Ứng dụng công nghệ sinh học trong bảo quản rau củ quả tươi
MỤC LỤC
Biến đổi sinh lý
Về bản chất, hô hâp là quá trình phân giải oxy hóa các vật chất của tế bào (tinh bột, đường, lipid, protein, acid hữu cơ v.v…) thành các chất có cấu tạo phân tử đơn giản hơn, đồng thời giải phóng năng lượng và các phân tử vật chất cần thiết cho các phản ứng tổng hợp của tế bào. Sự tăng đột biến cường độ hô hấp của nông sản bị tổn thương cơ giới có liên quan đến sự tự làm lành vết thương, trong khi sự tăng cường độ hô hấp ở nông sản bị tổn thương do vi sinh vật gây hại chủ yếu liên quan đến cơ chế tự bảo vệ của thực vật.
Biến đổi hóa sinh
Hydratcarbon chủ yếu trong hạt lương thức và củ là tinh bột; trong ngô rau, quả đậu non làm rau ăn là tinh bột và đường; trong rau ăn lá là cellulose; trong các loại quả chín là đường. Dưới tác dụng của 1 số enzyme như α-amylase, β-amylase, glucoamylase (-amylase), amylopectin-1,6-glycosidase, tinh bột trong nông sản sẽ bị thủy phân thành đường glucose. Cellulose và Hemicellulose: Trong thưc vật, cellulose là cấu tử chủ yếu của thành tế bào thực vật và thường liên kết với các chất khác như hemicellulose, lignin, protopectin, lipid tạo nên sự vững chắc của thành tế bào.
Các chất bay hơi được sinh ra ở nông sản sau thu hoạch có thể bị biến đổi tùy thuộc vào nhiều yếu tố trước và sau thu hoạch như giống cây trồng, mùa vụ, kỹ thuật canh tác, độ già thu hoạch, kỹ thuật xử lý, bảo quản, sự dấm chín nhân tạo. Acid hữu cơ là những mono, di và tricarboxylic acid có cấu trúc phân tử nhỏ, tồn tại dưới dạng acid tự do, anion, hoặc dạng kết hợp như muối, ester, glycoside hoặc các hợp chất khác. Tiền thân của vitamin A trong nông sản là một số lọai carotenoid như là α,β,- caroten, đặc biệt có hoạt tính hơn cả là β-carotene, có thể được cơ thể con người chuyển hóa thành vitamin A.
Hệ vi sinh vật rau quả
Các loài vi sinh vật hại khi đã xâm nhiễm và phát triển trên sản phẩm thì dù gây hại bên ngoài hay đã qua lớp vỏ vào bên trong cũng đều làm cho sản phẩm bị giảm phẩm chất, nghiêm trọng hơn có thể làm cho sản phẩm hỏng hoàn toàn. Hàm lượng các chất dinh dưỡng mà con người mong đợi sử dụng sẽ bị vi sinh vật chiếm đọat thông qua những hoạt động hóa sinh phân giải các chất dinh dưỡng quan trọng như tinh bột, chất béo, protein,… Nông sản bị bệnh sẽ bị giảm đáng kể các chất khoáng, vitamin. Vi sinh vật gây bệnh không những làm mất đi mùi thơm và vị đặc trưng của rau quả, mà trong quá trình hoạt động sống còn tiết ra các hóa chất hoặc tạo ra các sản phẩm trung gian của quá trình trao đổi chất như các enzyme, các loại acid hữu cơ, acid béo, rượu, aldehyte, xêtôn, các sản phẩm phân giải protein,….
Có thể dễ dàng nhận thấy những mùi khó chịu này ngay sau vài ngày từ những khối hạt mới thu hoạch chưa kịp phơi sấy hay từ những rau quả giập nát sau quá trình vận chuyển. Khi một hoặc một vài cá thể nhiễm bệnh, cùng với việc bản thân nông sản có xu hướng tăng cường độ hô hấp và thoát hơi nước thì việc hô hấp của nấm bệnh sẽ làm tăng nhanh nhiệt độ xung quanh và gây ra hiện tượng bốc nóng cho khối nông sản, từ đó lan ra toàn kho. Hệ quả kế tiếp của sự tăng nhiệt này là sự tăng cường hô hấp nhanh chóng và mạnh mẽ của nông sản dẫn đến sự tăng nhanh quá trình tiêu hao năng lượng và già hoá của nông sản.
Bảo quản nguyên liệu rau quả
Mục đích – nguyên tắc của việc bảo quản rau quả
Tình hình bảo quản rau quả hiện nay – sử dụng hóa chất VS sử dụng.
Tình hình bảo quản rau quả hiện nay – sử dụng hóa chất VS sử dụng chế phẩm sinh học
Màng bán thấm BOQ -15; sản phẩm do bộ môn Bảo quản sau thu hoạch ( Viện cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch) nghiên cứu, sản xuất; dùng để bảo quản các loại quả thuộc họ Citrus ( cam, chanh, quít, bưởi) được trên 2 tháng, Đánh giá của nông dân nhiều nơi khi sử dụng chế phẩm POQ – 15 là công nghệ đơn giản, dễ làm, chi phí thấp ( 200-300 đồng/kg cam bảo quản). Màng Chitosan, sản phẩm và quy trình công nghệ do các cán bộ khoa học của Viện nghiên cứu cây ăn quả miền Nam và Viện nghiên cứu và Phát triển Công nghệ Sinh học ( Trường Đại học Cần Thơ) nghiên cứu thành công trong việc bảo quản các loại quả tươi sau thu hoạch; ngăn chặn sự mất nước và xâm nhập của nấm bệnh, ở xoài ngăn ngừa bệnh thán thư và ruồi đục trái, bảo quản trái bằng cách bao màng Chitosan ở nồng độ 0,25% kết hợp với bao Polyethylene (PE) có đục 5 lỗ với đường kính 1 mm được ghép mí bằng máy ép và bảo quản ở nhiệt độ lạnh 120C có thể bảo quản được tới 8 tuần. Tuy nhận thấy sự ưu thế của chế phẩm sinh học so với các hóa chất thường dung nhưng mức độ áp dụng lại rất hạn chế, có thể hiểu do quy mô sản xuất các chế phẩm này không đủ cung ứng cho các nhà vườn cả nước, đồng thời còn phải cạnh tranh với hàng loạt hóa chất được nhập khẩu từ Trung Quốc một cách vô tội vạ.
Những lo ngại về biến đổi của bản thân thực phẩm được chiếu xạ sau khi hấp thu vào cơ thể người sẽ gây bệnh, rồi đến nhận định của Tiến sĩ Brian Wild - chuyên gia ngành sau thu hoạch của Viện Nghiên cứu rau hoa quả Gosford, Bộ. Màng MA thực chất là màng polyethylen (PE) chứa một loại khoáng chất sẵn có ở nước ta, không độc hại được sử dụng để bọc các khay quả, sự tương tác giữa màng và quả làm cho khí quyển trong khay có nồng độ khí CO2 và O2 thích hợp cho từng loại quả, kết hợp với bảo quản quả ở nhiệt độ lạnh thích hợp. Coli, các liên cầu khuẩn, nấm mốc, xạ khuẩn… Do những đặc tính này, anolyte từ lâu đã được các nước tiên tiến sử dụng trong việc bảo quản hoa quả, trong chế biến thủy sản, vô khuẩn bệnh viện, khử trùng giống.
Các phương pháp bảo quản rau quả theo công nghệ sinh học
Trong bối cảnh ngày càng tăng các vấn đề về vệ sinh an toàn thực phẩm đặc biệt là việc sử dụng những húa chất khụng được phộp và khụng rừ nguồn gốc để kộo dài thời gian thương mại của nông sản đã và đang làm tăng lên những bất an trong. Đó là những chế phẩm đã được nghiên cứu thành công với nguyên liệu trong nước, có thể sử dụng ở quy mô công nghiệp lẫn quy mô gia đình, không gây độc hại và không gây ô nhiễm môi trường, có thể giúp bảo quản rau, hoa, quả tươi lâu hơn mà vẫn giữ được những đặc trưng ban đầu. Hai nước nghiên cứu nhiều về chitosan hiện nay là Trung Quốc và Nhật Bản.Mới đây nhất các nhà khoa học thuộc ĐH Nông Lâm đã thành công trong việc tạo màng Chitosan là vỏ bảo quản thực phẩm tươi sống dễ hư hỏng như thịt, cá ,rau quả… mà không làm mất màu, mùi vị của sản phẩm.
Bao bọc rau quả với màng thuần túy protein hiện không được sử dụng do hạn chế của chúng chống lại việc thoát hơi nước tuy nhiên màng hỗn hợp hoặc màng kép giữa protein và một vài vật liệu kị nước khác có khả năng tương hỗ lẫn nhau làm tăng tính hữu ích của chúng. Để giải quyết tình trạng trên, nông dân thường cố ép thu hoạch sớm khi trái cây chưa đủ độ chín, chưa đạt tới thành phần dinh dưỡng của trái chín, hoặc áp dụng các phương pháp bảo quản nhưng chất lượng của trái cây không còn nguyên vẹn, hay sử dụng cỏc loại húa chất bảo quản khụng rừ nguồn gốc làm ảnh hưởng tới sức khỏe người tiêu dùng cũng như thương hiệu của trái cây Việt Nam trên thị trường quốc tế. Nhiều năm gần đây, các nhà khoa học đã bắt tay nghiên cứu để tìm ra phương pháp làm chậm quá trình chín của quả, giúp nhà trồng trọt có thể chủ động tiêu thụ nông sản và đảm bảo cho người tiêu dùng có cơ hội sử dụng những trái cây tươi có giá trị dinh dưỡng cao mà lại “sạch”.
Ta đã biết khí CO2 và O2 có tác dụng trực tiếp lên quá trình sinh lý, sinh hóa của rau quả, mặt khác thành phần của khí quyển bình thường chứa 21% O2, vì vậy khi bảo quản ở nhiệt độ bình thường với hàm lượng O2 như trên thì cường độ hô hấp hiếu khí rất cao, thúc đẩy quá trình chuyển hóa ACC thành ethylene, dẫn đến rau quả nhanh chín. Rau quả phải có độ chín đồng đều với nhau: điều này rất quan trọng vì nếu độ chín của các quả khác nhau, trong quá trình bảo quản, một số quả chín trước sẽ vừa sản sinh ra nguồn ethylene kích thích bản thân nó, vừa sản sinh ra nguồn ngoại sinh kích thích những trái bên cạnh.
