Bảo quản sản phẩm dạng củ bằng phương pháp chiếu xạ

Các quá trình xảy ra trong rau, cũ khi bảo quản

Những biến đổi về vật lý, sinh lý và hoá sinh xảy ra trong rau, củ khi bảo quản có liên quan chặt chẽ và phụ thuộc vào tính chất tự nhiên và kỷ thuật bảo quản. Phần lớn các biến đổi của rau, củ sau thu hoạch là tiếp tục biến đổi. trong quá trình phát triển của chúng. a) Các quá trình vật lý. Sự bay hơi n−ớc. Sự bay hơi nước tuỳ thuộc và mức độ háo nước của hệ keo trong tế bào, cấu tạo và trạng thái của mô bao che, đặc điểm và mức độ bị dập cơ học, độ ẩm và nhiệt độ của môi trường xung quanh, tốc độ chuyển động của không khí, thời gian và ph−ơng pháp bảo quản rau, củ. Cùng các yếu tố khác nh−. cường độ hô hấp và sự sinh ra nước, thương tật do sâu, chuột, va đập cơ học và nấm bệnh cũng làm tăng sự mất n−ớc. Sự mất nước thay đổi trong quá trình bảo quản, ở giai đoạn đầu mất nước mạnh, giai đoạn giữa giảm đi và cuối cùng lại tăng lên. Độ ẩm giảm, nhiệt độ tăng đều làm cho sự mất nước tăng lên. Trong thực tế bảo quản để làm giảm sự mất nước của rau, cũ người ta thường áp dụng các biện pháp hạ thấp nhiệt độ, tăng độ ẩm, giảm tốc độ chuyển động của không khí trong kho bảo quản. ngoài ra còn xếp rau, cũ vào trong hầm đất, vùi trong cát, đựng trong túi kín.. Tuy nhiên các biện pháp này có thể làm ảnh hưởng đến rau, củ. Vì hô hấp hiếm khí, độ ẩm cao ở mức độ nhất định lại là nguyên nhân gây hư hỏng rau, cũ tươi. Do vậy khi bảo quản từng loại rau, cũ cần phải nghiên cứu điều kiện bảo quản thích hợp để sự mất nước là thấp nhất. Sự giảm khối l−ợng tự nhiên. Sự giảm khối l−ợng tự nhiên là sự giảm khối l−ợng của rau, củ do bay hơi n−ớc và tổn hao các chất hữu cơ trong khi hô hấp. Trong bất cứ điều kiện bảo quản nào không thể tránh khỏi sự giảm khối l−ợng tự nhiện. Tuy nhiên khi tạo. điều kiện bảo quản tối −u thì có thể giảm khối l−ợng đến tối thiểu. Khối l−ơng rau, củ giảm đi trong thời gian bảo quản dài ngày phụ thuộc vào nhiều yếu tố nh− giống, công nghệ bảo quản, thời gian bảo quản.. Sự sinh nhiệt. Tất cả các l−ợng nhiệt sinh ra trong rau, củ khi bảo quản là do hô hấp, hai phần ba l−ợng nhiệt này toả ra môi tr−ờng xung quanh, còn một phần ba đ−ợc dùng vào các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào, quá trình bay hơi và một phần dự trữ ở dạng năng l−ợng hoá học. Có thể tính l−ợng nhiệt do rau, củ tỏa ra khi bảo quản gần đúng l−ợng CO2 sinh ra trong quá trình hô hấp. L−ợng CO2 còn có thể sinh ra do hô hấp hiếm khí và các quá trình decacboxyl hãa. Biết được cường độ hô hấp và nhiệt độ bảo quản có thể tính ra lượng nhiệt tỏa ra [15]. Trong bảo quản rau, củ cần phải duy trì các thông số nhiệt độ, độ ẩm tối −u trong kho. Khi nhiệt độ và độ ẩm tăng lên đến mức độ nào đó sẽ thích hợp cho sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc thì nhiệt l−ợng sinh ra lại tăng lên, một mặt do hô hấp của rau, củ một mặt do hô hấp của vi sinh vật, dẫn đến sự h−. hỏng rau, củ nhanh chóng. b) Các quá trình sinh lý hoá sinh. (Đó là phản ứng tự vệ của cơ thể sống, tạo ra chất đề kháng, sinh ra các phản ứng Oxy hoá các độc tố và tạo ra lớp tế bào bảo vệ nơi vết thương) Cường độ hô hấp tuỳ thuộc vào mức độ dập nát (diện tích, độ sâu) và vị trí dập nát.

Ph−ơng pháp bảo quản ở trạng thái thoáng

Nếu không đều thì những chỗ không đ−ợc quạt đủ yêu cầu độ ẩm của củ vẫn cao lại thêm l−ợng oxi tạo điều kiện cho củ hô hấp mạnh, vi sinh vật và côn trùng phát triển nhanh hơn [11]. Tuy nhiên thông gió tự nhiên và thông gió cưỡng bức là phương pháp đơn giảm, rẻ tiền, dễ cơ khí hóa, được áp dụng phổ biến trong các kho bảo quản củ.

Ph−ơng pháp bảo quản ở trạng thái lạnh

* Chỉ thổi không khí vào khối củ khi độ ẩm tương đối của không khí ngoài trời thấp nghĩa là sau khi thổi khí thì độ ẩm của khối củ giảm xuống. Phương pháp thông gió cưỡng bức làm giảm nhiệt độ và độ ẩm hơn nhiều so với ph−ơng pháp thông gió tự nhiên.

Tình hình bảo quản sản phẩm khoai tây

Bảo quản trên giàn là phương pháp bảo quản đơn giảm nhất được áp dụng rộng rãi ở nước ta trong phạm vi gia đình và hợp tác xã với khối lượng không lớn lắm. Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới và cơ sở vật chất còn nhiều hạn chế ở nước ta nên việc áp dụng kỹ thuật tiên tiến là vấn đề khó khăn.

Tình hình bảo quản sản phẩm hành tây

Đồng thời độ ẩm không khí tăng gây hiện tượng ngưng tụ hơi nước làm cho khoai t©y chãng thèi. Trong kho thông gió tích cực, không những có thể bảo quản hành tây tốt mà còn có thể hong sấy trước khi bảo quản.

Tình hình bảo quản sản phẩm dạng củ bằng ph−ơng pháp chiếu xạ Bảo quản nông sản bằng ph−ơng pháp chiếu xạ tuy ch−a đ−ợc phổ biến

Hội nghị quốc tế tại Gơnevơ 1980 do tổ chức FAO, tổ chức Y tế Quốc tế (World Health Organization - WHO) và tổ chức năng l−ợng nguyên tử quốc tế (International Atomic Energy Agancy - IAEA) đã kết luận về tính không độc hại của sản phẩm chiếu xạ, có khi còn khử đ−ợc một số chất độc hại nh− khử Solamin trong lớp vỏ củ khoai tây [10]. Một số thành phần có tính bảo vệ vi sinh vật khi chiếu xạ là xistin (có khả năng tạo liên kết với nhóm -OOH sinh ra), các liên kết chứa sunfit - xisteamin (tạo liên kết bền với ADN, liên kết với oxy), các axít hữu xơ, đ−ờng và etanol.

Tình hình bảo quản sản phẩm chiếu xạ hành tây

Nghiên cứu, lựa chọn một số điều kiện nhiệt độ, độ ẩm bảo quản sản phẩm dạng củ sau khi chiếu xạ. Nghiên cứu biện pháp bảo quản sản phẩm sau chiếu xạ trong điều kiện thông gió tự nhiên nhằm đảm bảo chất l−ợng của sản phẩm dạng củ.

Cơ sở lý thuyết về chiếu xạ trong bảo quản sản phẩm dạng củ

Nơtron tạo ra có vận tốc, năng l−ợng lớn (khoảng vài MeV), gọi là nơtron nhanh, những nơtron có năng l−ợng < 10 KeV gọi là nơtron chậm và với năng l−ợng gần bằng 0,025 eV thì gọi là nơtron nhiệt. Trong cơ thể sống khi chiếu xạ nơtron, th−ờng xảy ra phản ứng t−ơng tác giữa hạt nhân nitơ và nơtron. Hạt nhân nitơ sau khi hấp thụ nơtron sẽ biến thành chất đồng vị phóng xạ cacbon và phóng xạ proton. Trong các mô cũng có thể xảy ra các hiệu ứng hấp thụ nơtron bởi hạt nhân hiđrô tạo ra đơtron. Các quy luật về phóng xạ. a) Quy luËt thêi gian. Điện tử thuỷ hoá cũng có thể kết hợp với ion H+ tạo ra gốc tự do H+ (nguyên tử hiđrô tự do). Do vậy quá trình phân ly n−ớc do tác dụng bức xạ ion hóa có thể tạo ra các sản phẩm sơ cấp và thứ cấp nh− sau. Sản phẩm của quá trình phân ly n−ớc là sản phẩm sơ cấp, sản phẩm cuối cùng là sản phẩm thứ cấp. Các sản phẩm sơ cấp và thứ cấp này tác dụng lên phân tử hữu cơ của hệ bị chiếu xạ sẽ gây ra các biến đổi về cấu trúc và hoá học của các phân tử đó. Tác dụng bức xạ ion hóa lên phân tử sinh vật. a) Tác dụng tia phóng xạ lên phân tử Protein.

Nghiên cứu thực nghiệm

Từ đồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ ta thấy, khi nhiệt độ tăng tỷ lệ nảy mầm của khoai tây tăng lên vì khi nhiệt độ tăng quá trình trao đổi chất tăng làm cho quá trình sinh lý của khoai tây phát triển mạnh độ già sinh lý tăng dẫn đến sự hình thành mầm trong củ tăng lên và ng−ợc lại khi nhiệt độ giảm thì hoạt độ sinh lý giảm do vậy tỷ lệ nảy mầm cũng giảm xuống. Nguyên nhân chủ yếu là do quá trình hô hấp, các chất dinh h−ỡng bị ôxy hoá tạo ra năng l−ợng, một phần năng l−ợng đó cung cấp cho các tế bào để di trì sự sống, phần lớn năng l−ợng còn lại phát sinh ra nhiệt thoát ra môi trường xung quanh làm cho nhiệt độ của khối củ tăng lên, hiện tượng mất nước cũng tăng lên do đó sự hao hụt trọng lượng càng lớn và sự hao hụt trọng l−ợng tăng khi tỷ lệ nảy mầm tăng.

Cơ sở tính toán thiết kế kho bảo quản sản phẩm dạng củ sau khi chiếu xạ

• Tính toán thông gió tự nhiên cho kho bảo quản sản phẩm chiếu xạ với dung tích 50 tấn

Nếu gọi nhiệt dung của không khí vào là IV và của không khí mang ra là IR; L là l−ợng không khí vào hoặc ra (tính theo kg/h) và Qth là l−ợng nhiệt thừa trong nhà (kcal/h) thì ta có thể viết:. Trong các công thức trên:. * Phương trình cân bằng về chất đối với các yếu tố độc hại khác có thể viết:. yV và yR là nồng độ của các yếu tố độc hại trong không khí vào và không khÝ ra, g/m3. *Ph−ơng trình cân bằng do ẩm thừa. Thông gió tự nhiên d−ới tác dụng của nhiệt thừa. Trong quá trình bảo quản do khối sản phẩm có sự hô hấp nên đã sinh ra nhiệt từ sự chênh lệch về nhiệt độ giữa bên trong kho và bên ngoài kho nên dẫn đến có sự chênh lệch về áp suất. áp suất thừa bên trong kho là hiệu số giữa áp suất bên trong và bên ngoài kho trên cùng một mặt phẳng nằm ngang. Ký hiệu áp suất thừa bên trong là pth, chúng ta sẽ có:. áp suất thừa bên trong có thể d−ơng hoặc âm. Khi áp suất thừa trên mặt phẳng nào đó dương thì khi mở cửa trên tường ở độ cao của mặt phẳng ấy không khí bên trong sẽ đi ra ngoài, ng−ợc lại nếu. áp suất thừa âm thì không khí bên ngoài sẽ đi vào nhà. Nếu trên một mặt phẳng nào đó áp suất thừa bằng 0 thì ở trên độ cao của mặt phẳng ấy không khí sẽ không đi vào mà cũng không đi ra. mặt phẳng nh− vậy gọi là mặt phẳng trung hoà. Vận tốc chuyển động của dòng không khí vào hay ra khỏi nhà lớn hay nhỏ tuỳ thuộc vào trị số của áp suất thừa và đ−ợc xác định theo biếu thức:. TTB - Khối l−ợng riêng của không khí bên ngoài và trong kho TB,. hi - Độ cao từ tâm của vào hoặc ra so với mặt phẳng trung hoà Lưu lượng của không khí đi vào hoặc ra qua các cửa sẽ là:. à Các hệ số lưu lượng kể đến ảnh hưởng của hiện tượng thắt dòng khi dịch thể chảy qua các lỗ trên thành chắn. Vận tốc gió qua các cửa kho là:. Thông gió tự nhiên d−ới tác dụng của gió. Mặt trước của kho theo chiều gió thổi gọi là mặt đón gió và có áp suất tăng cao, còn mặt sau gọi là mặt khuất gió và có áp suất nhỏ hơn. áp suất toàn phần do gió gây ra tại một điểm bất kỳ của kho đ−ợc tính theo công thức sau:. Hệ số khí động k trên mặt đón gió có gía trị dương và thường lấy bằng 0,6 còn trên mặt khuất gió có giá trị âm đ−ợc lấy bằng - 0,3 và hệ số k không thay đổi dù cửa đóng hay cửa mở. áp suất bên ngoài kho tại các cửa đ−ợc xác định theo công thức:. Được xác định qua phương trình cân bằng lưu lượng:. Lưu lượng của không khí tại các cửa là:. áp suất cửa mở. Còn khi tất cả các cửa mở thì áp suất bên trong nhà bằng áp suất bên trong nhà sẽ có giá trị trung gian. Thông gió tự nhiên d−ới tác dụng tổng hợp của nhiệt thừa và gió. a) áp suất thừa bên trong kho. Chọn khối l−ợng riêng trung bình của khoai tây và hành tây là 625 kg/m3 Vậy thể tích mặt bằng kho bảo quản là (V) m3 (thể tích phần chứa nông sản) V =. Sơ đồ kết cấu kho bảo quản. Sơ đồ cấu tạo và bố trí kho phải gần nơi sản suất, xử lý và bảo quản phải phù hợp với dây truyền công nghệ, tối −u về kinh tế và sử dụng thuận tiện. vật liệu và kết cấu xây dựng phải đảm bảo bức xạ nhiệt là thấp nhất. a) Móng kho và cột kho. Móng kho nên tránh xây dựng trên những vùng đất lầy, đất mới bồi đắp, móng phải chịu đ−ợc tải trọng của toàn kết cấu xây dựng và nông sản bảo quản. vì vậy móng kho phải kiên cố vững chắc và lâu bền. Độ sâu của móng. Phải có gờ úp xuống để tránh cho chuột khỏi chèo lên, phải có biện pháp chống thấm, ẩm và trên móng phải có các ô để xây cột chịu lực. Cấu trúc của nền kho có ảnh hưởng rất lớn đến độ bền của kho bảo quản. Nền kho không những chịu tải trọng của hàng bảo quản mà với những kho cơ. giới nền còn phải đảm bảo cho xe cơ giới bốc dỡ hàng xuất và nhập kho. Nền kho th−ờng có kết cấu nh− hình vẽ:. a) Sàn xi măng không tránh nhựa đ−ờng. Đất nện chặt. Giấy cách ẩm 4 lớp. Sơ đồ cấu tạo nền kho. * Phải bền vững, chịu đ−ợc áp lực, không bị lún khi vận chuyển. * Cách ẩm tốt, ngăn đ−ợc mạch n−ớc ngầm và khí ẩm ở ngoài vào. * Tránh tạo điều kiện cho côn trùng, sâu mọi phá hại. Tường kho phải đảm bảo yêu cầu vững chắc, rẻ tiền, khó cháy, dẫn nhiệt kém, không bức xạ nhiệt từ ngoài vào trong kho. T−ờng kho có kết cấu xây dựng nh− hình vẽ:. Sơ đồ kết cấu tường kho. Các lớp cách nhiệt có thể dán vào t−ờng và lớp l−ới thép vừa có tác dụng chống các loại gặm nhấm nh− chuột, vừa làm nền để trát lớp vữa phía trong cùng của kho bảo quản. d) Mái kho và hiên kho. Mái kho là nơi hấp thụ nhiều nhiệt nhất cho nên phải thiết kế đảm bảo cách nhiệt tốt. Mái kho đ−ợc làm bằng tôn tráng hoặc bê tông, phải có khối l−ợng riêng nhỏ, tạo áp lực không lớn lên t−ờng kho. Mặt trần phía trên có tráng lớp xi măng. phía d−ới trần có các lớp chống ẩm bằng bitum và giấy dầu, lớp chống bức xạ mặt trời bằng cách phủ lên trên một lớp sỏi trắng dày khoảng 5 - 15 mm. Mái kho phải cách nhiệt tốt, tỏa nhiệt nhanh. Hiên kho là để tránh m−a trực tiếp vào kho vào mùa m−a. e) Hệ thống cửa kho.