2.2.6.3.Làm lạnh bằng nước (Hydrocooling)
- Sản phẩm ấm được làm la ̣nh trực tiếp bằng nước la ̣nh được go ̣i là hydrocooling, phương pháp này đă ̣c biê ̣t hiê ̣u quả và nhanh chóng, thuâ ̣n tiê ̣n cho sản xuất ở qui mô lớn. Nhiều sản phẩm phản ứng tốt với hydrocooling. Các sản phẩm có khối lượng lớn so với diê ̣n tích bề mă ̣t như thì rất khó làm la ̣nh có thể được làm la ̣nh nhanh chóng hiê ̣u quả bằng hydrocooling, không giống như làm la ̣nh bằng không khí, hydrocooling không nhưng không lấy đi ẩm mà còn có khả năng bù ẩm cho các trái bi ̣ héo do thoát ẩm trong quá trinh thu hoa ̣ch và vâ ̣n chuyển.
- Ưu điểm: làm la ̣nh nhanh chóng (nhanh hơn làm la ̣nh không khí khoảng 15 phút, cho phép thu hoa ̣ch với lượng lớn và linh hoa ̣t hơn trên thi ̣ trường tiêu thu ̣, để dàng xử lí lươ ̣ng lớn sản phẩm.
- Ha ̣n chế: không thích hợp cho mô ̣t số sản phẩm nha ̣y cảm với ẩm, các bê ̣nh có thể được thúc đẩy, không phải là phương pháp năng lượng nên có thể không hiê ̣u quả về mă ̣t kinh tế (trong mô ̣t số trường hợp nhất đi ̣nh), bao bì và cách sắp xếp có thể làm phương pháp trở nên không hiê ̣u quả.
Hình 18.Làm mát trực tiếp bằng nước 2
2.2.6.4.Các phương pháp khác
Phương pháp Ảnh minh ho ̣a
Vacuum cooling
Liqiuid Icing
Sau 3 tuần bảo quản ở 13oC và đã được xử lí với nước nóng trước đó cùng với làm la ̣nh sơ bô ̣, quả vẫn còn màu xanh nha ̣t và càng tươi, chứng tỏ quả trình ức chế hô hấp
có hiê ̣u quả cao.
Đươ ̣c xử lí trương tự, nhưng ta thấy vỏ trái đã xuất hiê ̣n màu đỏ và màu xanh dường như mất hẵn, là do giảm chlorophyll và tăng carotenoid và anthocyanin, chứng tỏ
quá trình hô hấp được kiểm soát chưa tốt.
2.2.7. Vâ ̣n chuyển
Có thể vâ ̣n chuyển bằng đường bô ̣, đường thủy… trong kho la ̣nh.
3. CÁC BIẾN ĐỔI DIỄN RA TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN XOÀI TƯƠI 3.1.Biến đổi vật lí
3.1.1. Sự giảm khối lượng tự nhiên
Sự giảm khối lượng tự nhiên của xoài trong quá trình bảo quản do tiêu tốn chất hữu cơ trong khi hô hấp và do bay hơi nước. Sự giảm khối lượng tự nhiên là không thể tránh khỏi nhưng có thể được giảm thiểu trong điều kiện bảo quản tối ưu. Khối lượng giảm trong bảo quản phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại và giống xoài, vùng khí hậu trồng, phương pháp và điều kiện bảo quản, thời gian bảo quản, thời hạn bảo quản và mức độ bị xây xát của trái.
3.1.1.1.Sự bay hơi nước
Trong quá trình bảo quản xoài, hiện tượng mất nước luôn có khuynh hướng xảy ra. Nước trong trái cây nói chung ở dạng nước tự do, có thể di động và bay hơi tạo nên áp suất riêng phần của nước trên bề mặt. Sự chênh lệch áp suất giữa bề mặt rau trái và môi trường bên ngoài dẫn đến quá trình thoát hơi nước. Sự mất nước này ảnh hưởng không tốt đến quá trình trao đổi chất, ảnh hưởng đến quá trình trương co nguyên sinh, phá vỡ sự trao đổi chất bình thường trong tế bào. Mất nước làm giảm tính trương của tế bào, làm mất độ dòn, rau trái bị héo và giảm khối lượng chung.
Tốc độ bốc hơi nước từ nguyên liệu được tính toán thông qua hệ số bốc hơi nước, đơn vị là mg hơi nước bốc ra từ 1kg nguyên liệu trong 1 giây, ứng với mức chênh lệch áp suất hơi nước bão hòa giữa bề mặt nguyên liệu và môi trường xung quanh là 1 MPa. 3.1.1.2. Sự thoát CO2
Khí carbonic sinh ra trong quá trình hô hấp sẽ chuyển ra ngoài làm giảm lượng chất khô của trái. Kết quả của quá trình mất nước và khí dẫn đến làm giảm khối lượng chung của trái. Do khí carbonic sinh ra do quá trình hô hấp nên các yếu tố ảnh hưởng đến hô hấp cũng sẽ ảnh hưởng tới tốc độ mất chất khô do bay khí CO2.
3.1.1.3.Các yếu tố ảnh hưởng tốc độ giảm khối lượng của xoài sau thu hoạch
Tốc độ bay hơi nước phụ thuộc vào mức độ háo nước của hệ keo trong tế bào, cấu tạo và trạng thái của tế bào biểu bỉ. Do đó, các giống xoài khác nhau có tốc độ thoát ẩm khác nhau.
Trong giai đoạn đầu (sau khi thu hái) lượng nước tự do nhiều nên mất nước mạnh. Giai đọan giữa, khi lượng nước tự do giảm, tốc độ mất nước cũng giảm. Cuối cùng trong giai đoạn chín đến chín muồi và bắt đầu hư hỏng, trong xoài xảy ra quá trình lão hóa của các hệ keo, làm giảm tính háo nước, nên lượng ẩm thoát ra tăng.
Các thương tật do sâu chuột, va đập cơ học và nấm bệnh làm tăng hô hấp, biến đổi hệ keo dẫn đến thoát ẩm tăng. Diện tích thương tật tăng gấp đôi thì sự mất nước có thể tăng lên gấp hơn hai lần.
Điều kiện bảo quản cũng ảnh hưởng đến tốc độ giảm ẩm. Độ ẩm giảm, nhiệt độ tăng, tăng tốc độ chuyển động của không khí trong kho bảo quản sẽ tăng cường sự mất nước. Nhiệt độ càng tăng thì tốc độ bay hơi nước càng lớn, trái càng mau héo.
Độ ẩm môi trường càng cao giúp giảm tốc độ thoát ẩm.
Trong thực tế bảo quản, để giảm mất nước thường áp dụng các biện pháp: hạ thấp nhiệt độ, tăng ẩm và giảm tốc độ chuyển động của không khí trong kho. Đồng thời có thể dùng các biện pháp xếp quả tươi vào trong hầm chất, vùi trong cát ẩm hoặc đựng trong túi polyetylen hay gói trong giấy. Đôi khi người ta thấy khi bảo quản trái trong môi trường quá ẩm hay cát quá ẩm thì độ ẩm trong nguyên liệu tăng lên. Đó là trái khi hô hấp hiếu khí, lượng nước thoát ra tích tụ lại bên trong trái, đồng thời chúng có khi còn hấp thụ thêm từ cát ẩm vào. Tuy nhiên các biện pháp này ảnh hưởng đến hô hấp của trái. Hô hấp yếm khí, độ ẩm cao ở một mức độ nhất định sẽ là những nguyên nhân gây hư hỏng xoài, tế bào bị chết và vi khuẩn gây thối mốc dễ dàng phát triển.
3.1.2. Sự sinh nhiệt
Tất cả nhiệt sinh ra trong trái tươi khi bảo quản là do hô hấp. Lượng nhiệt do hô hấp sinh ra chủ yếu tỏa ra môi trường xung quanh, làm tăng nhiệt trong kho. Do đó trong quá trình bảo quản, cần liên tục điều chỉnh để duy trì nhiệt độ, độ ẩm tối ưu. Quá trình tăng nhiệt, ẩm đến một mức độ thích hợp thì vi khuẩn và nấm sẽ phát triển nhanh, dẫn đến hư hỏng nhanh. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.2.Biến đổi hóa sinh và hóa học 3.2.1. Quá trình hô hấp
3.2.1.1.Đi ̣nh nghĩa
- Hô hấp là quá trình oxy hóa các chất phức tạp trong tế bào thực vật thành các phần tử đơn giản hơn nhằm thu năng lượng và nguyên liệu cần thiết cho quá trình sinh tổng hợp của tế bào.
- Các chất bị oxy hóa là: tinh bột, đường, acid hữu cơ, chất béo.
- Sản phẩm của quá trình hô hấp hiếu khí là CO2, H2O và lượng nhiệt lớn. Lượng nhiệt tích tụ làm tăng hô hấp, tăng ẩm, thúc đẩy quá trình phân hủy tự nhiên.
- Sản phẩm của quá trình hô hấp yếm khí là rượu, CO2 và lượng nhiệt nhỏ. Mùi rượu làm giảm giá trị cảm quan cho sản phẩm, đồng thời lượng nhiệt thấp đòi hỏi tiêu hao lượng chất khô cao hơn hô hấp hiếu khí để đủ nhiệt lượng duy trì sự sống.
3.2.1.2. Đánh giá hoạt động của quá trình
Thông qua hệ số hô hấp và cường độ hô hấp.
- Hệ số hô hấp: Là tỉ số giữa số mol (hay thể tích) khí CO2 sinh ra và khí O2 tiêu thụ, cho biết hô hấp là yếm khí hay hiếu khí.
K=1: hô hấp hiếu khí với đường glucose.
K>1: hô hấp hiếu khí và yếm khí đường glucose hay acid hữu cơ. K càng lớn, hô hấp yếm khí càng mạnh.
K<1: hô hấp hiếu khí đường và oxy hóa lipid.
- Cường đô hô hấp: Lượng khí CO2 sinh ra hay lượng khí O2 tiêu thụ (ml, mg) trong thời gian 1 giờ của 1 kg rau trái tươi, cho biết khả năng hô hấp mạnh hay yếu. Cường độ hô hấp càng lớn, tổn thất chất khô càng nhiều (tổn thất glucid, acid hữu cơ, hợp chất nitơ, pectin, chất béo, mất đường, CO2, H2O, rượu bay hơi), nhiệt lượng sinh ra càng lớn, thời gian bảo quan càng ngắn.
Do bản thân nguyên liệu, chế độ bảo quản.
- Độ tuổi trái: Trái càng già, hô hấp càng giảm. Cường độ hô hấp mạnh nhất trong giai đoạn tượng hình, giảm dần trong giải đoạn phát triển và đạt cực tiểu khi trái chín. Thời kì hô hấp ít nhất là thời kì ngủ tĩnh. Trái có đỉnh hô hấp như xoài sẽ đạt cường độ hô hấp lớn nhất tại điểm đột biến cực đại. Trái không có đỉnh hô hấp sẽ không bảo quản được lâu vì không có thời gian ngủ.
- Tình trạng trái: Xoài bị dập, nát cường độ hô hấp tăng để sinh phytoncide tự vệ. Xoài bị nám, sần cường độ hô hấp giảm do khả năng thấm oxy kém.
- Độ ẩm: Độ ẩm trái tăng và độ ẩm môi trường giảm, cường độ hô hấp tăng.
- Thành phần khí quyển xung quanh: Khi hàm lượng O2 giảm và CO2 tăng, cường độ hô hấp giảm và chuyển dần về dạng hô hấp yếm khí.
- Khí ethylene (bổ sung và từ nguyên liệu): sự có mặt của ethylene với hàm lượng lớn thúc đẩy nhanh cường độ hô hấp. Lượng ethylene nội sinh của xoài ở 200C ở mức trung bình (1 – 10 ml C2H4/kg/giờ)
- Ánh sáng: kích thích hô hấp, do đó nên bảo quản xoài ở nơi râm mát hay bóng tối.
3.2.1.4.Ảnh hưởng của quá trình đến bến đổi của nguyên liệu
- Hô hấp hiếu khísinh CO2, H2O, nhiệt lượng làm giảm khối lượng tự nhiên, thay đổi giá trị dinh dưỡng và cảm quan, thay đổi thành phần môi trường xung quanh, tăng nhiệt tăng ẩm tạo điều kiện cho vi sinh vật và côn trùng gây hại phát triển và cần tiêu tốn nhiều năng lượng cho bảo quản lạnh.
- Hô hấp yếm khí: sinh rượu, acid hữu cơ làm sản phẩm ôi rượu và khiến pH trái giảm.
3.2.2. Biến đổi hóa học
- Nhìn chung, hô hấp và thủy phân là những phản ứng chủ yếu nhất gây nên sự biến đổi hàm lượng các chất không tan cao phân tử và các chất hòa tan trong quá trình phát triển và chín của xoài.
3.2.2.1.Biến đổi của glucid
- Hàm lượng tinh bột tăng nhanh trong quá trình phát triển của trái và và giảm dần khi trái chín do quá trình đường hóa dưới tác dụng của enzyme thủy phân amylase có trong tế bào. Theo thời gian bảo quản, hoạt tính của enzyme có khuynh hướng tăng.
- Lượng đường tạo thành tăng dần trong quá trình chín do phản ứng thủy phân tinh bột, saccharose, cellulose, hemicellulose, pectin, lignin, …. Trong đó, saccharose tăng nhanh hơn so với glucose và fructose. Khi hàm lượng đường tăng thì hàm lượng các acid sẽ giảm. Quá trình này làm cho trái mềm dần, tăng hương vị và dễ tiêu hóa. Tuy nhiên, hàm lượng đường sẽ giảm xuống và trái bắt đầu ôi hư khi xảy ra quá trình lên men chuyển hóa thành rượu theo phương trình:
C6H1206 2C2H5OH + 2CO2
- Xoài sau 7 ngày bảo quản, hàm lượng tinh bột giảm 180 lần, đường tăng 2 lần, acid giảm hơn 8 lần. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.2.2.2.Biến đổi của các hợp chất pectin
Quá trình thủy phân protopectin không tan tạo thành các pectin hòa tan khiến liên kết giữa mô với tế bào yếu dần, thành tế bào mỏng dần, mô xốp và trái mềm dần trong quá trình chín. Enzyme tham gia phản ứng này là protopectinase.Khi trái quá chín, dưới tác dụng của kiềm loãng hoặc enzyme pectase, pectin tiếp tục bị thủy phân tạo thành rượu metylic và chất keo đông (acid pectic hay acid poligalacturonic), trái bị nhĩn và cấu trúc trái bị phá hủy.
3.2.2.3.Biến đổi của các hợp chất chứa nitơ
- Protein và acid amin: Hàm lượng protein giảm là do các phản ứng thủy phân và oxy hóa khử nội phân tử bởi enzyme, kết quả là hàm lượng acid amin tự do tăng trong quá trình bảo quản, ở nhiệt độ cao chúng chuyển hóa thành các hợp chất chứ nitơ và giải phóng ra NH3. Sự chuyển hóa từ nitrit thành nitrat tích lũy trong trái sẽ gây độc. Tỉ lệ protein tan so với protein không tan trong nước trong quá trình chín nhìn chung tăng nhẹ, hàm lượng tyrosin tăng trong khi các acid amin khác có xu hướng tăng trong giai đoạn từ xanh đến chín sau đó giảm dần khi chuyển sang chín muồi.
hoạt hóa còn oxidase bị giảm hoạt. Trái non hoạt tính amylase và oxidase mạnh hơn trái chín.
3.2.2.4.Biến đổi của lipid
Lipid chủ yếu tập trung ở vỏ dưới dạng cutin và trong hạt dưới dạng giọt lipid. Phản ứng thủy phân và oxy hóa lipid tạo ra những sản phẩm có mùi ôi, khét.Các acid béo no tăng, acid béo không no như linoleic và oleic bị chuyển hóa trong giai đoạn đầu bảo quản, thời gian bảo quản càng lâu thì hàm lượng các chất không bão hòa trong lớp sáp càng tăng.
3.2.2.5.Biến đổi của vitamin
Hàm lượng các vitamin trong quá trình chín và bảo quản của xoài có khuynh hướng giảm. Xoài xanh ít bị biến đổi về hàm lượng vitamin C do vitamin này bền trong môi trường acid. Trong điều kiện nhiệt độ cao, độ ẩm thấp, có mặt oxy hay kim loại nặng như Cu2+, Fe3+ và enzyme ascorbate oxidase có sẵn trong nguyên liệu, hàm lượng vitamin C sẽ tổn thất.Quá trình bảo quản tổn thất vitamin chủ yếu do oxy không khí và các phản ứng oxy hóa khử.
3.2.2.6.Biến đổi của các phenolic
- Hàm lượng các chất gây chát giảm nhanh khi xoài chín. Dưới tác dụng của enzyme tannase hay acid, tannin sẽ được chuyển hóa thành hỗn hợp ester của glucose và các acid hydrocacboxylic thơm tạo mùi thơm cho xoài.
- Dưới tác động của enzyme oxidase và oxy không khí, các chất chát sẽ bị oxy hóa làm đen xoài khi xoài bị trầy xước.
3.2.2.7.Biến đổi của các sắc tố
Trong quá trình chín, chlorophyll (xanh lá) bị oxy hóa tạo thành hợp chất không màu, đồng thời các sắc tố carotenoid (vàng, đỏ gồm carotene, licopen, xantophyl) và flavonoid (vàng đến tím) được tổng hợp tạo màu vàng đặc trưng cho xoài.
3.2.2.8.Biến đổi của các acid hữu cơ
Các acid hữu cơ bị phân hủy do hô hấp và quá trình decarboxyl hóa. Khi trái non, lượng acid cao và giảm dần khi trái chín, tuy nhiên khi trái ôi nhũn , quá trình tự phân giải của trái sẽ làm lượng aicd tăng lên. Nhiệt độ càng thấp lượng acid càng tăng.
Độ ngọt hay chua của xoài không chỉ xét trên hàm lượng đường và acid nhiều hay ít mà còn xét trên tương quan tỉ lệ đường/acid của xoài trong quá trình phát triển của trái.
3.2.2.9.Biến đổi của các chất thơm
Như đã nói ở trên, quá trình chín làm gia tăng hàm lượng các chất thơm tạo nên mùi đặc trưng cho trái, giai đoạn chín hoàn toàn và thời tiết khô ráo, hàm lượng tinh dầu tạo hương trong xoài là nhiều nhất.
3.3.Biến đổi sinh lí
Giai đoạn tượng hình: hình thành phần ăn được của trái sau khi hoa được thụ phấn.
Giai đoạn phát triển kích thước: giai đoạn trái tích tụ chất dinh dưỡng và phát triển kích thước đến kích thước tối đa.
Giai đoạn chín: trái xanh thành trái chín. Có 3 độ chín khác nhau:
- Độ chín kĩ thuật: Trái đã tích tụ chất dinh dưỡng, còn cứng, phù hợp cho quá trình vận chuyển, lưu giữ.
- Độ chín sử dụng: giá trị cảm quan cao, ngọt, mềm, thơm, thích hợp cho ăn tươi.
- Độ chín sinh lí (Chín muồi): trái mềm và giảm giá trị cảm quan.
Giai đoạn thoái hóa: Trái tự rụng, hạt được giải phóng từ phần thịt trái bị tiêu hủy để bắt đầu chu trình sinh trưởng mới của cây.
- Quá trình chín giúp biến đổi các thành phần không ăn được thành các phần ăn được.