3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
1.3.5. Những biến đổi của quýt và yếu tố ảnh hưởng trong thời gian bảo quản
1.3.5.1. Những biến đổi của quýt sau thu hoạch [4]
a) Biến đổi vật lý
- Sự thoát hơi nước: hiện tượng nước từ trong cơ thể quả thoát ra ngoài thông qua lớp khí khổng và lớp vỏngoài. Đây là hiện tượng thường xuyên xảy ra trong quá trình bảo quản đặc biệt là trong quýt có chứa rất nhiều nước (chiếm 85%). Sựthoát hơi nước làm cho quả bị mất nước từđó dẫn đến khô héo, giảm khối lượng của quả, giảm
khả năng kháng khuẩn và làm giảm giá trị cảm quan. Tốc độ mất nước của quả phụ
trong tế bào, mức độ dập cơ học, độ ẩm, nhiệt độ môi trường xung quanh, thời gian và
phương pháp bảo quản.
- Giảm khối lượng tự nhiên do sự bay hơi nước và tổn hao các chất hữu cơ khi hô
hấp. Sự tổn hao chất dinh dưỡng do quả phải sử dụng chất dinh dưỡng (chủ yếu là
đường) để duy trì sự sống sau khi ngắt khỏi cây mẹdo đó quả bị giảm hàm lượng chất khô sau thời gian bảo quản. Trong bất cứ điều kiện bảo quản nào cũng không thể tránh
khỏi hiện tượng hao hụt khối lượng tự nhiên mà chỉ có thể giảm hiện tượng này đến mức
tối thiểu. Vậy nếu muốn hạn chế giảm khối lượng tự nhiên của quả trong quá trình bảo
quản cần hạn chế được hiện tượng bay hơi nước, làm cho quá trình hô hấp diễn ra chậm.
- Sự sinh nhiệt: nhiệt được sinh ra trong quá trình bảo quản tươi là do hô hấp.
2/3 lượng nhiệt đó được tải ra ngoài môi trường, 1/3 lượng nhiệt còn lại được dùng vào các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào, quá trình bay hơi nước.
Trong bảo quản cần duy trì các thông số nhiệt độ, độ ẩm tối ưu trong kho. Khi
nhiệt độtăng kích thích cường độ hô hấp mạnh lên, từđó đẩy mạnh chu trình: nhiệt độ tăng làm quá trình hô hấp tăng, sự phát triển của vi sinh vật tăng, lượng nhiệt sinh ra lại tăng hơn nữa. Đó là điều kiện dẫn đến hư hỏng quả nhanh chóng.
b) Quá trình sinh lý, hóa sinh
- Sự hô hấp:
Hô hấp là quá trình oxi hóa chậm các chất hữu cơ phức tạp. Dưới tác dụng của
enzyme, các chất này phân giải thành các chất đơn giản hơn và giải phóng năng lượng.
Hầu hết các chất này đều có thể tham gia vào quá trình hô hấp trừ protein nhưng chủ yếu
là các chất đường - nhất là đường đơn. Hô hấp làm giảm khối lượng tự nhiên và tiêu hao các chất dinh dưỡng của quả. Quýt thuộc loại quả hô hấp thường hay hô hấp không đột
biến, tùy theo điều kiện môi trường, quýt có thể hô hấp theo 2 phương thức:
Hô hấp hiếu khí: trong điều kiện có đủ oxy, hô hấp hiếu khí sẽ xảy ra, sản phẩm
tạo thành là CO2.
C6H12O6 + O2 CH3COCOOH CO2 + H2O + Q
Hô hấp yếm khí: khi lượng oxy của môi trường không khí không đủ để tiến hành hô hấp hiếu khí thì sẽ xảy ra hiện tượng hô hấp yếm khí, là hô hấp không có sự tham gia
của oxy và tạo ra sản phẩm cuối cùng là rượu ethanol, CO.
C6H12O6 + O2 CH3COCOOH acid lactic, acid acetic, rượu, butylic.
Khi thành phần không khí có khí O2 càng nhiều thì cường độ hô hấp càng cao và
ngược lại khí O2 thấp, CO2 và N2 cao thì cường độ hô hấp bị ức chế.
+ Glucid: thành phần thay đổi lớn và mạnh nhất trong khi bảo quản. Trong thời gian bảo quản quả đã chín, đường được sử dụng trong quá trình hô hấp chuyển hoá
thành năng lượng, hàm luợng đường bị giảm theo thời gian. Các loại quả chưa chín
hoặc tỷ lệ chín thấp thì tiếp tục chín trong quá trình bảo quản, tinh bột chuyển hóa
thành đường, một phần đuợc sử dụng để sinh nhiệt và hô hấp, phần còn lại tích tụ
trong quả làm tổng lượng đường trong quả tăng theo thời gian bảo quản. Tuy nhiên,
hàm lượng đường tăng do quá trình chuyển hóa tinh bột thành đường nhiều hơn so với
việc giảm đi do quá trình hô hấp. Khi lượng tinh bột chuyển hóa thành đường hết thì hàm
lượng đường bắt đầu giảm.
+ Acid hữu cơ: trong quả chín có chứa 0,5 – 1,0 % acid hữu cơ. Acid hữu cơ thường gặp là acid citric. Trong quá trình bảo quản, lượng acid hữu cơ giảm rõ rệt cả
về chất và lượng. Điều này làm cho vị chua của quả giảm đi và vị ngọt tăng lên khi
quả chín.
+ Protopectin: trong quá trình quả chín, quả sẽ trở nên mềm do chất protopectin chuyển hóa thành pectin hoà tan làm quả trở nên mềm. Vì vậy, khi thu hoạch cần phải
xác định thời điểm quảchưa chín thích hợp. Nếu quả còn quá xanh thì chất luợng quả
không tốt, nếu quả chín quá thì khó bảo quản. Khi quả chín quá, pectin bị phân hủy đến acid petic và rượu metanol làm cho quả bị nhũn, cấu trúc bị phá vỡ.
+ Các chất màu, sắc tố: màu sắc của quả do chất chlorophyl và carotenoit quyết
định. Tuỳ theo mức độ chín mà màu xanh của quả mất dần do chlorophyl giảm và màu
vàng, vàng cam tăng dần do hàm lượng carotenoit tăng. Do đó tạo nên màu vàng cho quả quýt.
+ Vitamin C: từ giai đoạn xanh già chuyển sang chín có nhiều loại vitamin tạo
thành như vitamin B9, B15, P, K, tiền vitamin A,… đặc biệt hàm lượng vitamin C có
tăng lên trong đầu quá trình bảo quản do hàm lượng đường tăng làm tăng quá trình chuyển hóađường thành vitamin C. Tuy nhiên, vitamin C lại dễ bị oxy hóa do không khí
xâm nhập và quá trình khử của các mô bị phá hủy. Do đó, trong quá trình bảo quản vitamin C thường giảm mạnh.
+ Hương thơm: các chất thơm được tạo ra và tăng lên và tổng hợp trong quá trình chín sau thu hoạch như etse, rượu, aldehyd,… với hàm lượng rất nhỏ nhưng tạo cho quảcó mùi thơm riêng.
1.3.5.2. Các yếu tốảnh hưởng đến thời gian bảo quản quýt [4]
a. Độ chín thu hái
Đối với quả thu hoạch quá sớm sẽ làm cho quả có mùi, vị kém, có thể quả sẽ không chín, trong khi thu hoạch muộn thì quá chín, thời gian lưu trữ không được lâu. Khi thu hái, vận chuyển xa chúng ta lựa chọn quả quýt đã đạt độ chín kỹ thuật, quả vẫn
còn xanh nhưng thuần thục về mặt sinh lý thì có thể chín tiếp tự nhiên và có thể đạt đến
chất lượng tối ưu.
b. Độ ẩm tương đối của không khí
Độ ẩm tương đối của không khí quyết định tốc độ bay hơi nước của quýt và có
ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản của quả quýt.
+ Nếu độ ẩm tương đối môi trường không khí thấp thì cường độ hô hấp tăng, tốc độ bay hơi nước càng cao, khối lượng riêng của quả giảm, bề mặt bị héo làm giảm giá trị
cảm quan, trong tế bào thì nguyên sinh chất co lại làm ảnh hưởng đến quá trình trao đổi
chất, giảm khả năng đề kháng bệnh lý của quýt trong quá trình bảo quản.Tuy nhiên độ ẩm tương đối môi trường thấp thì tạo ra môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật phát
triển, làm hạn chế sự xuất hiện các loại bệnh.
+ Nếu độ ẩm tương đối môi trường càng cao thì cường độ hô hấp, tốc độ bay hơi nước giảm nhưng đây là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, và nước có thể ngưng tụ trên bề mặt quả gây rối loạn hô hấp.
c. Nhiệt độ
- Nhiệt độ là yếu tố của môi trường có ảnh hưởng quyết định nhất đến quá trình sống của rau quả khi tồn trữ. Ở nhiệt độ thấp, các biến đổi sinh lý - sinh hóa trong quả
bị hạn chế ở mức thấp làm cho quả chín chậm hơn, dưỡng chất trong quả được duy trì
lâu hơn, sự gây hại cũng như phát triển của các loại nấm bệnh bị hạn chế ở mức thấp.
Nhiệt độ thấp và ẩm độ cao làm cho sự bốc thoát hơi nước của quả giảm đáng kể từ đó giảm bớt hao hụt về trọng lượng, vỏ quả ít bị nhăn nheo và giữ được độ cảm quan và phẩm chất lâu hơn. Tuy nhiên, mỗi loại quả có thể chịu đựng được những ngưỡng nhiệt độ khác nhau, nhiệt độ cao quá hay thấp quá đều ảnh hưởng đến phẩm chất và thời gian
tồn trữ.
- Nhiệt độ tăng dẫn đến cường độ hô hấp tăng đến mức tối đa rồi giảm xuống.
- Nhiệt độ càng thấp cường độ hô hấp càng giảm (5 – 250C)
Vì vậy, để có thể bảo quản được lâu ta nên hạ thấp nhiệt độ. Vì giảm nhiệt độ
sẽ dẫn đến các hoạt động sinh lý, sinh hóa trong quả giảm và thời gian bảo quản được tăng lên.
Tuy nhiên khi hạ thấp nhiệt độ xuống dưới điểm đóng băng thì dịch bào của quả
dễ bị đóng băng, và làm phá vỡ cấu trúc của quả. Vì thế, chỉ nên bảo quản ở nhiệt độ thấp
d. Thành phần không khí trong môi trường bảo quản
Thành phần khí của khí quyển tồn trữ có ảnh hưởng trực tiếp đến sự trao đổi chất
của quýt.
Hàm lượng O2 càng cao, CO2, N2 càng thấp thì quá trình hô hấp càng cao và
ngược lại. Vậy muốn tăng khả năng bảo quản thì ta giảm O2tăng CO2, N2để hạn chế quá
trình hô hấp.
e. Sự thông gió và thoáng khí
Thông gió là một phương pháp rất quan trọng nhằm ổn định các thông số cơ bản
trong kỹ thuật bảo quản rau quả tươi. Nhằm tạo ra môi trường khí quyển xung quanh nguyên liệu cũng thoáng như không gian tự do, tức là có nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí quyển trong khối nguyên liệu không khác với tự nhiên.
Các thông số như: nhiệt độ, độ ẩm, thành phần không khí trong kho bảo quản
luôn biến động. Nguyên nhân biến động là do quá trình hô hấp, quá trình này là tất yếu
và các tác hại của chúng là tất yếu. Vì vậy, quá trình thông gió và thoáng khí ảnh hưởng đến quá trình bảo quản quýt.
f. Các yếu tố vi sinh vật
Quýt sau thu hoạch dễ bị nhiễm các nấm, vi khuẩn gây bệnh dẫn đến hư hỏng:
Bệnh thán thư, bệnh đốm đen, bệnh tàn lụi, bệnh thối quả màu xanh, bệnh sẹo [33].
1.3.5.3. Một sốphương pháp xử lý và bảo quản quýt sau thu hoạch [4]
Để bảo quản và xử lý rau quả đặc biệt đối với họ quả có múi người ta sử dụng rất
nhiều phương pháp chủ yếu:
- Bảo quản lạnh: hạ nhiệt độ môi trường bảo quản để hạn chế cường độ hô hấp và các quá trình sinh lý, sinh hóa xảy ra trong rau quả cũng như hoạt động của vi sinh vật
của rau quả ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật gây hại. Nguyên lý này giúp bảo quản
rau quả tươi dài ngày.
- Bảo quản bằng cát: cát có tác dụng hấp thụ nhiệt độ, ẩm, CO2 thoát ra từ nguyên liệu khi bảo quản và ngăn chặn một phần sự xâm nhập của khí O2.
Cho cát (đã sàng lọc, phơi khô) vào dụng cụ chứa như lu, hũ hoặc các thùng nhựa với độ dày lớp cát ở đáy khoảng 10cm, chọn trái cây cần bảo quản (không quá chín, không bị sâu, thối, khô...) rửa sạch đểráo đặt lên lớp cát. Sau đó phủ lên một lớp cát dày 5-7cm và cứ thế làm tiếp một lớp cát, một lớp trái cây cho đến khi đầy thùng, trong đó
- Bảo quản bằng phương pháp hóa học:
+ Xử lý bằng ozon
+ Xử lý bằng chlorine
Sử dụng ở liều lượng cho phép nhằm kéo dài thời gian bảo quản. Có tác dụng ức
chế sinh trưởng trong nguyên liệu rau quả cũng như tiêu diệt vi sinh vật. Để kéo dài thời
gian bảo quản chủ yếu là dựa vào khả năng tiêu diệt vi sinh vật của hóa chất. Tuy nhiên
khi sử dụng hóa chất để bảo quản có thể gây ra những biến đổi về màu sắc, mùi vị của rau quả, đáng lo ngại hơn là có thể gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng.
- Bảo quản bằng điều chỉnh khí quyển:
+ Bảo quản trong khí quyển được kiểm soát: thành phần của khí xung quanh thực phẩm hô hấp được giám sát và kiểm soát liên tục. Phòng bảo quản kín, lạnh hoặc
không lạnh, có hệ thống thông gió tốt và cung cấp các khí O2, CO2, N2 với thiết bị đo
nhiệt độ, độ ẩm và các khí này được đo, kiểm soát một cách chặt chẽ.
+ Bảo quản trong khí quyển cải biến hay vi khí quyển
- Phương pháp xử lý nước nóng: ở nhiệt độ nhất định nào đó có thể ức chế sự
phát triển của vi sinh vật gây hại cho mô thực vật. Việc xử lý nước nóng sẽ tác động đến hoạt tính các enzyme oxy hóa tốc độ của các phản ứng sinh hóa xảy ra trong tế
bào sống của quả. Làm ức chế quá trình sinh tổng hợp etylen trong quả từ đó kéo dài thời gian bảo quản.
- Phương pháp tạo màng:
+ Bảo quản bằng bao gói khí quyển biến đổi (thường gọi tắt là MAP): Phương
pháp này dựa vào khả năng bán thấm của bao bì, tạo môi trường bảo quản tốt nhất, bên trong bao bì tồn tại sự cân bằng lượng khí oxy đi vào, khí cacbonic đi ra và khuếch tán
một lượng hơi nước qua màng chất dẻo. Ở một nhiệt độ nhất định hai loại khí sẽ đạt tới
một trạng thái hoàn hảo. Khi tốc độ thấm khí qua màng chất dẻo cân bằng với tốc độ hô
hấp thì khí CO2tăng lên và O2 giảm là môi trường tiểu khí hậu rất tốt có tác dụng kéo dài thời hạn bảo quản, rau quả sẽ hạn chế hô hấp. Có hai dạng bao gói là bao gói chân không
và bao gói trao đổi khí.
+ Bảo quản hoa quả bằng lớp màng phủ ăn được: một lớp vật liệu mỏng được phủ
trên bề mặt sản phẩm để thay thế lớp sáp bảo vệ tự nhiên và cung cấp một lớp chắn ẩm,
oxy cho thực phẩm. Các lớp phủ này được tạo trực tiếp trên bề mặt hoa quả bằng cách nhúng, phun hay quét để tạo ra một khí quyển biến đổi (MAP). Lớp màng bán thấm tạo
như cung cấp các chức năng khác.
1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU MÀNG BẢO QUẢN THỰC PHẨM Ở NƯỚC TA VÀ THẾ GIỚI
Ngày nay, an toàn thực phẩm luôn là một vấn đề nóng và nhận được nhiều sự quan tâm của các cơ quan quản lý nhà nước lẫn người dân, việc các thực phẩm sử dụng hóa chất bảo quản, trái cây, rau quả sử dụng hóa chất bảo quản giữ tươi lâu hơn, nhưng những hóa chất bảo quản này rất có hại cho sức khỏe người tiêu dùng, vì lợi nhuận bất chấp tác hại của chúng người buôn bán vẫn sử dụng. Việc sử dụng những sản phẩm sạch, các chế phẩm sinh học để bảo quản sản phẩm đang được sự quan tâm
hàng đầu của các nhà nghiên cứu khoa học.