1.2.2.1.Các quá trình xảy ra khi bảo quản rau quả tươi
Quá trình biến đổi vật lý:
Sự bay hơi nước :
Trong rau quả thì phần chiếm nhiều nhất đó là nước từ 65-95% tùy thuộc vào từng loại quả. Sau khi thu hái rau quả bị mất hàm lượng nước trong suốt quá trình bảo quản do tham gia vào quá trình hô hấp hoặc bay hơi vào môi trường. Đây là nguyên nhân chính làm cho rau quả bị hao hụt khối lượng so với ban đầu. Sự mất nước còn làm tăng khả năng nhạy cảm với sự biến đổi nhiệt độ và kết quả là làm tăng cường độ hô hấp của quả. Khi rau quả mất đi 5-10% khối lượng chúng sẽ bị héo và hư hỏng nhanh chóng. Do sự chênh lệch độ ẩm giữa quả và môi trường. Tốc độ bay hơi phụ thuộc vào:
Cấu tạo và hình thái của mô che chở: nếu phần vỏ cấu tạo bởi té bào cứng, chắc,nguyên vẹn sẽ làm giảm tốc độ mất nước
Điều kiện môi trường: nhiệt độ càng cao, độ ẩm không khí càng thấp thì tốc độ bay hơi nước càng nhanh
Tốc độ chuyển động của không khí: càng cao thì nức bay hơi càng nhiều
Sự giảm khối lượng tự nhiên:
Nguyên nhân là trong quá trình bảo quản quả bị mất nước và mất chất khô do hô hấp.
Quá trình hóa học:
Đường: Bị giảm đáng kể do hô hấp, tuy nhiên ở những loại quả mà khi thu hái hàm lượng đường chưa cao thì trong thời gian bảo quản dường có thể tăng lên do tinh bột chuyển hóa thành.
Tinh bột: Có thể tăng hoặc giả tùy thuộc vào từng loại rau quả. Nếu tinh bột đã đạt tới hạn thì trong quá trình bảo quản hàm lượng tinh bột sẽ giảm (ví dụ: chuối xanh) còn nếu chua cao thì trong bảo quản lại tăng do tinh bột được tổng hợp (ví dụ: đậu non)
Protopectin: Có thể bị phân giải thành pectin hòa tan làm yếu các liên kết và quả bị mềm ra.
Các axit hữu cơ: Hàm lượng axit hữu cơ giảm dần làm độ chua của rau quả giảm
Các vitamin: Giảm đi rất nhanh do tác động của emzim nội bào và sự oxi hóa
Các chất màu: (clorofil, carotenoit,flavonoit) dưới tác dụng của oxi không khí sẽ bị chuyển hóa làm biến đổi màu sắc tự nhiên của quả, một số chất màu mới được tổng hợp. Lượng chlorophill bị mất đi thay vào đó là sự tăng lên của các cấu tử mang màu khác như carotenoid (tạo cho quả có màu vàng, da cam và màu đỏ). Các quá trình này đều có sự tham gia của enzim.
Các hợp chất phenon: polyphenon bị oxi hóa bởi men PPO tạo thành flobafin có màu nâu làm mất màu sắc tươi của quả khi bảo quản.
Quá trình hô hấp
Trong quá trình sinh trưởng và phát triển của quả luôn luôn xảy ra các quá trình đồng hóa và dị hóa: khi quả bắt đầu phát triển và còn đang ở trên cây thì chủ yếu xảy ra quá trình đồng hóa là chủ yếu, là quá trình tổng hợp các chất hữu cơ cho quả như tinh bột, đường, chất khoáng….quả ngày càng phát triển đầy đủ cho tới khi chín: kích thước quả tăng lên, màu sắc quả thay đổi rõ ràng…
Khi quả được thu hái vẫn xảy ra quá trình sống của rau quả nhưng lúc này trong rau quả chủ yếu xảy ra quá trình dị hóa: đó là quá trình sử dụng các chất hữu cơ đã có sẵn để duy trì sự sống của quả. Trong rất nhiều những biến đổi xảy ra sau khi thu hái rau quả thì hô hấp là chủ yếu.
Hô hấp sử dụng tinh bột hoặc đường và các hợp chất khác. Dưới tác dụng của oxi không khí, các mạch hidrocacbon bị bẻ gãy và sản phẩm thu được là CO2 và nước. Phản ứng này tỏa ra năng lượng dưới dạng nhiệt.
Khi lượng oxi trong không khí được cung cấp đầy đủ thì quá trình trên xảy ra rất mạnh mẽ và biến thiên theo từng thời kỳ bảo quản. Và kết quả của các quá trình này là rau quả ngày càng bị biến đổi sâu sắc cho tới khi hỏng hẳn. Cũng trong quá trình này có những phản ứng làm tăng chất lượng của rau quả như sự chuyển thành đường của tinh bột…
Quá trình này là hô hấp hiếu khí: có sự tham gia của oxi không khí, sản phẩm của quá trình là CO2, H2O và nhiệt. Tiêu biểu là phản ứng:
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 673 KCal
Khi oxi trong môi trường giảm xuống khoản thấp hơn 2 % thì quá trình lên men sẽ thay thế cho quá trình hô hấp hiếu khí. Quá trình hô hấp yếm khí này tạo ra một lượng lớn các chất trung gian trong đó đáng kể nhất là quá trình biến đổi đường thành rượu và khí cacbonic. Chính những sản phẩm trung gian này đã làm quá trình hư hỏng của quả xảy ra nhanh hơn bằng việc làm biến đổi màu sắc, mùi vị và trạng thái quả một các sâu sắc.Tiêu biểu là phản ứng:
C6H12O6 → 2C2H5OH +2CO2 +28 Kcal
Như vậy khi sự thông khí trong khi bảo quản kém sẽ làm tăng nồng độ khí CO2 , nhiệt độ xung quanh quả và tạo môi trường thuận lợi cho hô hấp yếm khí và các vi sinh vật phát triển, kết quả là quả sẽ bị hư hong nhanh chóng. Vì vậy việc đảm bảo sự thông khí một các thích hợp tránh hô hấp yếm khí và đảm bảo hô hấp hiếu khí xảy ra thích hợp là rất quan trọng và có ý nghĩa quyết định đến chất lượng của quá trình bảo quản.
Những loại quả có quá trình hô hấp tăng lên rất nhanh chóng và sau đó lại giảm xuống gọi là hô hấp đột biến (Climacteric), ví dụ như cà chua và xoài. Còn những loại quả mà trong suốt quá trình bảo quản sự hô hấp luôn giảm thì cường độ hô hấp không có điểm đột biến (non-climacteric) như táo, nho… Khí etylen tạo ra trong suốt quá trình hô hấp là nguyên nhân quan trọng thúc đẩy quá trình chín của quả. Etylen là một hormone thực vật tự nhiên liên quan đến quá trình sinh trưởng, phát triển, chín và sự lão hóa của thực vật. Người ta cho rằng phytohormone này thúc đẩy quá trình chín của rất nhiều loài quả như: chuối, dứa, cà chua, xoài, dưa hấu và đu đủ. Nó được tạo ra ở nhiều nồng độ khác nhau phụ thuộc vào nhiều loại quả. Nhưng khi nồng độ ethylene đạt từ 0,1 đến 1,0 ppm (phần triệu) thì bắt đầu xảy ra quá trình chín của quả vùng nhiệt đới. Sản phẩm ethylene trong quả là tín hiệu cho hoạt động của nhiều loại enzyme khác nhau dẫn đến những thay đổi sinh lý như: quả có sự thay đổi màu sắc từ xanh sang đỏ, trạng thái quả chuyển sang mềm và có mùi vị khác nhau.
Như vậy trong quá trìng bảo quản quả cần phải hạn chế hô hấp để tránh tổn thất chất khô đồng thời phải tuyệt đối tránh hô hấp yếm khí. Đây là một bài toán tối ưu quan trọng quyết định lớn tới chất lượng bảo quản