả tồn đọng sẽ bị loại bỏ, gây nên tỉ lệ hao hụt rất cao. Nhìn chung, tình hình bảo quản rau quả tại thành phố Hồ Chí Minh còn rất nhiều hạn chế, tổn thất sau thu hoạch vẫn ở mức cao khoảng 25% đối với các loại rau quả, hơn 30% đối với rau xanh và từ 1560% đối với các loại lương thực khác. Nhưng vào năm 2006, bộ Khoa học và công nghệ đã hợp tác với tập đoàn ABI Nhật Bản, nhận chuyển giao công nghệ CAS (Cells Alive System) bảo quản nông sản, mang lại nhiều tín hiệu khả quan cho công tác xử lý sau thu hoạch và cho người nông dân, các doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực nông nghiệp. Công nghệ hoạt động theo nguyên lý kết hợp giữa đông lạnh nhanh ở nhiệt độ 45oC với từ trường và có thể bảo quản nông sản được từ một đến hai năm, thậm chí là mười năm tuỳ theo từng loại sản phẩm. Nông sản thực phẩm sau khi bảo quản vẫn đạt được chất lượng tươi ngon đến 99,7% so với khi mới thu hoạch. Điều này đã mở ra một cánh cửa mới cho công nghệ bảo quản nông sản sau thu hoạch tại thành phố Hồ Chí Minh cũng như cả nước. 1.1.2 Các phương pháp xử lý bảo quản 1.1.2.1 Bảo quản ở điều kiện thường Điều kiện thường được hiểu là điều kiện nhiệt độ và độ ẩm tự nhiên, hoàn toàn phụ thuộc vào sự biến động của khí hậu và thời tiết. Bảo quản rau quả ở điều kiện thường hoàn toàn dựa vào nguyên lý bảo tồn sự sống (Bioza). Thời hạn bảo quản phụ thuộc vào đặc tính sinh học của từng loại rau quả. Nguyên liệu rau quả bảo quản có kỳ ngủ tĩnh càng dài và độ bền càng cao thì thời hạn bảo quản càng lâu. Phần lớn nguyên liệu rau quả chỉ bảo quản được ở điều kiện thường trong vài ngày. Một trong những yếu tố quan trọng giữ chất lượng rau quả được bảo quản ở điều kiện thường là thông gió. Thông gió giúp tạo ra môi trường xung quanh nguyên liệu thông thoáng như môi trường bên ngoài, tức là có nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí quyển trong khối nguyên liệu không khác với môi trường tự nhiên. Ngoài ra, quả cũng được che chắn khỏi tác động trực tiếp của ánh sáng để hạn chế sự tăng cường độ hô hấp. 1.1.2.2 Bảo quản lạnh Rau quả sau khi xử lý sẽ được bảo quản lạnh trong kho lạnh ở nhiệt độ 12 14oC. Trong thời gian bảo quản cần theo dõi nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật như nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí CO2… không để dao động quá mức cho phép (nhiệt độ không khí ngoài ± 0,5oC, độ ẩm không khí ngoài ± 2 3%, CO2 < 1%). Phải đảm bảo thông gió để giữ nồng độ CO2 không tăng và thải bớt hàm lượng khí ethylene sinh ra từ quá trình bảo quản khỏi môi trường bảo quản, hạn chế quá trình chín, giúp kéo dài thời hạn bảo quản. 1.1.2.3 Bảo quản bằng hóa chất Hiện nay, trong thực tế bảo quản và chế biến thực phẩm nói chung, bảo quản rau quả tươi nói riêng, việc sử dụng một số loại hoá chất bảo quản ở những liều lượng khác nhau nhằm kéo dài thời hạn bảo quản diễn ra khá phổ biến. Đối với rau quả tươi, một số loại hoá chất có khả năng ức chế sinh trưởng, tức là làm chậm quá trình phát triển sinh lý, cụ thể là quá trình nảy mầm của rau quả, các loại khác lại có khả năng thẩm thấu sâu vào màng tế bào của vi sinh vật, tác dụng với protein của chất nguyên sinh, làm tê liệt hoạt động sống của tế bào, và do đó vi sinh vật ngừng hoạt động, kéo dài thời hạn bảo quản rau quả tươi. Thực tế cho thấy, khi sử dụng hoá chất phù hợp, rau quả có thể bảo quản được dài ngày ngay cả ở nhiệt độ bình thường. Tuy nhiên nếu kết hợp xử lý hoá chất với bảo quản lạnh thì hiệu quả tăng lên rất nhiều. Khi sử dụng hoá chất làm chất bảo quản có thể sẽ làm biến đổi chất lượng của rau quả, tạo mùi vị không tốt, có thể gây hại cho sức khoẻ con người. Những tác hại đó có thể xảy ra tức khắc hoặc lâu dài, có thể gây ngộ độc ngay sau khi cơ thể nhận được một lượng hoá chất vượt quá mức chịu đựng hay tích luỹ dần các chất, về sau có khả năng trở thành nguyên nhân gây ra một số bệnh nguy hiểm. Vì vậy, sử dụng hoá chất làm chất bảo quản rau quả cần có sự cân nhắc và thận trọng về cả loại chất, liều lượng thậm chí thời gian bảo quản. Hoá chất được sử dụng để bảo quản thực phẩm nói chung, rau quả tươi nói riêng cần đáp ứng những yêu cầu sau đây: diệt được vi sinh vật ở liều lượng thấp dưới mức nguy hiểm cho con người; không tác dụng tới các thành phần trong thực phẩm để dẫn tới biến đổi màu sắc, mùi vị làm giảm chất lượng sản phẩm; không tác dụng với vật liệu làm bao bì hoặc dụng cụ thiết bị công nghệ; dễ tách khỏi sản phẩm khi cần sử dụng. Trong thực tế không có loại hoá chất nào lại có thể thoả mãn tất cả những yêu cầu trên, cho nên khi sử dụng cần tìm hiểu đầy đủ tính chất hoá học, lý học, mức độc hại, tác dụng của từng loại hoá chất để lựa chọn cho từng đối tượng cụ thể, nhằm đảm bảo đồng thời chất lượng bảo quản và an toàn thực phẩm. Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại hóa chất có thể sử dụng để bảo quản rau quả. Trong đó, Aminoethoxyvinylglycine (AVG), hợp chất 1 methylcyclopropene (1MCP), Topsin – M, Mertect 90, Benlat, NF44, NF35, Thiabendazole (TBZ), Carbendazim (CBZ), KMnO4, các chất oxy hoá mạnh… là được dùng phổ biến nhất. Aminoethoxyvinylglycine (AVG) Trong quá trình chín của quả sau thu hoạch, cường độ sản sinh ethylene gia tăng nhanh chóng. Đây là một yếu tố ảnh hưởng bất lợi đến quá trình bảo quản và tiêu thụ sản phẩm. Ethylene được xem là hormone của sự chín đóng vai trò quan trọng trong những hoạt động sinh lý khác của thực vật như quá trình nở của hoa, sự rụng lá hoặc các bộ phận thực vật khác, sự biến màu của sắc tố chlorophyll. Trong thực vật luôn tồn tại hai hệ thống sản sinh ethylene. Hệ thống thứ nhất hoạt động trong suốt quá trình sinh trưởng và phát triển bình thường của thực vật. Hệ thống thứ hai mặc dù được khởi động bởi hệ thống thứ nhất nhưng chỉ hoạt động trong quá trình chín của quả và quá trình già hóa của các bộ phận thực vật. Hệ thống thứ nhất có cơ chế tự ức chế, nghĩa là ethylene ngoại sinh có thể kìm hãm quá trình tổng hợp ethylene. Ngược lại, hệ thống thứ hai lại bị kích thích bởi ethylene và vì vậy có cơ chế tự xúc tác sự tổng hợp ethylene ở giai đoạn chín Quá trình chín của rau quả có thể được trì hoãn bởi sự ức chế tác động của ethylene. Aminoethoxyvinylglycine (AVG) là hợp chất ức chế quá trình sinh tổng hợp ethylene, được sử dụng khá phổ biến hiện nay. Trên thế giới các nghiên cứu về ảnh hưởng AVG đến những biến đổi sinh lý, sinh hoá của các loại quả nhằm mục đích kéo dài thời vụ thu hoạch cũng như tăng thời gian bảo quản sau thu hoạch được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm trong những năm gần đây. AVG là chất điều hoà sinh trưởng, có tác dụng làm chậm quá trình chín và tăng cường độ chắc cho quả, do đó tăng khả năng chống chịu sự va đập của rau quả trong quá trình vận chuyển. AVG là chất kháng ethylen có tên thương mại là Retain. AVG là sản phẩm được chiết xuất từ thực vật bằng phương pháp lên men đậu nành nên không ảnh hưởng đến sức khoẻ của người tiêu dùng. Các dữ liệu thu thập được đã chỉ ra rằng độc tính của AVG là rất thấp. Chưa có báo cáo nào công bố rằng việc sử dụng AVG gây ra những tác động có hại đối với con người. Cơ chế tác dụng chính của AVG là ức chế hoạt lực ACC synthase. Đây là enzyme có trách nhiệm chuyển hoá cơ chất SAM thành ACC (tiền chất của ethylene). Do đó, hàm lượng ACC tạo thành thấp dẫn đến cường độ sản sinh ethylene được hình thành cũng thấp. Vì vậy, làm chậm quá trình chín và kéo dài thời gian bảo quản quả sau thu hoạch Hợp chất 1methylcyclopropene (1MCP) 1MCP (tên thương mại: ethylblockTM) là chất điều hoà sinh trưởng thực vật, hợp chất không mùi, ổn định ở nhiệt độ môi trường, hoạt động ở nồng độ rất thấp và không độc hại đối với sức khoẻ người tiêu dùng. 1MCP là chất trì hoãn làm giảm tác động của ethylene vốn là chất gây ra quá trình già hoá của quả. 1MCP có công thức phân tử: C4H6. Hợp chất 1MCP có khả năng ngăn chặn sự liên kết của ethylen với cơ quan tiếp nhận, vì thế, 1MCP là chất có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản các loại rau quả sau thu hoạch. Các ion kim loại nặng Các ion kim loại nặng như bạc (Ag), coban (Co), titan (Ti), thuỷ ngân (Hg), paladin (Pd) có khả năng ức chế quá trình chuyển tryptophan thành ACC. Do đó, ethylene không được hình thành. Ngoài ra, các ion kim loại còn được xem như các chất kháng ethylene tiềm tàng, bởi chúng có thể gây trở ngại đến các vị trí liên kết của ethylene, ức chế sự trao đổi ethylene, bằng cách xúc tiến sự hình thành nên một phức diethylen thực sự. Sử dụng các chất kháng ethylene có nguồn gốc ion kim loại nặng có một số nhược điểm như: các dung dịch chứa các ion kim loại nặng không bền vững khi để thời gian dài hay sự tồn dư các hàm lượng ion kim loại xử lý trong nước và đất, ảnh hưởng đến môi trường và sức khoẻ cộng đồng. Vì vậy, phương án sử dụng chất kháng ethylene bằng ion kim loại không được khuyến khích. Các chất oxy hoá mạnh Các chất oxy hoá mạnh như ozone (O3), thuốc tím (KMnO4), tia cực tím (UV),… cũng được dùng phổ biến để xử lý rau quả sau thu hái nhằm kéo dài thời gian bảo quản. Các chất oxy hoá mạnh sẽ oxy hoá ethylene trước khi ethylene gây ra những tác động xấu đến nông sản bảo quản. Bên cạnh đó, các hóa chất bảo quản sẽ được dùng kết hợp với các phương pháp bảo quản khác như bảo quản lạnh, bảo quản trong khí quyển cải biến, xử lý thông gió … giúp tăng hiệu quả bảo quản, giúp kìm hãm sự tạo thành ethylene nội sinh ngay trong chính rau quả, làm chậm quá trình chín và kéo dài thời gian bảo quản của rau quả sau thu hoạch. Điều đáng lưu ý là không nên bảo quản chung một kho các loại rau quả có độ chín khác nhau bởi vì quả chín sẽ sản sinh lượng ethylene cao và làm ảnh hưởng chung các lô sản phẩm khác. 1.1.2.4 Phương pháp bảo quản MA Phương pháp bảo quản rau quả trong các màng polyethylene bán thấm chọn lọc như: LDPE, HDPE, PP, PVC, … nhằm ngăn sự bay hơi nước, khuyếch tán có chọn lọc khí oxy và cacbonic, làm giảm cường độ hô hấp và các hoạt động trao đổi chất, do đó, nâng cao chất lượng sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản các loại quả sau thu hoạch. Đây là phương pháp đơn giản, cho hiệu quả cao, rất thích hợp điều kiện các nước khí hậu nhiệt đới. Hiện nay trên thị trường, các loại vật liệu phù hợp trong bảo quản trong môi trường khí quyển cải biến rất hạn chế. Hầu hết, các loại vật liệu đều không đạt được hàm lượng O2 và CO2 thích hợp khi bảo quản các loại rau quả có mô mềm. Trong những năm gần đây, nhờ sự tiến bộ vượt bậc của công nghệ vật liệu polymer mà các loại vật liệu được sử dụng trong bảo quản trong môi trường khí quyển cải biến đã phát triển nhanh chóng. Các sản phẩm rau quả tươi bảo quản bằng MAP thường được đóng gói trong các khay có bao gói bằng màng PVC một lớp hoặc màng LDPE mỏng, có đục vi lỗ. Các loại bao bì, bao gói này có nhiều loại, có cấu tạo và độ dày mỏng khác nhau, thường biến thiên ở khoảng khá rộng, vì vậy, có khả năng thấm hút khác nhau. Tính thấm của màng phụ thuộc vào độ dày của màng và nhiệt độ môi trường. Độ dày của màng càng lớn, khả năng thấm càng thấp. Nhiệt độ môi trường càng cao thì khả năng thấm càng lớn (bảng 1.1 và 1.2). Bảng 1.1: Độ thấm khí của các màng polymer TT Loại màng Vận tốc thấm khí (L) CO2 O2 Hơi nước 1 HDPE 390010000 5204000 410 2 LDPE 770077000 390013000 623,2 3 PP 770021000 16006400 410,8 4 PVC hoá dẻo 77055000 777500 >8 Ghi chú: ( L) vận tốc thấm khí: Với O2, CO2 là cm3 m2 ngày ở chênh lệch áp suất là 1atm cho màng dày 0.0254 mm tại nhiệt độ: 2225oC, độ ẩm khác nhau. Với hơi nước là g m2 ngày ở 37.8oC và độ ẩm 90% Bảng 1.2: Ảnh hưởng của nhiệt độ, chiều dày đến tính thấm của màng LDPE Nhiệt độ (oC) Chiều dày (µm) O2 CO2 23 20 7700 25 25 6500 38 25 8500 10 50 2002 8163 15 50 2900 12245 20 50 4090 15513 25 50 5174 19620 1.1.2.5. Bảo quản bằng khí quyển kiểm soát (CA controled atmosphere) Phương pháp bảo quản trong khí quyển được điều chỉnh (CA) là phương pháp bảo quản mà thành phần và tỷ lệ chất khí trong môi trường bảo quản được kiểm soát nghiêm ngặt và ổn định trong suốt thời gian bảo quản. Phòng bảo quản kín, lạnh hoặc không lạnh, có hệ thống thông gió và cung cấp khí oxy, nitơ, cacbonic, với các thiết bị đo nhiệt độ, độ ẩm và các khí một cách tự động hoàn toàn. Các thông số công nghệ được đo, kiểm soát một cách chặt chẽ, các quá trình sinh lý, sinh hoá diễn ra bên trong quả bị ức chế, cường độ hô hấp của quả bị kìm hãm đáng kể khi điều chỉnh tăng hàm lượng CO2 và giảm hàm lượng O2 ở khí quyển xung quanh quả, giúp làm chậm quá trình chín và kéo dài thời gian bảo quản. Phương pháp bảo quản bằng khí quyển điều chỉnh kéo dài được thời gian tồn trữ và duy trì chất lượng chuối tốt sau khi chín. Tuy nhiên, do giá thành cao và vận hành phức tạp nên phương pháp này khó áp dụng trong thực tế sản xuất (bảng 1.3). Bảng 1.3: Ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp bảo quản STT Tác nhân bảo quản Ưu điểm Nhược điểm 1 Bảo quản ở điều kiện thường Đơn giản, dễ thực hiện, tiết kiệm chi phí Hiệu quả bảo quản không cao 2 Bảo quản lạnh Quy trình đơn giản, hiệu quả bảo quản tương đối tốt Tốn kém chi phí năng lượng, thành phần quả có thể bị biến đổi trong quá trình bảo quản 3 Bảo quản trong môi trường thay đổi thành phần khí quyển Thời gian bảo quản dài, quả ít bị biến đổi rong quá trình bảo quản Tốn kém, chi phí cao, điều kiện vận hành phức tạp 4 Bảo quản bằng hóa chất Thời gian bảo quản tương đối dài Có thể tồn dư hóa chất trong bảo quản, tốn chi phí hóa chất 5 Bảo quản bằng chitosan Thời gian bảo quản tương đối dài, quả ít bị ảnh hưởng Thao tác khó thực hiện 6 Bảo quản bằng tia bức xạ Hiệu quả bảo quản tương đối tốt Thành phần quả có thể bị ảnh hưởng 1.1.3 Biến đổi của thành phần nông sản trong thời gian bảo quản và các nguyên nhân gây hư hỏng nông sản trong quá trình bảo quản 1.1.3.1 Biến đổi trong quá trình bảo quản nông sản Sau khi thu hoạch, nông sản vẫn tồn tại như một cơ thể sống. Tuy nhiên, chúng không còn khả năng thu nhận chất dinh dưỡng từ môi trường để tổng hợp thành các chất dự trữ, mà ngược lại khi đã tách khỏi cơ thể mẹ lại diễn ra quá trình phân giải các chất tích luỹ. Hiện tượng này được gọi là sự hư hại sinh lý và đây được coi là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây tổn thất sản phẩm tươi sau thu hoạch. Hô hấp Hô hấp là một trong những quá trình sinh lý quan trọng của cơ thể sống, là quá trình oxy hoá – khử phức tạp, trải qua hàng loạt phản ứng sinh hoá kế tiếp nhau dưới sự xúc tác của các enzyme đặc hiệu. Trong quá trình bảo quản, rau quả vẫn xảy ra quá trình hô hấp thường được gọi là hô hấp quả. Trong quá trình hô hấp quả, các chất dự trữ trong cơ thể được huy động để tiến hành các quá trình trao đổi chất, giải phóng năng lượng phục vụ hoạt động sống. Quá trình hô hấp diễn ra nhanh hay chậm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, được chia thành hai nhóm: nhóm các yếu tố nội tại (gồm: loại rau quả, tuổi mô tế bào, loại mô tế bào, tỷ lệ giữa bề mặt và thể tích, độ nguyên vẹn của rau quả) và nhóm các yếu tố ngoại cảnh (gồm: nhiệt độ, ẩm độ môi trường, thành phần không khí, ánh sáng,…) Hoạt động hô hấp có thể xảy ra trong cả điều kiện có hoặc không có O2 để giải phóng ra các sản phẩm như: CO2, H2O, acid, ethanol và nhiệt. Quá trình hô hấp tiêu hao một lượng lớn các chất hữu cơ dự trữ. Do đó, chất lượng rau quả giảm dần theo thời gian bảo quản. Nước và nhiệt sinh ra làm quả bị ẩm ướt và dễ bị thối. Sự sinh nhiệt Nhiệt được sinh ra trong quá trình bảo quản tươi là do hô hấp. Khoảng 23 lượng nhiệt đó được tải ra ngoài môi trường, 13 lượng nhiệt còn lại được dùng vào các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào, quá trình bay hơi nước. Trong bảo quản cần duy trì các thông số nhiệt độ, độ ẩm tối ưu trong kho. Khi nhiệt độ tăng kích thích cường độ hô hấp mạnh lên, từ đó đẩy mạnh chu trình nhiệt, độ ẩm tăng, làm quá trình hô hấp tăng, sự phát triển của vi sinh vật tăng, lượng nhiệt sinh ra lại tăng hơn nữa. Đó là điều kiện dẫn đến hư hỏng quả nhanh chóng. Sự bay hơi Quả sau khi thu hái sẽ xảy ra quá trình mất nước tự nhiên do bay hơi, dẫn đến quả bị nhăn héo, hình thức xấu. Nếu quá trình mất nước nhanh làm rối loạn sinh lý, làm hô hấp tăng dẫn đến quả bị hỏng nhanh. Mức độ bay hơi nước phụ thuộc vào từng loại quả, giống và cấu tạo của quả (quả vỏ dày, vỏ mỏng, dai, giòn), độ chín của quả, mức độ bầm dập cơ học. Mức độ bay hơi còn phụ thuộc vào độ ẩm và nhiệt độ môi trường và phương thức bao gói quả. Quả non, xanh bốc hơi nước nhanh nên dễ bị héo. Quả bị khuyết tật do côn trùng, nấm bệnh, bầm dập cơ học cũng làm tăng sự mất nước. Sự mất nước cũng làm thay đổi theo thời gian bảo quản. Sau khi thu hái thì mất nước mạnh, sau đó giảm rồi lại tăng lên khi quả chín và thối hỏng. Độ ẩm môi trường thấp, nhiệt độ môi trường cao cũng làm tăng sự mất nước. Sự giảm khối lượng quả Khi xảy ra hiện tượng bay hơi nước trong quá trình bảo quản thì khối lượng của quả bị giảm và chất lượng dinh dưỡng của quả cũng bị tổn hao. Sự tổn hao chất dinh dưỡng là do quả phải sử dụng chất dinh dưỡng (chủ yếu là đường) để duy trì sự sống sau khi tách khỏi cây mẹ. Trong bất cứ điều kiện bảo quản nào cũng không thể tránh khỏi hiện tượng hao hụt khối lượng tự nhiên mà chỉ có thể giảm hiện tượng này đến mức tối thiểu. Vì vậy, muốn khối lượng tự nhiên của rau quả không bị hao hụt trong quá trình bảo quản thì phải hạn chế được hiện tượng bay hơi nước, làm cho quá trình hô hấp diễn ra chậm. Sự thay đổi thành phần hoá học Trong quá trình quả chín, quả sẽ trở nên mềm (do chất protopectin chuyển thành pectin hòa tan làm quả trở nên mềm). Sự biến đổi pectin trong quá trình bảo quản là một yếu tố quan trọng giúp điều khiển quá trình bảo quản được tốt hơn. Đặc biệt đối với một số loại quả như xoài, chuối, đu đủ; propectin làm cho quả có cấu trúc cứng góp phần chống sự xâm nhập của vi sinh vật. Vì vậy khi thu hoạch cần phải xác định độ chin thích hợp của quả. Nếu chín quá, quả khó bảo quản; nếu quả còn quá xanh thì chất luợng quả không tốt. Glucid (các chất đường, tinh bột) là thành phần thay đổi lớn và mạnh nhất trong khi bảo quản. Trong thời gian bảo quản quả đã chín, đường được sử dụng trong quá trình hô hấp chuyển hoá thành năng lượng, hàm lượng đường bị giảm. Các loại quả chưa chín hoặc tỷ lệ chín thấp thì tiếp tục chín trong quá trình bảo quản, tinh bột chuyển thành đường, một phần đuợc sử dụng để sinh nhiệt, phần còn lại tích tụ trong quả làm tổng lượng đường trong quả tăng theo thời gian bảo quản. Biến đổi về acid hữu cơ: trong quả chín có chứa 0.5 – 1.0% acid hữu cơ. Các acid hữu cơ thường gặp là acid malic, acid citric, acid tartric… Trong quá trình bảo quản, lượng acid hữu cơ giảm rõ rệt cả về chất và lượng. Điều này làm cho vị chua của quả giảm đi và vị ngọt tăng lên khi quả chín. Biến đổi về sắc tố, màu sắc: màu sắc của quả do chất chlorophyll, anthocyan và carotenoid quyết định. Tùy theo mức độ chín của từng loại quả mà màu xanh của quả mất dần do chlorophyll giảm, màu vàng, đỏ tăng dần do hàm lượng carotenoid và antocyan tăng. Biến đổi các chất gây vị, các chất tạo hương như tanin biến đổi thành đường glucose rồi giảm dần và mất hẳn làm cho quả có vị ngọt và mất vị chát. Các chất thơm được tạo ra và tăng lên trong quá trình chín sau thu hoạch như ether, rượu, aldehyde… với hàm lượng rất nhỏ nhưng tạo cho quả có mùi thơm riêng. Biến đổi vitamin: từ giai đoạn xanh chuyển sang chín có nhiều loại vitamin tạo thành như vitamin B9, B15, P, K, tiền vitamin A… đặc biệt vitamin C tăng lên rõ rệt nhưng khi chín quá thì hàm lượng này bị giảm. 1.1.3.2 Nguyên nhân gây hư hỏng nông sản trong quá trình bảo quản Hư hỏng do tác nhân vật lý Nguyên nhân chủ yếu gây ra sự hư hỏng vật lý của rau quả là do sự bay hơi nước và tổn hao các chất hữu cơ trong quá trình hô hấp quả sau thu hái (Nguyễn Vân Tiếp và cộng sự, 1996). Khối lượng chất riêng tự nhiên bị hao hụt có thể dẫn đến giảm chất lượng cũng như làm giảm khối lượng tự nhiên của quả. Nước là thành phần chiếm phần trăm cao nhất của rau quả. Trong quá trình bảo quản luôn xảy ra hiện tượng thoát hơi nước từ quả ra môi trường xung quanh. Nước mất dần sẽ gây ra các hiện tượng không mong muốn như: héo khô, giảm tỷ trọng của quả, gây rối loạn sinh lý, giảm khả năng kháng khuẩn… dẫn đến kết quả là chuối sẽ nhanh bị hư hỏng. Sự mất nước của rau quả phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: độ chín, cấu tạo tế bào biểu bì của quả, phương pháp bảo quản, mức độ nguyên vẹn, thời hạn bảo quản cũng như điều kiện môi trường. Tốc độ mất nước càng nhanh thì khả năng hư hỏng càng nhanh (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2000; Trần Minh Tâm, 1997). Hư hỏng do tác nhân hóa học Quá trình hô hấp vẫn diễn ra liên tục trong rau quả sau thu hái. Các thành phần hóa học bị thay đổi một phần do tham gia vào quá trình hô hấp của quả, một phần do hoạt động của enzyme có trong bản thân quả. Trong quá trình bảo quản, hàm lượng tinh bột giảm và hàm lượng đường tổng tăng lên do tinh bột chuyển thành đường. Sự chuyển hóa này xảy ra dưới tác động của các enzyme thủy phân tinh bột thành đường. Khi chín thì độ rắn chắc của quả giảm và lượng pectin hòa tan tăng (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2000). Đối với quả xanh, protopectin phân tán trong thành tế bào làm cho quả có độ rắn chắc nhất định. Quả mềm là do enzyme protopectinase và acid hữu cơ thủy phần lớp protopectin chuyển thành pectin hòa tan rồi phân tán vào dịch bào do đó làm quả bị mềm dần. Bên cạnh đó, các thành phần các chất hữu cơ khác như acid, vitamin đều giảm khi kéo dài thời gian bảo quản. Các chất màu cũng được chuyển đổi từ dạng này sang dạng kia do hàm lượng carotenoid và flavonoid tăng lên… làm màu sắc quả chuyển từ xanh sang vàng (Hà Văn Thuyết và Trần Quang Bình, 2000). Hư hỏng do tác nhân sinh học Trong thời gian bảo quản rau quả, quá trình hô hấp quả luôn xảy ra. Đây là một quá trình sinh học cơ bản không thể tránh khỏi. Thành phần chủ yếu tham gia hô hấp vẫn là các chất đường, đặc biệt là loại đường đơn (glucose, fructose…). Các chất không phải là đường tham gia trực tiếp vào chu trình hô hấp tạo nên các chất trung gian, không qua khâu chuyển hóa thành đường. Lúc đầu cường độ hô hấp giảm dần, nhưng đến một thời điểm nào đó cường độ hô hấp tăng nhanh và đạt trị cực đại, lúc này rau quả chín hoàn toàn. Sau đó, cường độ hô hấp giảm xuống, đây chính là giai đoạn phân huỷ và rau quả sẽ hư hỏng hoàn toàn. Điểm cường độ hô hấp đạt cực đại gọi là điểm climacteric hay còn gọi là điểm hô hấp đột biến (Trần Minh Tâm, 1997). Quá trình chín của quả hô hấp đột biến thường nhanh hơn so với quả hô hấp thường. Bảng 1.4 Đặc điểm hô hấp của một số loại quả Quả hô hấp đột biến Quả hô hấp thường Táo Dưa bở Mâm xôi Đậu Mơ Đu dủ Ca cao Cam Quả bơ Lạc tiên Chà là Cà tím Chuối Đào Nho Dưa chuột Sầu riêng Lê Bưởi Ớt Ổi Hồng Táo nhỏ Dứa Mít Mận Chanh Dâu tây Xoài Hồng xiêm Nhãn Quýt Cà chua Na Vải Dưa hấu Song song với quá trình hô hấp, quả sẽ sản sinh ra khí ethylene. Khi quả gần chín hàm lượng ethylene đạt mức cực đại. Ethylene được coi như là một hormone kích thích sự chín và già hóa. Khi nông sản vào giai đoạn chín, già hoá hay gặp một điều kiện ngoại cảnh bất thuận nào đó (sốc nhiệt, sốc ẩm, sốc dinh dưỡng…), ethylene sẽ được sản sinh ra. Dưới tác động của ethylene, màng tế bào của rau quả sẽ tăng tính thấm do ethylene có ái lực cao đối với các nhóm lipid (thành phần chủ yếu cấu tạo nên màng tế bào). Điều đó dẫn đến hiện tượng giải phóng các enzyme vốn tách rời với cơ chất do màng ngăn cách. Các enzyme này có điều kiện tiếp xúc với cơ chất và gây ra các phản ứng có liên quan đến các quá trình sinh lý, sinh hoá của quả như quá trình chín, thoát hơi nước… Ethylen tạo thành càng sớm thì quá trình chín càng nhanh và thời gian bảo quản càng ngắn. Điều này gây khó khăn cho việc vận chuyển sản phẩm đi xa hoặc kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm (Nguyễn Quang Thạch, 2000). Hình 1.1. Sinh tổng hợp ethylene trong quá trình bảo quản nông sản Theo Yang và cộng sự (1982), ethylene là một hormone thực vật được tạo thành trong giai đoạn phát triển của cây trồng, đặc biệt ở giai đoạn chín của quả. Quá trình sinh tổng hợp ethylene bao gồm những công đoạn chính sau: Từ methionine (MET) chuyển hoá thành Sadenosyl methionine (SAM) nhờ tác dụng xúc tác của enzyme SAMsynthetase. Từ SAM chuyển hóa theo 2 con đường khác nhau: một phần tổ hợp lại acid amin MET để tiếp tục quá trình sinh tổng hợp trong cơ thể sinh vật; một phần chuyển hóa thành 1aminocyclopropane 1cacboxylic acid (ACC) nhờ tác dụng xúc tác của enzyme ACCsynthetase. Khi quả còn xanh, con đường hình thành trở lại MET xảy ra mạnh và sự hình thành ACC là yếu hơn. Quá trình này sẽ diễn ra ngược lại khi quả chín dần. Từ ACC chuyển hoá thành ethylene (C2H4) nhờ tác dụng xúc tác của enzyme ACCoxydase (hình 1.1). Theo quan điểm của Lurssen và cộng sự (1979), trong quá trình sinh tổng hợp ethylene từ acid amin MET, hoạt tính của hai enzyme ACC synthetase và ACCoxydase đóng vai trò quan trọng trong quá trình điều hoà sản sinh ethylene và bị ảnh hưởng bởi các ion kim loại nặng. Nếu có tác động của các biện pháp kỹ thuật nhằm chống lại sự hình thành ACC, chẳng hạn như sử dụng chất kháng ethylene (Retain AVG) thì chất này sẽ có tác dụng ức chế hoạt động của enzyme ACC synthetase. Do đó, quá trình chuyển hoá từ SAM để tạo thành hàm lượng ACC thấp (chất tiền ethylene). Chính vì vậy, hàm lượng ethylene tạo thành thấp, ứng dụng tính chất này để kéo dài thời gian bảo quản chuối. Trong chu trình của Yang và Adams (1979), một hướng thực hiện khác theo con đường sử dụng khả năng chuyển hoá của enzyme ACCN malonyltransferase để hàm lượng ACC tạo thành thấp. Khi trong môi trường có mặt enzyme ACCNmalonyltransferase thì enzyme này có thể làm đổi hướng đi từ ACC đến ethylene để tạo ra một dẫn xuất kết hợp đó là ACC malonyl (MACC). MACC được coi như là một sản phẩm không hoạt động, bị cô lập ở trong không bào và chỉ có thể biến đổi trở lại ACC dưới những điều kiện phi sinh lý học. Quả hô hấp đột biến sinh ra nhiều ethylene trong quá trình chín hơn các loại quả khác. Sự chín trong quả hô hấp đột biến được kích thích tăng mạnh bởi sự tăng đột biến sự sinh sản ethylene. Mức độ sản sinh ra ethylene thay đổi nhiều theo từng loại quả. Bảng 1.5 Phân loại sản phẩm quả theo tỷ lệ sinh ethylene Xếp loại Nồng độ Ethylen (µM C2H2kggiờ) Sản phẩm Rất thấp 100.0 Quả lạc tiên, hồng xiêm Để kéo dài thời gian bảo quản quả, trong quá trình bảo quản cần loại bỏ ethylene khỏi môi trường bảo quản nhằm ngăn chặn những ảnh hưởng của nó. Muốn loại bỏ khí ethylen cần loại bỏ nguồn sinh ethylene (những quả quá chín, chín rữa là những nguồn sinh ra ethylene lớn). hoặc có thể sử dụng chất ức chế quá trình hình thành ethylen, chất hấp thụ khí ethylene. 1.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bảo quản nông sản sau thu hái 1.1.4.1. Nhiệt độ Nhiệt độ là yếu tố của môi trường có ảnh hưởng lớn đến quá trình bảo quản nông sản. Cường độ hô hấp của quả tăng cao khi nhiệt độ của môi trường bảo quản tăng. Cường độ hô hấp tăng đến giá trị cực đại sẽ làm cho quả chín hoàn toàn. Do đó, cần quản lý nhiệt độ của môi trường bảo quản đảm bảo kéo dài thời gian mà cường độ hô hấp nhỏ nhất và hạn chế càng lâu càng tốt quá trình tiến tới giá trị cực đại của cường độ hô hấp. Nhiệt độ trên 30oC thịt quả chín trước quá trình chuyển màu của vỏ quả, tạo ra sản phẩm quả xanh mềm. Sự biến đổi này ảnh hưởng giá trị cảm quan về màu sắc cũng như giá trị thương mại. Khi giảm nhiệt độ xuống dưới 5oC thì cường độ hô hấp giảm nhiều nhưng nhiệt độ đến gần điểm đóng băng thì sự hô hấp chậm lại. Bảo quản ở nhiệt độ thấp là phương pháp được áp dụng sớm, được coi là phương pháp truyền thống trong bảo quản rau quả, vì nhiệt độ thấp sẽ làm giảm sự hoạt động của các enzyme nên dẫn đến quá trình trao đổi chất và hô hấp giảm, quả sẽ tiêu hao ít các chất và làm chậm quá trình chín quả, thời hạn bảo quản sẽ được kéo dài. Ở một giới hạn nhiệt độ thích hợp của mỗi loại nông sản, khi nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp tăng, nếu vượt quá giới hạn đó thì đôi khi hô hấp lại giảm hoặc ngừng hẳn. Khi nhiệt độ môi trường vượt quá ngưỡng nhiệt tối đa hay thấp hơn ngưỡng nhiệt độ tối thiểu thì nguyên sinh chất bị phá hủy, enzyme tế bào bị giảm hoạt tính hoặc bị phân giải và kết quả là hô hấp bị đình trệ hoặc không còn. Trong khoảng giới hạn nhiệt độ thì nhiệt độ tỷ lệ thuận với cường độ hô hấp. Khi nhiệt tăng trong giới hạn nhiệt độ hoạt động của enzyme thì cường độ hô hấp tăng, nhưng nếu tăng vượt qua giới hạn tối thích thì hoạt tính enzyme giảm hoặc mất hẳn và cường độ hô hấp giảm, thậm chí khi nhiệt độ quá cao thì hô hấp ngừng hẳn. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt động trao đổi chất của nông sản được thể hiển rất rõ trong quy tắc Vanthoff: Q10 = cường độ hô hấp ở nhiệt độ t + 10 cường độ hô hấp ở nhiệt độ t Trong đó: Q10 là hệ số hô hấp t: nhiệt độ môi trường Trong pham vi 010oC thì Q10 = 2 3. Đối với rau quả tươi thì ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường rất lớn: Q10 = 7, do đó rau quả tươi nhanh bị hư hỏng. Nhiệt độ thấp ở mức thích hợp sẽ có lợi cho quá trình bảo quản, nhưng nhiệt độ quá thấp sẽ gây ra hiện tượng đông kết. Hiện tượng đông kết xảy ra làm nước trong nông sản bị đóng băng dẫn tới đóng băng dịch bào, màng tế bào bị phá vỡ, tổn thất dinh dưỡng, tổn thương các cấu trúc bên trong, làm mất khả năng chín sau thu hoạch, rối loạn trao đổi chất, … Kết quả là nông sản bị rạn nứt, tóp lại. Do đó xác định nhiệt độ tối ưu cho quá trình bảo quản là việc rất quan trọng nhưng rất khó khăn và thường được xác định dựa trên những cơ sở: + Nhiệt độ đóng băng của nước trong dịch bào khoảng – 2oC, do đó nhiệt độ bảo quản phải cao hơn nhiệt độ này (đối với bảo quản rau quả tươi thì nhiệt độ là 4 10oC). + Hoạt động sinh lý và những biến đổi hóa sinh bình thường trong nông sản: Cần chọn ngưỡng nhiệt độ bảo quản không làm ảnh hưởng đến một số hoạt động sinh lí như: quá trình chín (ví dụ: trên 12oC khi bảo quản chuối xanh), không gây ra những rối loạn sinh lý do lạnh (ví dụ: trên 2oC đối với vải thiều), không để tinh bột biến đổi thành đường (ví dụ: trên 5oC đối với khoai tây thịt)… + Xuất xứ của nông sản: nông sản ôn đới thì nhiệt độ bào quản thấp, nông sản nhiệt đới thì cao hơn (ví dụ: mận, mơ, đào: 2oC; chuối > 12oC) + Thời gian bảo quản: trong cùng một loại sản phẩm, thời gian bảo quản càng dài thì càng cần nhiệt độ thấp (ví dụ: 3oC để bảo quản vải thiều trong 30 ngày, 7oC trong 15 ngày). + Điều kiện nhiệt độ trong thời kỳ nông sản trên đồng ruộng Trong quá trình bảo quản nếu nhiệt độ không khí giảm một cách đột ngột làm mật độ nước trong không khí tăng lên đến điểm quá bão hoà thì nước sẽ ngưng tụ lại, kết quả là nông sản bị đổ mồ hôi. Hiện tượng đổ mồ hôi làm cho khối hạt cũng như rau quả bị úng, ẩm ướt… tạo điều kiện cho vi sinh vật và bệnh xâm nhập gây hư hỏng nông sản. Do đó, khi bảo quản cần tránh hiện tượng giảm nhiệt độ đột ngột. Mặt khác, trong quá trình bảo quản, nhiệt độ bảo quản và ẩm độ môi trường bảo quản nếu không thích hợp sẽ gây nên sự chênh lệch về áp suất của hơi nước bão hoà trên bề mặt sản phẩm (Ph) và áp suất riêng phần của không khí (Pk), sự chênh lệch này (d=Ph – Pk) càng lớn thì sự thoát hơi nước càng nhanh. Đây là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ bay hơi nước trong quả. Môi trường có sự chênh lệch về áp suất của hơi nước bão hoà trên bề mặt sản phẩm (Ph) và áp suất riêng phần của không khí (Pk) thì làm cho quả mất hơi nước nhanh, chóng héo và các hoạt động sinh lý mất cân bằng làm giảm giá trị cảm quan của quả sau khi xử lý lên màu. Ngược lại môi trường có sự chênh lệch về áp suất của hơi nước bão hoà trên bề mặt sản phẩm (Ph) và áp suất riêng phần của không khí (Pk) cao thì khả năng mất nước thấp nhưng tạo môi trường cho cho vi sinh vật hoạt động. Bảng 1.6: Sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự thoát hơi nước Nhiệt độ không khí (0C) Ph (mmHg) Pk (mmHg) D=PhPk (mmHg) 4 12 20 30 6.098 10.521 17.548 31.860 5.448 9.469 15.798 28.674 0.610 1.052 1.755 3.186 Ngoài ra, nhiệt độ môi trường bảo quản sẽ có ảnh hưởng sâu sắc đến sự sinh trưởng, phát triển và các hoạt động gây hại của các loại vi sinh vật hay các loại côn trùng phá hoại, gây hư hỏng cho rau quả bảo quản. Sâu bọ gây hại nông sản chủ yếu là động vật biến nhiệt, nhiệt độ cơ thể thay đổi phù hợp với nhiệt độ môi trường. Nếu nhiệt độ môi trường thuận lợi thì chúng phát triển mạnh, ngược lại nhiệt độ môi trường thấp thì hoạt động của chúng bị ức chế. Nhiệt độ thích hợp của các loại sâu bọ gây hại nông sản sau thu hoạch ở Việt Nam chủ yếu là 2335oC; ở 3840oC hoặc