CÁC BIẾN ĐỔI CỦA RAU QUẢ TƯƠI TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN

TRÌNH BẢO QUẢN

2.1. Mục đích, nguyên tắc của việc bảo quản rau quả tươi

2.1.1. Mục đích

Hàng năm, ở nước ta sản xuất ra hàng triệu tấn rau quả tươi nhưng việc tiêu thụ chưa ổn định do công tác bảo quản, chế biến đảm bảo chất lượng ban đầu chưa được tốt. Không những thế, tính trung bình tổn thất sau thu hoạch đối với cây có hạt khoảng 10%, đối với cây củ là 10-20%, và đối với rau quả là 10-30%. Vì vậy, để nâng cao chất lượng rau quả tươi, ngoài việc cải tạo và thay đổi giống mới, áp dụng khoa học kỹ thuật vào việc chăm bón, xử lý trước thu hoạch, cần chú ý đến kỹ thuật sau thu hoạch nhằm kéo dài thời gian bảo quản, giảm các tổn thất do hư hỏng nhằm mục đích:

• Cải thiện chất lượng dinh dưỡng, cảm quan, chất lượng vệ sinh nhằm cung cấp cho người tiêu dùng những sản phẩm có chất lượng cao

• Góp phần nâng cao giá trị thương mại và giá trị kinh tế cho người sản xuất

• Kéo dài tuổi thọ bảo quản, tạo điều kiện cho tiêu thụ sản phẩm trong nước và phục vụ xuất khẩu rau quả tươi

2.1.2. Nguyên tắc

• Giữ cho rau quả luôn ở trạng thái ngủ

• Giảm cường độ hoạt động sống, tránh sự xâm nhiễm của vi sinh vật • Giữ được chất lượng ban đầu của rau quả tươi

Để thực phẩm có thời gian sử dụng dài hơn và đảm bảo chất lượng tốt hơn, các phương pháp bảo quản từ đơn giản như ướp muối, phơi khô… đến các phương pháp hiện đại như chiếu xạ, thanh trùng, tiệt trùng… điều được sử dụng. Chúng dựa trên một số nguyên tắc bảo quản rau quả như sau:

• Kích thích hoạt động của các vi sinh vật và enzyme đặc biệt • Loại bỏ bớt các vi sinh vật và các chất gây nhiễm bẩn đặc biệt

• Ức chế hoạt động của các enzyme và các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm • Tiêu diệt các vi sinh vật và làm mất hoạt tính enzyme

2.2. Các biến đổi xảy ra trong quá trình bảo quản rau quả tươi

2.2.1. Biến đổi vật lý

Quá trình thoát hơi nước ở rau quả về bản chất là một quá trình bay hơi vật lí nên phụ thuộc vào độ ẩm của không khí trong môi trường bảo quản. Sự chênh lệch về áp suất hơi nước trên bề mặt sản phẩm và áp suất hơi nước trong không khí càng lớn thì sự thoát hơi nước càng nhanh.

Tốc độ bay hơi nước trong quá trình bảo quản khác nhau: giai đoạn đầu (ngay sau khi thu hái) mất nước mạnh, giai đoạn giữa giảm đi và cuối cùng khi rau quả bắt đầu hỏng lại tăng lên.

Các nghiên cứu cho thấy, nếu bảo quản nông sản ở nhiệt độ 00C và độ ẩm không khí (RH) là 100% thì tốc độ thoát hơi nước rất thấp, nhưng ở cùng nhiệt độ bảo quản mà RH là 90% thì tốc độ thoát hơi nước đã tăng lên 6 lần, và khi RH giảm xuống 80% thì tốc độ thoát hơi nước tăng lên 12 lần. Nhiệt độ bảo quản quá cao hay quá thấp nên có thể làm tổn thương tế bào, gây rối loạn trao đổi chất, ảnh hưởng đến tốc độ thoát hơi nước của rau quả. Khi bảo quản lạnh rau quả, cần tránh thay đổi nhiệt độ đột ngột làm ảnh hưởng đến tốc độ thoát hơi nước.

Trong thực tế bảo quản, nên hạn chế sự thoát hơi nước của rau quả, người ta thường áp dụng các biện pháp sau: hạ thấp nhiệt độ, tăng độ ẩm, giảm tốc độ chuyển động của không khí trong kho bảo quản để hạn chế những biến đổi gây hư hỏng rau quả như bị mốc, thối rửa. Đặc biệt, việc bao gói sản phẩm bằng các vật liệu phù hợp có thể giảm đáng kể sự mất nước.

 Sự giảm khối lượng tự nhiên

Sự giảm khối lượng của rau quả do bay hơi nước và tiêu tốn các chất hữu cơ trong khi hô hấp gọi là sự giảm khối lượng tự nhiên. Sự giảm khối lượng tự nhiên này không thể tránh khỏi trong bất kì hình thức bảo quản nào nhưng có thể giảm đến mức tối thiểu nếu tạo được điều kiện bảo quản tối ưu.

Khối lượng giảm đi trong thời gian bảo quản dài ngày phụ thuộc vào nhiều yếu tố như:

• Loại và giống • Vùng khí hậu trồng

• Phương pháp và điều kiện bảo quản trong năm • Thời hạn bảo quản

• Mức độ xay xát của rau quả

 Sự sinh nhiệt

Tất cả nhiệt sinh ra trong rau quả tươi khi bảo quản là do sự hô hấp: 2/3 lượng nhiệt này tỏa ra môi trường xung quanh, còn 1/3 được dùng cho các quá trình trao đổi bên trong tế bào và một số quá trình khác (quá trình bốc hơi, dự trữ trong phân tử cao năng ATP).

Lượng nhiệt sinh ra có thể tính theo lượng CO2 sinh ra trong quá trình hô hấp

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 674 Kcal

Bảng 2.2.1.1. Lượng nhiệt sinh ra của 1 tấn rau quả ở các nhiệt độ khác nhau trong 1 giờ (Kcal)

Loại rau (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

quả Nhiệt độ bảo quản (

0C)0 2 5 10 15 20 0 2 5 10 15 20 Chanh 200 260 400 670 970 1420 Cam 260 270 390 720 1150 1200 Khoai tây 380 360 320 400 700 750 Bắp cải 400 680 650 920 2400 2500 Cà rốt 390 570 690 730 2000 2300 Hành tây 320 340 430 580 900 1080 Cà chua 360 370 470 750 1800 2000

 Trong quá trình bảo quản rau quả, cần phải duy trì nhiệt độ, độ ẩm tối ưu trong kho. Nhiệt độ, độ ẩm của khối nguyên liệu và môi trường trong kho bảo quản luôn có sự khác nhau. Sự khác nhau nhiều hay ít một mặt phụ thuộc vào cường độ hô hấp của mỗi loại rau quả và mức độ thông gió, mặt khác phụ thuộc vào tính chất lí nhiệt của khối nguyên liệu (chủ yếu là cường độ sinh nhiệt và sinh ẩm, nhiệt dung, hệ số dẫn nhiệt và sự phân tán nhiệt từ kho nguyên liệu ra xung quanh).

Các loại rau quả xanh thường có cường độ hô hấp mạnh nên ngay ở nhiệt độ tối ưu gần 00C, nhiệt độ vẫn có thể tăng lên 1 – 20C trong một ngày đêm. Nhiệt độ tăng làm kích

thích và đẩy mạnh hơn nữa cường độ hô hấp. Khi nhiệt độ và độ ẩm tăng đến một mức độ thích hợp cho sự phát triển của các vi khuẩn và nấm mốc thì nhiệt lượng sinh ra lại tăng nhanh hơn nữa vì ngoài do hô hấp của rau quả còn do hô hấp của vi sinh vật. Đây chính là điều kiện dẫn đến hư hỏng rau quả một cách nhanh chóng, vì vậy cần phải tạo cho môi trường thông thoáng, cần hạ nhiệt và độ ẩm.

2.2.2. Biến đổi sinh lý

 Sự hô hấp

Hô hấp là một quá trình sinh lý quan trọng của cơ thể sống. Sau khi thu hoạch và trong quá trình bảo quản, các loại rau quả tươi tiếp tục hô hấp để duy trì sự sống.

Bản chất hóa học của quá trình hô hấp ở rau quả là quá trình oxy hóa các chất phức tạp có trong tế bào thành các phần tử đơn giản hơn nhằm mục đích thu năng lượng và một số chất cần thiết cho sinh tổng hợp tế bào.

Sự hô hấp của nông sản nói chung và của rau quả nói riêng có thể diễn ra với sự có mặt đủ hay thiếu oxi, hay còn gọi là quá trình hô hấp hiếu khí hay hô hấp yếm khí.

Quá trình hô hấp hiếu khí với cơ chất bị oxy hóa là đường glucose sinh ra một lượng năng lượng khá lớn:

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 677,2Kcal

Trong điều kiện hô hấp yếm khí (lên men), rau quả vẫn hô hấp nhưng sản phẩm lại là rượu và khí CO2, năng lượng sinh ra ít hơn

C6H12O62CO2 +2C2H5OH + 28 Kcal

Sản phẩm của quá trình lên men làm cho rau quả có mùi rượu làm giảm giá trị cảm quan.

 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hô hấp

• Giống: cùng một loại rau, quả những giống nào có khả năng bảo quản tốt hơn thì có khả năng hô hấp tốt hơn

Ví dụ:Các giống khoai tây khác nhau thì có cường độ hô hấp khác nhau.

Giống muộn, giống trung bình, giống sớm có cường độ hô hấp tương ứng là 11,6 mg CO2/kg/h; 7,9mg CO2/kg/h; 6,2mg CO2/kg/h.

• Trạng thái vật lý của rau quả: các loại rau quả bị sâu bệnh thì có cường độ hô hấp lớn hơn loại nguyên vẹn. Các loại rau quả bị sần, nám thì tốc độ thấm khí oxy giảm do các tế bào bị cản trở nên cường độ hô hấp giảm

• Độ già chín: các loại rau quả trong thời kì chín thì có cường độ hô hấp cao nhất. Từ lúc chín đến quá chín thì cường độ hô hấp sẽ giảm dần. Đồng thời làm giảm khả năng đề kháng của cơ thể và rau quả sẽ dễ bị hỏng

• Thành phần khí quyển xung quanh

Hàm lượng khí oxy sẽ ảnh hưởng nhiều đến cường độ hô hấp của rau quả. Khi hàm lượng khí oxy giảm và khí CO2 tăng, hô hấp chuyển sang yếm khí và cường độ hô hấp cũng có khuynh hướng giảm

Trong quá trình bảo quản, lượng CO2 trong nội bào tăng dần và lượng oxy giảm dần. Nhưng khi quá chín, hô hấp hiếu khí giảm dần làm giảm nhu cầu về oxydo tổng lượng oxi trong mô tăng lên, còn tổng CO2 giảm xuống

Ngoài ra, trong môi trường không khí xung quanh rau quả cũng xuất hiện một lượng khí hydrocacbon không no, thường là ethylene. Tất cả rau, quả đều sinh ra một lượng nhỏ ethylene trong quá trình phát triển (gọi là ethylene nội sinh). Các loại quả có đỉnh hô hấp sẽ sinh ra khí ethylene nhiều hơn nhóm không có đỉnh hô hấp.

 Nhóm rau quả không có đỉnh hô hấp: những loại rau quả có cường độ hô hấp giảm liên tục trong suốt quá trình bảo quản

 Nhóm rau quả có đỉnh hô hấp: những loại rau quả có cường độ hô hấp tăng dần trong quá trình chín và đạt cực đại khi chín hoàn toàn

Trong bảo quản, khi nồng độ khí ethylene ngoại sinh tăng sẽ làm tăng cường độ hô hấp của rau quả có đỉnh hô hấp đẩy nhanh quá trình chín. Đối với rau quả không có đỉnh hô hấp, ethylene cũng thúc đẩy quá trình chín nhưng phải ở nồng độ cao.

• Nhiệt độ môi trường: Nhiệt độ tăng thì nhu cầu về oxi cũng tăng. Nếu oxi cung cấp không đủ thì rau, quả sẽ hô hấp yếm khí một phần. Sự thay đổi nhiệt độ đột ngột sẽ làm cho cường độ hô hấp tăng lên làm cho rau, quả chín nhanh hơn

• Các yếu tố khác: như độ ẩm, ánh sáng,... cũng ảnh hưởng đến cường độ hô hấp (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

 Độ ẩm

Khi độ ẩm rau quả càng cao thì càng giàu nước tự do nên quá trình trao đổi chất càng dễ diễn ra, cường độ hô hấp càng tăng.

Độ ẩm tương đối của môi trường sẽ ảnh hưởng đến độ ẩm của rau quả, do đó ảnh hưởng đến cường độ hô hấp. Tuy nhiên không thể giảm ẩm để giảm cường độ hô hấp trong bảo quản rau quả vì sẽ dẫn đến bay hơi nước làm rau quả bị héo.

 Ánh sáng

Ánh sáng có tác dụng kích thích hô hấp, do đó nên bảo quản rau quả nơi râm mát hay bóng tối.

Ví dụ: Cà rốt trong tối thì cường độ hô hấp là 10,76mg CO2/kg/h. Cà rốt trong ánh sáng thì cường độ hô hấp là 23,76mg CO2/kg/h.

 Vì hô hấp là hoạt động sinh lý chủ yếu để duy trì sự sống của các loại rau quả nên cần tác động vào rau quả và môi trường để hạn chế cường độ hô hấp của chúng đến mức tối đa trong thời gian bảo quản

 Rối loạn sinh lý

• Rối loạn hô hấp: thành phần và nồng độ của chất khí trong khí quyển bảo quản không thích hợp sẽ dẫn đến rối loạn hô hấp của rau quả

Ví dụ: Hô hấp yếm khí sẽ gây triệu chứng thối đến ruột quả táo tạo nên mùi rượu do tích lũy acetaldehyde và ethanol.

Hàm lượng CO2 quá cao cũng gây tổn thương cho một số loại rau quả trong bảo quản.

QuQuả chuối chín bình thường Quả chuối chín bị tổn thương do CO2 Hình 2.2.2.1. Biến đổi của quả chuối do hàm lượng CO2 cao

2.2.3. Biến đổi hóa sinh

Thành phần hóa học của rau quả bao gồm tất cả các hợp chất hữu cơ và vô cơ cấu tạo nên các tế bào và các mô của chúng. Do trong tế bào sống luôn xảy ra các quá trình chuyển hóa và trao đổi chất nên thành phần hóa học của rau quả không ngừng biến đổi trong suốt quá trình sinh trưởng, phát triển và ngay cả trong quá trình bảo quản.

 Nước

Đa số các loại rau quả đều chứa một lượng nước nhất định. Hàm lượng nước cao nhất trong rau quả từ 80 – 90% nên có xu hướng thoát hơi nước nhiều.

Bảng2.2.3.1. Hàm lượng nước trong một số loại rau quả

Trái cây Rau

Tên Khối lượng quả (g) Khối lượng nước (g) Hàm lượng nước (%) Tên Khối lượng rau (g) Khối lượng nước (g) Hàm lượng nước (%)

Táo 138 116 84 Bông cải

xanh

44 40 91

Mơ 106 92 86 Cà rốt 72 63 87

Chuối 114 85 74 Cần tây 40 38 95

Việt quất 145 123 85 Dưa

chuột

52 50 96

Bưởi 123 112 91 Cà tím 41 38 92

Cam 140 122 87 Rau diếp 20 19 96

Đào 87 76 88 Đậu Hà (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Lan 72 57 79

Lê 166 139 84 Ớt 50 46 92

Dứa 155 135 87 Khoai tây 112 88 79

Nho 92 75 81 Củ cải 45 43 95

Dâu 149 136 92 Bầu 65 62 95

Dưa hấu 160 146 92 Cà chua

chín 123 115 94

Nước đóng vai trò rất quan trọng trong hoạt động sống tế bào, chiếm 90% khối lượng nguyên sinh chất, quyết định tính ổn định về cấu trúc và trạng thái keo của nguyên sinh chất.

Hàm lượng nước trong rau quả ảnh hưởng lớn đến chất lượng và khả năng bảo quản. Khi rau quả đã tách ra khỏi môi trường sống và cây mẹ, lượng nước bốc hơi không được bù đắp lại. Trong thời gian bảo quản, sự thoát hơi nước là nguyên nhân chủ yếu làm giảm khối lượng rau quả, ảnh hưởng xấu đến quá trình trao đổi chất, giảm tính trương nguyên sinh, gây héo. Sự héo làm tăng tốc độ phân hủy các chất hữu cơ, phá hủy cân bằng năng lượng, giảm sức đề kháng của rau quả, gây ra các biến đổi cảm quan như giảm độ giòn, màu trở nên sẫm hơn, da nhăn nheo, mùi vị thay đổi. Chính vì thế, những biến đổi này sẽ làm giảm

 Glucid

Các hydratcarbon là thành phần chủ yếu của nông sản, chiếm 50 – 80% trọng lượng chất khô, là thức ăn chủ yếu của người, động vật và vi sinh vật. Chúng vừa là vật liệu cấu trúc tế bào (cellulose, hemicelluloses và pectin), vừa là nguyên liệu quá trình hô hấp (đường), đồng thời là nguồn năng lượng dự trữ (tinh bột) cho các quá trình sống của rau quả. Vì vậy, glucid là thành phần thay đổi lớn và mạnh nhất trong khi bảo quản rau quả tươi.

• Đường

Trong quá trình bảo quản rau quả, các loại đường đa dần dần bị thủy phân tạo thành đường đơn. Sau đó, các đường đơn này tham gia vào quá trình hô hấp để tạo năng lượng duy trì sự sống của rau quả. Chính vì vậy, đường tiêu hao rất lớn trong quá trình bảo quản rau quả tươi.

Các loại quả chưa chín hoặc tỷ lệ chín thấp thì tiếp tục chín trong quá trình bảo quản, tinh bột chuyển thành đường, một phần được sử dụng để sinh nhiệt, phần còn lại tích tụ trong quả làm tổng lượng đường trong quả tăng theo thời gian bảo quản.

• Tinh bột

Sự biến đổi của tinh bột theo hướng sinh tổng hợp. Dưới tác dụng của một số enzyme như α – amylase, β – amylase, glucoamylase (γ – amylase), amylopectin – 1,6 – glycosidase, tinh bột trong rau quả sẽ bị thủy phân thành đường glucose.

Bảng 2.2.3.2. Sự thay đổi hàm lượng tinh bột và đường trong quá trình bảo quản khoai tây

Chỉ tiêu Thời gian bảo quản

Trước bảo quản Sau 2 tháng Sau 4 tháng Sau 6 tháng

Tinh bột (%) 17,9 16,20 14,80 13,50

Đường khử (%) 0,61 0,77 0,81 0,94

Tuy nhiên, ở một số sản phẩm khác điển hình như ngô, đường tự do được tổng hợp