GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT BẢO QUẢN NÔNG SẢN

BỘ GI DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NƠNG NGHIỆP HÀ NỘI GS.TS.PHẠM XUÂN VƯỢNG (CHỦ BIÊN) TS.TRẦN NHƯ KHUN GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT BẢO QUẢN NƠNG SẢN Hà Nội, 2006 Chương 1.1 PHÂN LOẠI NƠNG SẢN Nơng sản dạng sản phẩm nơng nghiệp đa dạng phức tạp Nhìn chung nơng sản bao gồm sản phẩm hai ngành sản xuất nơng nghiệp: sản phẩm ngành trồng trọt sản phẩm ngành chăn nuôi Căn vào yêu cầu kỹ thuật bảo quản (hoặc chế biến) đặc điểm sản phẩm, ta phân loại sản phẩm nông nghiệp sau: - Hạt nông sản loại sản phẩm quan trọng nông nghiệp, gồm: hạt lương thực (thóc, ngơ, ) thành phần tinh bột; hạt có dầu (vừng, lạc, ) thành phần lipít; hạt có giá trị sử dụng ñặc biệt (cà phê, hạt số loại quả) Hạt nông sản dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp ñể sản xuất gạo, dầu thực vật, - Củ gồm khoai, sắn, dùng làm lương thực, công nghiệp sản xuất tinh bột, rượu thức ăn gia súc - Rau bao gồm loại rau ăn (rau muống, bắp cải, rau gia vị, ); rau ăn củ rễ củ ( su hào, cà rốt, củ cải, ); dùng làm rau (cà chua, bầu bí, xu xu, đậu ve, ); loại (cam, chuối, dứa, ) - Loại thân mía, chè, thuốc dùng cơng nghiệp sản xuất ñường, chè, thuốc - Thịt sản phẩm ngành chăn ni (thịt lợn, bị, ) thành phần chủ yếu đạm, chất béo, vi khống, vitamin, - Sữa sản phẩm lồi động vật có vú - Cá, tôm, cua sản phẩm ngành thuỷ, hải sản Do nơng sản đa dạng, nên u cầu kỹ thuật bảo quản chế biến khác Yêu cầu kỹ thuật cần phải ñạt ñược là: ðối với sản phẩm dùng làm giống, cần phải giữ gìn tốt để tăng tỷ lệ nẩy mầm, sức nẩy mầm tăng số lượng giống tốt cho vụ sau ðối với nguyên liệu chế biến, tiêu dùng xã hội phải hạn chế tới mức thấp suy giảm chất lượng sản phẩm Trong chế biến cần phải tìm biện pháp nâng cao chất lượng sản phẩm tận dụng phụ phẩm, nâng cao giá trị sử dụng giá trị thương phẩm nông sản 1.2 CẤU TẠO NƠNG SẢN PHẨM 1.2.1 Cấu tạo, đặc điểm hình thái nơng sản phẩm a/ Hạt nơng sản: Các loại hạt nơng sản nước ta thuộc hai họ: họ hồ thảo (gramineae) họ đậu (leuguminosae) Nếu vào thành phần hoá học chúng, ta chia làm ba nhóm: Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nơng sản…… ………………… - Nhóm giàu tinh bột: thóc, ngơ, - Nhóm giàu protein: hạt đậu, đỗ - Nhóm giàu chất béo: lạc, vừng, Tuy có khác tính chất, cấu tạo thực vật hạt nơng sản tương đối giống nhau, bao gồm số phận sau: +) Vỏ hạt Vỏ hạt bao quanh toàn hạt, bảo vệ hạt khỏi tác ñộng ngoại cảnh (tác ñộng học, thời tiết, vi sinh vật) Thành phần chủ yếu vỏ hạt chất xơ (xenlluloza hemixelluloza) vỏ hạt có hai loại: - Loại vỏ trần: ngơ, lúa mì, đậu, - Loại có vỏ trấu: thóc, kê, đại mạch, Mặt ngồi vỏ trấu (thóc) có nhiều lơng ráp xù xì, chiếm từ 18 ÷ 24% khối lượng toàn hạt Sắc tố vỏ hạt khác (vàng rơm, vàng thẫm, nâu, ) Lớp vỏ hạt phận quan trọng ñể bảo vệ phơi hạt, q trình bảo quản tránh gây xây xát Lớp vỏ hạt ngô dầy chừng 0,3 ÷ 0,5mm, chiếm từ ÷ 8% khối lượng toàn hạt +) Lớp Alơrông Lớp alơrông bao quanh nội nhũ Chiều dày lớp alơrơng phụ thuộc vào giống, điều kiện canh tác Lớp alơrông tập trung nhiều chất dinh dưỡng quý protein, lipit, muối khoáng vitamin (ở hạt có bột hạt thóc) Vì việc chế biến gạo ăn, người ta thường giữ lại phần lớp alơrơng để tăng thêm chất dinh dưỡng cho gạo Do đặc điểm lớp alơrơng dễ bị ơxi hố biến chất điều kiện bảo quản không tốt Khi bảo quản lâu kho chờ xuất khẩu, gạo cần loại bỏ hết lớp alơrơng (xát trắng), cho dù phải chịu phần dinh dưỡng (chủ yếu vitamin B1) Lớp alơrông chiếm khoảng 6,1% khối lượng hạt gạo lật ðối với hạt ngô 8% +) Nội nhũ Nội nhũ phần hạt thóc gạo, cấu tạo chủ yếu tinh bột (chiến 90%) Tuỳ theo giống biện pháp canh tác, phát triển hạt thóc mà nội nhũ trắng hay ñục (phản ánh tỷ lệ amyloza amylopectin) Hạt có nội nhũ đục phơi khơ, tỷ lệ rạn nứt, gẫy lớn Khi xay xát tỷ lệ gạo nguyên thấp, chất lượng gạo Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nơng sản…… ………………… Hạt nơng sản có nội nhũ lớn (họ gramieae, họ ranunculaceae, họ pâpveraceae, ), Hình 1.1 Cấu tạo giải phẫu có nội nhũ nhỏ (họ crucierae, họ leguminosae) hạt thóc khơng có nội nhũ (họ rosaceae, họ campositae) Những hạt có nội nhũ lớn sau lớp alơrơng lớp nội nhũ ðây phần chiếm tỷ lệ lớn thành phần hạt Nội nhũ nơi tập trung chất dinh dưỡng chủ yếu hạt Loại hạt có nhiều tinh bột nội nhũ chứa nhiều tinh bột Loại hạt có nhiều chất béo nội nhũ chứa nhiều dầu Nội nhũ nơi dự trữ ngun liệu cho hơ hấp hạt, trình bảo quản, nội nhũ hao hụt nhiều ðối với hạt ngơ, nội nhũ chiếm 70 ÷ 72% khối lượng hạt ngô Trong nội nhũ tinh bột chiếm 80% +) Phôi hạt Là phận chứa nhiều chất dinh dưỡng, nơi dự trữ thức ăn cho mầm hạt, thường nằm góc hạt Phơi bảo vệ tử diệp (lá mầm) Qua mầm, phôi nhận ñược ñầy ñủ chất dinh dưỡng chủ yếu, ñể trì sức sống ñể phát triển thành hạt nẩy mầm Phôi hạt chứa nhiều chất dinh dưỡng: protein, lipit, gluxit, vitamin số enzim, Phôi chiếm 2,25% khối lượng hạt gạo lật Ở thóc phơi chứa tới 66% tổng số vitamin B1 hạt Ở ngô phôi chứa 40% tổng lipit hạt ÷ 15% khối lượng tồn hạt Phôi phận xốp mềm, dễ hút ẩm, dễ bị biến chất, nơi dễ bị vi sinh vật cơng phá hoại Do chế biến thương bị loại bỏ b/ Các loại củ +) Cấu tạo giải phẫu củ sắn Củ sắn có kích thước từ 25 ÷ 50cm, đường kính từ ÷ 4cm Cấu tạo gồm bốn phần chính: - Vỏ gỗ: lớp bảo vệ bên ngồi củ sắn, màu trắng, vàng, nâu Vỏ gỗ cấu tạo celluloza hemicelluloza, khơng có tinh bột Vỏ gỗ mỏng chiếm khoảng 0,5 ÷ 3% khối lượng củ Vá cïi: dày lớp vỏ gỗ, chiếm ữ 20% trọng lợng củ Vỏ cùi mềm, cấu tạo celluloza tinh bột, chiếm khoảng ữ 8%, chế biến không nên loại bỏ vỏ cùi, mà nên tận dụng Giữa lớp vỏ mạng lới ống dẫn nhựa, mủ Trong vỏ cùi chứa sắc tố, độc tè vµ chÊt men, Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nơng sn - Thịt sắn (ruột củ): phần chủ yếu củ sắn gồm mô tế bào mềm chứa nhiều tinh bột Lợng tinh bột thịt sắn phân bố không đều, nhiều lớp ngoài, giảm dần vào Sắn năm celluloza, sắn lu số năm nhiều xơ, năm lớp xơ - Lõi sắn: thờng nằm trung tâm, suốt từ cuống tới đuôi củ sắn Lõi chiếm 0,3 ữ 1% trọng lợng, thành phần chủ u lµ cellulo vµ hemicellulo Hình 1.2 Cấu tạo củ sắn cắt ngang 1-Vỏ gỗ; 2-Vỏ củi; 3-Ruột củ; 4-Lõi; 5-Mt c +) Cấu tạo giải phẫu khoai tây, khoai lang Khoai tây có lớp vỏ đợc phân biệt thành vá vµ vá ngoµi Vá ngoµi rÊt máng lớp bảo vệ củ tránh xâm nhập vi khuẩn vào bên phá hoại củ Vỏ mềm khó tách khỏi ruột củ Giữa lớp vỏ có mô mềm hệ dẫn dịch củ Trên mặt củ có nhiều mắt (phát triển thành mầm), củ to mắt rõ Ruột củ khối tế bào mềm, chứa nhiều tinh bột Càng sâu vào tâm củ, lợng tinh bột giảm, nớc tăng Ruột củ Hỡnh 1.3 Cu to c khoai tõy ct chiếm 80 ữ 92% khối lợng củ ngang Khoai lang loại lơng thực ăn 1-V ngoi; 2-Vỏ trong; 3-Lớp đệm; 4cđ Däc theo cđ cã hƯ thèng x¬ nèi ngän cđ Phần ngồi ruột củ; 5-Phần rut với đuôi củ Vỏ khoai lang mỏng thành phần c chủ yếu gồm cellulo hemillulo Ruột khoai thành phần chủ yếu tinh bột nớc Về mặt cấu tạo tơng tự khoai tây Củ khoai lang to hơn, nhiều dạng khác nhau, nhiều xơ khoai tây Khoai lang tơi chứa nhiều nhựa (chứa nhiều tanin) Tanin bị ôxi hoá thành flobaphen màu da cam sẫm Tanin tác dụng với sắt thành tanat màu đen Do chế biến thờng cho vào nớc, tránh tợng ôxi hoá +) Cấu tạo, đặc điểm hình thái số loại rau, Rau l sn phm giàu chất dinh dưỡng, vitamin, muối khống axít hữu Bộ phận sử dụng rau thân, lá, quả, củ, Nước ta thuộc vùng nhiệt đới, sản phẩm rau phong phú ña dạng bốn mùa Quả ăn trái phong phú ña dạng, có giá trị cao hương vị dinh dưỡng Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nơng sản…… ………………… - Bắp cải: Hình 1.4 Các dạng bắp cải a - Loại nhọn ñầu b - Loại ñầu c - Loại trịn đầu Bắp cải bao gồm hai phần chính: thân bắp cải thành bắp ðộ dài thân liên quan tới ñộ chặt bắp, thay ñổi phụ thuộc vào giống từ 40 ÷ 60% chiều cao bắp Thân ngắn giá trị bắp cao Lá bắp cải phần sử dụng chủ yếu bắp cải, xếp xoắn chơn ốc, lên xít vào Lá màu trắng ngà nơi dự trữ dinh dưỡng, xanh làm nhiệm vụ quang hợp Trên thị trường phổ biến trồng loại bắp cải có chặt, trọng lượng nhỏ, giống Nhật - Cà chua: Cà chua thuộc loại quả, ñược sử dụng rau Quả chứa nhiều nước, hình dáng, màu sắc phụ thuộc máu sắc vỏ thịt (hồng nhạt ñến ñỏ thẫm, vàng da cam ñến vàng tươi) Cấu tạo cà chua gồm: vỏ quả, thịt quả, hạt Vỏ mỏng, khó tách khỏi thịt Thịt phần chứa nhiều chất dinh dưỡng Quả có nhiều ô, ô Hình 1.5 Cắt ngang cà chua chứa nhiều hạt từ 50 ÷ 350 hạt 1-Vỏ quả; 2-Thịt quả; 3-Ô quả; 4tuỳ theo giống điều kiện canh tác Quả Hạt to hạt nhỏ - Su hào: Su hào có cuống nhỏ, tròn dài Cuống phân chia rõ ràng Quá trình sinh trưởng thân phình to thành củ ñây tập trung chủ yếu chất dinh dưỡng Củ su hào có hình dạng khác nhau: trịn dài, hình Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nơng sản…… ………………… cầu, trịn dẹt Kích thước củ su hào khác phụ thuộc giống ñiều kiện canh tác Cắt dọc củ su hào, ta thấy củ gồm hai phần: vỏ ruột củ Cả hai phần ñều chứa Hình 1.6 Cắt dọc củ su hào lượng xơ lớn, ñặc biệt củ già 1-Cuống lá; 2-Vỏ; 3-Ruột củ Trong ruột củ phía gốc phần thịt củ chứa lượng xơ lớn Hành củ: Dạng củ trịn, có lớp bọc mỏng, màu trắng ñỏ Thuộc loại cỏ, rễ chùm, mọc từ gốc, trịn dài nhọn Củ có vị cay, mùi thơm chứa tinh dầu, vị chát, số chất fitonxít có tính sát trùng Củ lớn, nhỏ nhiều cỡ Hành tây, thuộc giống nhập ngoại, nhiều bẹ, cay thường dùng làm rau ăn Loại khó bảo quản, dễ bị hỏng nẩy mầm sớm Tỏi: Tỏi loại gia vị ñược ưa chuộng, cấu tạo tương tự hành Tỏi loại dược liệu, củ có chứa nhiều chất sát trùng Hiện nay, xuất hàng năm tỏi nước dạng tươi, khô, nghiền dạng bột khô nhão đơi dạng đơng lạnh Cam: Trái cam có nhiều dạng: hình cầu, trịn dài, trịn dẹt, hình trứng, Kích thước khác (to, nhỏ) Trái cam gồm phận sau: Vỏ ngoài: cấu tạo chủ yếu chất sừng ñể chống bốc nước từ Vỏ trong: gồm hai lớp tế bào: lớp chứa sắc tố (flavedo) caroten, xanthophyl, antocyan, túi tinh dầu lớp màu trắng, lớp cùi (alledo) Cam có nhiều múi từ ÷ 16 múi, hạt Số lượng hạt phụ thuộc vào giống Múi cam chứa nhiều tép cam (thịt quả) Phần ăn vách tử phịng phát triển lên Hình 1.7 Cắt ngang cam mà thành 1-Vỏ ngoài; 2-Vỏ trong; 3-Múi Quả dứa: Dứa thuộc loại kép, gồm quả; 4-Thịt quả; 5-Hạt nhiều cắm trục hoa Quả dứa bao gồm: vỏ qủa, thịt lõi Vỏ quả: phân chia thành mắt dứa Mắt dứa khác phụ thuộc vào giống ñiều kiện canh tác Vỏ màu vàng tới vàng da cam Thịt có màu vàng đến vàng da cam, xung quanh có nhiều mắt dứa Thịt chiếm tỷ lệ cao so với thành phần Hình 1.8 Quả dứa 1-Vỏ quả; 2-Thịt quả; 3-Lõi Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nơng sản…… ………………… khác dứa, ñồng thời chứa nhiều chất dinh dưỡng Hàm lượng xơ thịt cao Lõi (trục hoa) chạy từ cuống hoa tới chồi ngọn, chứa nhiều xơ Chuối: Chuối loại phổ biến nơng thơn nước ta từ miền xi đến miền ngược Chuối loại giàu dinh dưỡng, dễ ăn, dễ tiêu hố Nước ta vùng nhiệt đới nên thích hợp cho phát triển chuối Chuối có nhiều loại, mang nhiều tên gọi khác Về mặt thực vật, chuối kết hạt theo lối đơn tính nên thường khơng có hạt Nếu chuối trổ hoa điều kiện khơng thuận lợi, có hạt Về mặt cấu tạo, chuối gồm có vỏ thịt Vỏ ñài phát triển mà thành, dày mỏng Thịt bầu nhị phát triển, màu vàng Thành phần dạng đường ñơn ñường ña, vitamin tinh bột Hình 1.9 Cấu tạo chuối Xồi: Xồi có nguồn gốc Ấn ðộ, Malaixia, Ở Việt Nam xoài có nhiều Nam Bộ Xồi loại có hạt, hình thon bẹt Vỏ ngồi dai, ngăn cản thoát nước Thịt mọng nước bám vào hai bên mặt hạt Hạt chiếm 25 ÷ 30% trọng lượng Có ba loại xồi: xồi cát, xồi thơm xồi tượng Xồi cát xồi thơm ưa thích có vị lại thơm ngon Xồi tượng to, đẹp mã xanh chua Vải, nhãn, chôm chôm, na, long + Vải thiều có cùi dày, vị đậm, hạt nhỏ Vải ta có nhiều giống khác nhau, hạt to, cùi mỏng, nhiều nước, chua + Nhãn có hai loại: nhãn lồng nhãn nước Nhãn lồng cùi dày, hạt nhỏ, múi dòn, hương vị thơm ngon Nhãn nước to, cùi mỏng, hạt to nhiều nước, vị (trồng phía Nam) + Chơm chơm: có kích thước gần vải, vỏ có gai mềm, dài Chơm chơm có hạt to, cùi dày, dai, dịn vải, hay dính vào hạt Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nông sản…… ………………… + Na: Na gồm hai loại: mãng cầu na mãng cầu xiêm Mãng cầu na: hình tim, vỏ lồi, chín nứt, thịt màu trắng, vị thơm Mãng cầu xiêm: to hơn, dẹt, vỏ phẳng nhiều gai, chín bóc được, thịt trắng ngà, nhiều nước, vị chua + Thanh long: Loại trồng nhiều vùng Nam Trung Bộ, vùng có khí hậu khắc nghiệt Quả to, vỏ dày, thịt chứa nhiều dinh dưỡng ðây mặt hàng có giá trị xuất 1.3 THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CÁC LOẠI NƠNG SẢN Nơng sản thành phần có chứa nhóm hợp chất hữu cơ: protein, gluxit, lipit, vitamin, axít hữu chất khoáng, sắc tố, với tỷ lệ khác ðể bảo quản tốt, cần phải hiểu rõ thành phần tác động yếu tố bên ngồi tới Thơng thường thành phần chứa hợp chất sau: a/ Nước: Hàm lượng nước có nơng sản, tuỳ theo loại mà có tỉ lệ khác nhau: thóc, gạo, ngơ, thường có thuỷ phần từ 11 ÷ 14% Khoai sắn lát khơ ÷ 10%, củ sắn tươi, rau quả, thuỷ phần từ 60% ÷ 90%, Nói chung, tế bào loại nơng sản thường chứa nước dạng: liên kết hoá học, liên kết hoá lý liên kết học + Nước liên kết hoá học: Nước liên kết hoá học cần cho cấu tạo hạt nông sản thường chiếm từ ÷ 9% ðây liên kết bền vững Ví dụ Na3CO3.3H2O, muốn tách nước phải nung nóng lên tác dụng hố học chất khác + Nước liên kết hoá lý: Kết hợp với vật liệu không theo tỷ lệ định Nó gồm có nước hấp phụ, nước thẩm thấu, nước cấu trúc ðây dạng liên kết bền vững Muốn tách loại nước cần chi phí lượng nhiệt ñể biến nước từ pha lỏng sang pha khí Hình thái giải phẫu trạng thái keo ưa nước tế bào sản phẩm Rau tươi chứa 65 ÷ 95% nước, hạt lương thực chứa 11 ÷ 12% Nói chung hạt nơng sản chứa nước dạng: - Nước liên kết hoá học: kết hợp sản phẩm nước tỉ lệ định lượng xác ðây loại liên kết bền vững (ví dụ Na3CO3.3H2O), ñể tách nước cần phải sử dụng nhiệt nhiệt độ cao tương tác hố học khác - Nước liên kết hoá lý: kết hợp với sản phẩm khơng định lượng xác Nó gồm: nước hấp phụ, nước thẩm thấu nước cấu trúc ðây dạng nước bền vững, tách cách biến ñổi từ pha lỏng sang pha nhờ tiêu hao lượng ñịnh - Nước tự do: ðây dạng bền vững nhất, chuyển dịch sản phẩm thể lỏng Muốn tách cần sấy tủ sấy 1050C Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nơng sản…… ………………… Hàm lượng nước sản phẩm ảnh hưởng lớn tới chất lượng bảo quản chúng Khi hàm lượng nước cao môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, làm cho chất lượng sản phẩm xấu Ví dụ ngơ, nước chiếm 12 ÷ 15% trọng lượng hạt chứa hồn tồn khơ tự nhiên khơng khí Nó đạt giá trị tới 15 ÷ 19% ngơ thu hoạch tươi Ngồi ra, giống ngơ chín sớm, chín muộn, thời tiết thu hoạch hạt bắp độ ẩm khác ðiều có ý nghĩa quan trọng bảo quản ngơ Giai đoạn chín sữa, hạt đầu bắp có độ ẩm cao Khi ngơ chín hồn tồn hạt cuống bắp có độ ẩm cao (Theo Kulesov, nửa bắp có độ ẩm 19,8%, hạt nửa bắp có độ ẩm 26,9%) Người ta thiết lập ñược quan hệ ñộ ẩm trung bình hạt (x) độ ẩm lõi (y) y = 2,39.x - 21,05 Trong rau hàm lượng nước trung bình 80 ÷ 90% đơi tới 97% Nước chủ yếu dạng tự do, tới 80 ÷ 90% dịch bào, phần cịn lại nguyên sinh chất gian bào Ở màng tế bào, nước liên kết với protopectin, hemixeluloza xenluloza Nước phân bố khơng đều, ví dụ cam qt, hàm lượng nước vỏ 74,7%, múi tới 87,2% Nước chứa chất hoà tan dạng tự chủ yếu, số lại (20µm) củ bở, xốp nấu chín Khi tồn trữ lâu, kích thước hạt tinh bột giảm, làm củ trở lên quánh sượng nấu Thành phần tinh bột củ hạt chủ yếu amilopectin (78 ÷ 83%) cịn khơng có Các loại rau, ñậu hàm lượng tinh bột tăng lên già, chín, hàm lượng đường giảm ðối với tinh bột nhiều xanh Ví dụ chuối tiêu xanh già chứa 20,6% tinh bột, chín cịn 1,95% Hàm lượng ñường tăng từ 1,44% lên 16,48% Xenluloza có rau phần vỏ mơ nâng đỡ Trong q trình tồn trữ rau quả, xenlluloza biến đổi Hàm lượng xenlluloza trái 0,5 ÷ 2,7% d/ Lipit (Chất béo) Chất béo có loại hạt, đặc biệt hạt có dầu Nó chất dự trữ lượng Tuỳ theo loại nông sản, hàm lượng chất béo khác lúa nước 1,8 ÷ 2,5%, ngơ 3,5 ÷ 7,0%, đậu tương 15 ÷ 25%, Trong loại ngũ cốc ngơ có hàm lượng lipit cao Phơi chứa 30 ÷ 50% tổng số lipit 85% số lipit phôi nguồn dầu thương mại Ngồi phơi, lipit cịn chứa lớp alơron hạt Căn vào thành phần axit béo no không no chứa chất béo ta chia nhóm sau: - Nhóm bay hơi: chủ yếu glyxerin axit linolenic (57 ÷ 60%) Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nơng sản…… ………………… 13 - Nhóm bán bay hơi: thành phần tế bào, chủ yếu gồm glyxerin axit linolic (40 ÷ 57%) chứa axit béo khơng no axit ơleinnoic (28 ÷ 50%) Khả ơxi hố - Nhóm khơng bay hơi: thành phần chứa chủ yếu glyxêrin axit linolenonic 83% số axit béo không no Loại chứa nhiều lạc, vừng Nông sản chứa nhiều lipit, bảo quản lâu xảy phân giải chất béo ñể tạo thành sản phẩm axit béo, alđehyt xêtơn làm cho sản phẩm có mùi ôi, khét, giảm chất lượng sản phẩm Dầu ngô chủ yếu hỗn hợp triglyxerit, ngồi lipit cịn có lipit liên kết với gluten, với xenluloza, với tinh bột nhiều axit béo tự Lipit phơi chứa axit béo chất xà phịng hố Lipit tinh bột chứa 17 ÷ 90% axit béo nhiều axit palmitric, lipit gluten xenluloza chứa tới 32% chất khơng xà phịng hố 20% axit béo tự e/ Các chất khống Trong hạt ngơ, phytat chủ yếu tìm thấy phơi Ngơ thường chứa 0,9% phytat Ngơ có gần 20ppm Zn, 70% phơi Trong phơi chứa gần 80% chất khống (Bảng 1.2) cho ta số liệu sau Trong rau quả, phần nhỏ chất khoáng dạng nguyên tố kim loại liên kết với hợp chất hữu cao phân tử magie clorofin, lưu huỳnh, photpho thành phần protein; sắt, ñồng enzim Phần chủ yếu chất khoáng thành phần axit hữu vô Cơ thể người dễ hấp thụ chất khoáng dạng liên kết Bảng 1.2 Thành phần khống hạt ngơ (Theo Miller 1958) Khống Khống biến thiên Trung bình Canxi 0,03 0,00 ÷ 0,45 Photpho 0,32 0,03 ÷ 1,3 Kali 0,35 0,03 ÷ 0,92 Mg 0,17 0,02 ÷ 0,92 Fe 0,003 0,001 ÷ 0,01 Na 0,01 0,00 ÷ 0,13 S 0,12 0,01 ÷ 0,19 Các chất khống rau chia ra: đa lượng, vi lượng, siêu vi lượng Các nguyên tố ña lượng rau canxi, kali, photpho Sắt trung gian ña lượng vi lượng Các nguyên tố vi lượng: magie, mangan, iot, bo, kẽm, ñồng Các nguyên tố siêu vi lượng: urani, radi, thorie, chứa vô nhỏ rau g/ Vitamin Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nơng sản…… ………………… 14 ðối với hạt khơ, lượng vitamin Khi hạt nẩy mầm lượng vitamin tăng lên Trong hạt ngô, vitamin chủ yếu nằm phôi lớp ngồi nội nhũ cắm vào lớp alơrơn Trong lớp alơrơn có tiền vitamin A, riboflavin axit nicotinic (vitamin PP) Phôi chứa số nhỏ vitamin, số có phần lớn vitamin E thiamin Phần cịn lại nằm lớp alơrơn Trong ngơ có loại vitamin sau: - Vitamin A: Các giống ngô vàng chứa nhiều vitamin A tiền vitamin A Trong thể ñộng vật tiền vitamin A dễ trở thành vitamin A Các giống ngơ có hạt màu da cam vàng chứa nhiều vitamin A Các giống ngơ trắng chứa vitamin A - Vitamin B: Trong hạt ngơ có nhiều vitamin B1 (Thiamin), ngơ chứa vitamin B2 (Riboflavin), B6 (Pyridoxin) 60 ÷ 80%, vitamin nằm protein tinh bột Ngơ riboflavin lúa mì gạo Hàm lượng vitamin thay đổi 0,77 ÷ 2,29mg/Kg (trung bình 1,02 ÷ 1,31mg/Kg) - Vitamin PP (axit nicotinic): Ngơ có vitamin PP lúa mì gạo, hàm lượng trung bình 29,08mg/Kg Axit nicotimic tập trung lớp alơrôn (chứa tới 63%) - Vitamin E: Chứa nhiều phôi ðây loại sinh tố có giá trị sinh trưởng - Vitamin C: Có nhiều rau Tính chất quan trọng vitamin C, gia nhiệt, có khơng khí ánh sáng dễ bị oxi hố Vitamin C bảo vệ tốt dung dịch có nồng ñộ ñường cao Các muối sắt ñồng phá huỷ vitamin C Trong rau qủa, vitamin phân bố khơng đều, lõi cải bắp, hàm lượng vitamin C cao gấp hai lần bẹ - Vitamin P: Vitamin P thường ñi kèm vitamin C Vị trí rau chứa nhiều vitamin C giàu vitamin P 1.4 TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN CỦA HẠT NƠNG SẢN Trong q trình bảo quản, nơng sản vật thể sống, có tính chất đặc trưng lý học, hoá học sinh vật học, Những đặc tính có quan hệ nhiều tới chất lượng bảo quản Cần nắm vững tính chất loại nông sản, giúp người làm công tác bảo quản ngăn ngừa tác hại lợi dụng để bảo tồn chất lượng nơng sản Khoa học ñã phát triển nhiều, cần ñi sâu nghiên cứu tính chất đặc trưng loại nơng sản ñể tìm giải pháp bảo quản hợp lý Khối hạt tập hợp nhiều hạt hợp thành (ví dụ thóc có 34 ÷ 35 triệu hạt; ngơ có 4,5 ÷ 11,5 triệu hạt) Ngồi hạt chính, khối hạt cịn lẫn tạp chất vô hữu cơ, côn trùng vi sinh vật, lượng khơng khí định khe rỗng khối hạt ðó tác nhân có ảnh hưởng lớn đến q trình diễn biến chất lượng hạt bảo quản Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nơng sản…… ………………… 15 Trong khối hạt giống, có đặc tính giống hình dáng, màu sắc, chất lượng, Tuy nhiên khảo sát kỹ hạt ta thấy có nhiều điểm khác nhau, bơng có hạt chín hồn tồn, hạt chưa chín đủ, hạt xanh, lép, hạt to, nhỏ, Tất vấn ñề nêu tính chất nơng sản có liên quan tới chất lượng bảo quản, (hoặc yếu tố gây hư hỏng hạt) Dưới trình bày số tính chất khối hạt 1.4.1 Tính tan rời tự phân cấp a/ Tính tan rời: Khi đổ khối hạt từ xuống, khối hạt tự phân cấp thành hình nón, đặc tính gọi tính tan rời Do tính tan rời hạt lớn, nhỏ khác nhau, hình nón tạo thành khác Hạt có tính tan rời nhỏ (nơng sản có độ ẩm cao, nhiều tạp chất, ) hình nón có đáy nhỏ, góc đáy chiều cao hình nón lớn Góc đáy hình thành từ đống thóc hình nón gọi góc chảy tự nhiên khối hạt (khi hạt mặt nghiêng ngừng lăn) Hạt mặt nghiêng chóp nón trạng thái tĩnh khơng di động tồn lực ma sát hạt Lực ma sát lớn, tính tan rời nhỏ góc chảy tự nhiên lớn Hạt có độ ẩm cao, lực ma sát hạt lớn, tính tan rời thấp Kiểm tra định kỳ tính tan rời hạt, dự đốn tình trạng hạt, đề biện pháp khắc phục, giảm tổn thất ý muốn Tính tan rời hạt quan hệ tới việc ñóng gói xuất nhập kho + Xác ñịnh góc đỉnh (góc chảy tự nhiên) Dùng bình thuỷ tinh khối chữ nhật, cho hạt vào 1/3 thể tích, từ từ lật bình góc 90 Hạt bị xơ phía hình thành mặt nghiêng Dùng thước đo độ xác định góc mặt phẳng ngang với mặt nghiêng lớp hạt (góc đỉnh) Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nơng sản…… ………………… 16 Hình 1.10 Xác định góc đỉnh góc ma sát + Xác định góc tự chảy (góc ma sát) Cho hạt vào mặt phẳng (với vật liệu khác nhau) nâng dần ñầu phẳng lên, hạt bắt đầu lăn, dùng thước đo góc phẳng mặt ngang, ta có góc tự chảy góc ma sát hạt vật liệu làm phẳng (Bảng 1.3) cho ta góc đỉnh số loại lương thực phụ thuộc hình dạng hạt Bảng 1.3 Loại hạt Góc nghiêng tự nhiên (độ) Khoảng chênh lệch (độ) Thóc 10 35 ÷ 45 Ngơ 10 30 ÷ 40 Lúa mì 15 23 ÷ 38 ðậu tương 24 ÷ 32 Vừng 27 ÷ 34 b/ Tính tự phân cấp Trong khối hạt bao gồm: hạt có kích thước, hình dạng, trọng lượng khác nhau; tạp chất khác Khi ta ñổ khối hạt xuống sàn, hạt có tính chất tương tự ví dụ hạt có xu hướng rơi nhanh nằm ñống ñống Các hạt lép, nhẹ, tạp chất nhẹ thường rơi sau nằm trên, xung quanh đống thóc Sở dĩ có tượng tự phân cấp tính tan rời khác nbau dẫn tới Sự khác tính tan rời liên quan tới lực ma sát phần tủ khác (do khối lượng khác nhau) tác dụng lên phần tử Khi cấp liệu vào kho xuất liệu từ kho phương pháp hút, đẩy tự động (kho silơ kho tháp) ta có số nhận xét sau: Khi cấp liệu: lớp hạt sát vách thường có chất lượng (dung trọng trọng lượng tuyệt ñối thấp vị trí khác) Lớp hạt đỉnh tập trung hạt vỡ, hạt to nhọn Giữa khối hạt tập trung hạt có chất lượng tốt Khi xuất liệu: tượng tự phân cấp xảy Hạt tốt, khối lượng riêng lớn chảy trước sau tới hạt nhẹ tạp chất nhẹ Tình hình xuất nhập có chất lượng khối hạt khác chưa ñảm bảo yêu cầu kỹ thuật bảo quản Khối hạt trước ñưa vào bảo quản phải ñược làm tốt, phần lớn tạp chất nhẹ phải ñược loại bỏ ðối với hạt làm giống, sau làm sạch, cần phải ñược phân loại cẩn thận (phân loại theo kích thước hạt theo trọng lượng riêng) Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nông sản…… ………………… 17 Tự phân cấp làm cho hạt xấu, hạt vỡ, hạt cỏ dại tập trung lại, dễ hút ẩm phát nhiệt làm cho vi sinh vật có điều kiện phát triển, gây tổn thất, làm giảm ñộ ñồng ñều khối hạt Khi cấp hạt vào silơ, để tránh tượng tự phân cấp, đỉnh silơ thường bố trí chóp nón kim loại để phân bố hạt trước chảy xuống silô Trường hợp muốn cho hạt rơi nhanh cho chóp nón quay Trường hợp xuất kho làm tương tự, hạt trộng Do tính tự phân cấp, có phẩm chất lương thực tồn khối bảo đảm, đặc tính nên có khu vực hạt có độ ẩm cao, nhiều hạt xanh, lép, tạp chất, (khơng đồng đều) Vì kiểm tra cần lấy mẫu nhiều ñiểm khác ñống ñể ñánh giá khách quan, ñồng thời phát nơi có tình trạng xấu để khắc phục kịp thời (Phương pháp lấy mẫu thống kê) Phân tích khối hình chóp nón cho ta bảng 1.4 Bảng 1.4 Khu vực Dung trọng hạt (g/l) 704,1 706,5 708 705 677.5 Hạt vỡ (%) 1,48 1,90 1,57 1,91 2,20 Hạt lép (%) 0,09 0,13 0,11 0,47 0,47 Hạt cỏ (%) 0,32 0,34 0,21 0,10 1,01 Tạp chất (%) 0,55 0,51 0,36 0,35 2,14 Mẫu - lấy phần trung tâm khối hạt; Mẫu 2, 3, - lấy phần khác khối hạt; Mẫu - lấy giáp vách kho 1.4.2 Mật ñộ ñộ rỗng ðộ rỗng khối hạt tỷ lệ phần trăm không gian hạt Mật độ tỷ lệ phần trăm thể tích mà hạt chiếm Khối hạt có mật độ lớn độ rỗng nhỏ Tổng mật độ ñộ rỗng chiếm 100% ðộ rỗng khối hạt lớn hay bé phụ thuộc vào hình thái, cấu tạo bên ngồi, hạt ñịnh Theo tài liệu nghiên cứu, ñộ rỗng bình thường 1m3 hạt lương thực sau: Bảng 1.5 Loại hạt Thóc Ngơ Bột Trọng lượng 1m3 (Kg) 440 ÷ 550 680 ÷ 820 730 ÷ 850 ðộ rỗng (%) 50 ÷ 56 35 ÷ 55 35 ÷ 45 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nơng sản…… ………………… 18 ðộ rỗng mật ñộ liên quan tới cơng tác bảo quản Giữa hạt có khoảng trống mơi trường sống hạt Khoảng trống tạo điều kiện cho khơng khí lưu thơng, khí nóng ẩm khối lương thực dễ ngồi, tránh tượng tự bốc nóng khối hạt hạt hơ hấp Khi độ rỗng nhỏ, hạt bị nén chặt (tăng mật ñộ) giảm khoảng trống hạt, giảm lượng khơng khí lưu thơng Q trình hơ hấp hạt (thiếu ơxi), bị bốc nóng cục bộ, làm giảm tỷ lệ nảy mầm Mật ñộ hạt (độ chặt) tính theo cơng thức: V C = ⋅100 W Ở đây: V - Thể tích thực tế khối hạt vật thể rắn W - Thể tích tồn khối hạt ðộ rỗng khối hạt tính theo: W −V  V  R= ⋅100 = 1 −  × 100 = 100 − C W  W Trong đó: W - V thể tích khoảng rỗng chiếm khơng khí 1.4.3 Tính hấp thụ khối hạt a - Tính hút nhả nơng sản Các loại hạt nơng sản có khả hút, nhả chất khí (khơng khí ẩm chất khí có mùi) xung quanh Nhờ có độ rỗng khối hạt, khơng khí, nước chất khí khác xâm nhập dễ dàng vào khối hạt Bản thân hạt tồn ống mao dẫn xen kẽ tế bào cấu tạo nên hạt Kích thước ống mao từ 1/1000 ÷ 1/10.0000.000mm Do tính hút nhả khối hạt thực hai mặt: mặt mặt hạt khối hạt Hiện tượng hấp thụ (hút) khối hạt dựa vào tác dụng khuếch tán ñể thực Thể khí (hoặc hơi) vật chất từ bên khuếch tán vào bên khối hạt chứa ñầy khoảng trống, bao gồm: - Một phần bề mặt - Một phần thông qua mao quản hạt xâm nhập vào quanh tế bào bị vách hấp thụ Khi thể khí thể vượt qua ngưỡng bão hoà ngưng tụ mao quản thành dịch thể mà khuếch tán - Một phần thẩm thấu vào tế bào, liên kết với hạt keo, phản ứng hoá học với chất hữu hạt, gọi hấp phụ hoá học Tất tượng gọi trình hấp phụ Phần tử khí khỏi hạt gọi q trình giải hấp phụ (nhả) Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nông sản…… ………………… 19 Khả hút nhả chất khí từ hạt thể rõ kho có chất khí có mùi hạt hút vào có mùi Khi hạt làm khơ, thống hạt nhả phần tồn chất khí có mùi ñó Khả hút nhả nước hạt có ảnh hưởng lớn tới việc bảo quản Trường hợp hút ẩm, thuỷ phần hạt tăng, vi sinh vật phát triển gây tổn thất cho sản phẩm Tính hấp phụ hạt mạnh hay yếu chịu ảnh hưởng yếu tố sau: - Nồng độ khí mơi trường lớn, áp suất khí mơi trường hạt chênh lệch khả hấp phụ hạt tăng - Nhiệt độ khơng khí cao, nhiệt độ hạt thấp tính hấp phụ hạt mạnh - Hạt có cấu tạo xốp, mặt hạt khơng nhẵn, hấp phụ mạnh Hạt có cấu tạo chặt, mặt hạt nhẵn, khả hấp phụ yếu - Tổng diện tích mặt hạt lớn, tăng cường hấp phụ Quá trình nhả ẩm sau: Hạt mơi trường bọt nước (khơng khí khơ nóng), nước bên hạt dịch chuyển ngồi Ban đầu nước dịch chuyển từ ngồi mặt hạt thông qua mao quản, khuếch tán vào môi trường nước tự hoàn toàn Q trình gọi q trình nhả ẩm Tuy nhiên khả hút, nhả nước hạt có giới hạn, trạng thái giới hạn gọi trạng thái cân thuỷ phần b - Thuỷ phần cân hạt Trạng thái thuỷ phần hạt khơng thay đổi (khơng hút, nhả nước) gọi trạng thái thuỷ phần cân băng hạt Với độ ẩm khơng khí định, hạt có ñộ ẩm cân ñịnh ðộ ẩm không khí cao, thuỷ phần cân tăng Khi độ ẩm tương đối khơng khí đạt tới bão hồ thuỷ phần cân hạt đạt cực đại Trong độ ẩm, nhiệt độ thấp thuỷ phần cân tăng ngược lại Như yếu tố độ ẩm khơng khí nhiệt độ ảnh hưởng nhiều tới thuỷ phần cân Qua nghiên cứu cho thấy nhiệt độ 200C hạt lương thực có thuỷ phần 10 ÷ 13% độ ẩm khơng khí 40 ÷ 60% dễ bảo quản Hạt có thuỷ phần 17% khó bảo quản Cần lưu ý hạt có chứa nhiều lipit thuỷ phần cân thấp, lipit khơng hút nước Tuy nhiên lipit hạt chiếm thị phần ít, chất cịn lại protit, gluxit hút nước nhiều, dễ làm hỏng hạt Dưới ñây bảng cho thuỷ phần cân số loại hạt Bảng 1.6 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Giáo trình Kỹ thuật Chế biến Nông sản…… ………………… 20