Chương 1: TÔNG QUAN 1. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nông sản sau thu hoạch 1. Vi sinh vật và dịch bệnh Nhiều loài vi sinh vật xâm nhiễm trong quá trình vận chuyển, chăm sóc sau thu hoạch và trong bảo quản. Các loại khuẩn đường ruột (Salmonella, Escherichia coll Shiga, Listeria monocytogenes), ký sinh trùng (Cyclospora, Cryptosporidium, Giardia) và virut (norovirus) CÓ the được coi là moi nguy hại chính đói với trái cây và rau quả.
Vi khuẩn hoặc nấm có thể lan truyền khi nông sản tiếp xúc với nhau hoặc qua các dụng cụ như dao kéo, nguồn nước rửa làm cho nông sản dễ hỏng. Trong môi trường phân loại, chăm sóc hoặc bảo quản nông sản đã có sẵn bào tử nấm lơ lửng trong không khí sẵn sàng xâm nhiễm và gây hại nông sản. Hàm lượng nước trong rau quả cao tạo điều kiện cho vi sinh vật tấn công dễ gây hư hỏng. Các công nghệ xử lý, lưu trữ và bảo quản sau thu hoạch không đúng cách và sự gây hại do vi sinh vật làm tăng tổn thất sau thu hoạch trong các loại trái cây và rau quả lên tới 40 %.
Dịch bệnh là nguyên nhân hàng đầu gây thiệt hại sau thu hoạch ở các loại trái cây nhiệt đới và cận nhiệt đới. Các sinh vật gây thối rữa chủ yếu nhất là Colletotrichum gloeosporỉoỉdes (tác nhân gây bệnh lỡ loét), Dỉplodỉa natalensis (tác nhân gây bệnh thối thân), Ceratocystisparadoxa (tác nhân gây bệnh thối đen trong chuối (Musa sapỉentum) và dứa (Ananas comosus)), và các chi Penỉcillium và Fusarium (tác nhân gây bệnh thối nâu ở dứa). Bệnh thán thư là vấn đề chính sau thu hoạch ở các loại trái cây nhiệt đới khác nhau, và nhiễm trùng tiềm ẩn xảy ra trong việc phát triển trái cây trước khi thu hoạch. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chín của nông sản Chín là một trong những giai đoạn phát triển sinh lý bình thường trong chu kỳ sinh học của một cơ thể sống, đó là sinh ra - lớn lên - già - chết.
Rau quả tươi sau khi thu hái vẫn tiếp tục quá trình sống như còn trên cây mẹ, tức là vẫn tiếp tục biến đổi theo chiều hướng tất yếu của chu kỳ sinh học nói trên. Thời gian bảo quản nông sản tươi phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, trong đó, đáng kể nhất là nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí quyển [1], 3 1. Thành phần không khí Sự hiện diện của các phân tử hữu cơ khác với ethylene trong khí quyển xung quanh các sản phẩm có thể dẫn đến sự hấp phụ cạnh tranh ở bề mặt vật liệu được sử dụng trong quá trình loại bỏ etylen. Neu lượng Ơ2 giảm xuống 5 % hoặc CO2 tăng lên đến 3 % có thể tạo ra một môi trường khí hậu cải biến tốt để bảo quản rau quả thông qua việc kìm hãm các hoạt động hô hấp, kéo dài tuổi thọ của rau quả.
Ví dụ: chuối bảo quản ở khí quyển 5 % CO2, 3 % O2, 92 % N2, không có mặt C2H4 sẽ giảm cường độ hô hấp 4 lần. Tuy nhiên cần lưu ý là khả năng hô hấp yếm khí làm cho rau quả bị mất mùi thơm đặc trưng. Bên cạnh đó, tác động của hàm lượng khí lên quá trình hô hấp còn phụ thuộc vào nhiệt độ. Ngoài ra, sự thay đổi thành phần O2 và CO2 còn ảnh hưởng đến sự phát triển gây hại của vi sinh vật, đặc biệt là vi khuẩn và côn trùng [1,2].
Độ ẩm tương đối Là tỷ lệ giữa áp suất hơi nước không khí với áp suất hơi nước bão hòa ở một nhiệt độ và áp suất nhất định. Độ ẩm môi trường càng thấp, cường độ hô hấp và tốc độ bay hơi nước càng cao, làm cho khối lượng tự nhiên của rau quả giảm đáng kể, thậm chí rau quả có thể bị héo. Sự mất nước quá cao làm cho hoạt động của tế bào bị rối loạn, làm giảm khả năng tự đề kháng bệnh lý và từ đó rau quả sẽ chóng hỏng. Độ ẩm tương đối cao thì tốc độ bay hơi nước và cường độ hô hấp giảm nhưng lại tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển.
Vì vậy, nếu khắc phục được sự phụ thuộc giữa tốc độ bay hơi nước và độ ẩm thì nên hướng tới việc bảo quản rau quả trong môi trường có độ ẩm càng thấp càng tốt. Trái cây nên được bảo quản trong môi trường có độ ẩm tương đối cao (85-95 %) để tránh bị mất nước, giảm trọng lượng và khô [1,2]. Nhiệt độ Nhiệt độ vẫn là yếu tố rất quan trọng quyết định đến thời hạn bảo quản nguyên liệu, sản phẩm thực phẩm, nhất là thực phẩm tươi. Nhiệt độ càng cao, tốc độ các phản ứng sinh hóa xảy ra trong thực phẩm càng cao được thể hiện qua cường độ hô hấp.
Mỗi loại rau quả sẽ thích họp với một nhiệt độ bảo quản nhất định nào đó, khi bảo quản ở nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn đều có ảnh hưởng xấu đến thời hạn bảo quản và chất lượng của rau quả. Bên cạnh đó, thực phẩm có tính chất chung là dẫn nhiệt rất kém, do đó với một khối lượng lớn thì nhiệt độ bề mặt và nhiệt độ ở sâu bên trong có thể chênh 4 lệch nhau rất nhiều. Xử lý nhiệt không đồng đều có thể làm cho phần bên trong của khối thực phẩm không được bảo quản, vi khuẩn vẫn phát triển và làm hỏng thực phẩm [1]. Ảnh hưởng của khí etylen đến chất lượng của nông sản Etylen (C2H4) là một loại hóc-môn chín tự nhiên, có rất nhiều tác động đến sự tăng trưởng, sự phát triển và lưu trữ của nhiều loại trái cây, rau quả và cây cảnh.
Etylen có thể được sản sinh từ các loại cây trồng liền kề, kill thải ô tô, nhựa, khói, và đèn huỳnh quang. Tùy thuộc vào từng loại trái cây và mục đích sử dụng mà etylen có thể có lợi hoặc không. Etylen có thể kích thích quá trình chín cho trái cây tuy nhiên sẽ gây bất lợi nếu làm tăng tốc độ lão hóa do làm suy giảm clorophin và làm mềm quả. Loại bỏ ethylene khỏi không khí xung quanh các sản phẩm tươi nhạy cảm với etylen là một trong những thách thức chính trong việc xử lý sau thu hoạch đối với các sản phẩm dễ hỏng để tối đa hóa độ tươi, chất lượng và thời hạn sử dụng của chúng [2], 1.
Các phương pháp bảo quản nông sản 1. Bảo quản bằng nhiệt độ 1. Nhiệt độ thấp Nhiệt độ thấp không tiêu diệt được vi sinh vật nhưng ức chế mọi hoạt động sống của chúng bằng cách làm giảm năng lượng hoạt động các chất trong tế bào làm cho các phản ứng sinh hóa diễn ra khó khăn hơn. Phương pháp lạnh Kho lạnh: lắp đặt thêm một số thiết bị như nhiệt kế, thiết bị đo độ ẩm, tủ điều khiển và vệ sinh vùng lạnh trước khi bảo quản là cần thiết để ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn.
Tùy vào từng loại rau quả mà người ta có thể điều chỉnh nhiệt độ bảo quản thích họp. Phương pháp này có ưu điểm làm giảm sự phát triển của vi sinh vật, giữ được trạng thái tự nhiên của rau quả so với các phương pháp bảo quản khác. Tuy nhiên kho lạnh chỉ có tác dụng làm chậm sự phát triển của vi sinh vật, ít bị tiêu diệt. Bảo quản bằng nước đá (dùng để ưóp trực tiếp lên sản phẩm): sử dụng đá để làm mát sản phẩm tạo môi trường có độ ẩm tương đối cao xung quanh sản phẩm, dùng cho những loại thực phẩm có khả năng chịu được nước, không nhạy với tổn thương lạnh.
Ưu điểm của bảo quản lạnh là làm giảm sự phát triển của vi sinh vật và nhược điểm là chỉ giữ được thực phẩm tươi trong thời gian ngắn [3]. Làm lạnh đông 5 Nhiệt độ của thực phẩm được hạ thấp hơn nhiệt độ đóng băng của các dung dịch nước có trong thực phẩm, phần lớn nước trong thực phẩm bị đóng băng, màng tế bào của vi sinh vật bị nén mạnh. Ưu điểm của làm lạnh đông là nhiều vi sinh vật không kịp thích nghi với nhiệt độ lạnh đột ngột nên mức độ nhiễm trùng ít hon. Bảo quản lâu với số lượng lớn nhất và khả năng tiện lợi.
Phục vụ tốt cho việc giao lưu hàng hóa thực phẩm trong nước và ngoài nước. Nhược điểm lớn nhất của phương pháp này là tốn chi phí năng lượng và đầu tư thiết bị cao [3]. Nhiệt độ cao Thông thường, sử dụng nhiệt độ 60-70 °C/30 phút có thể tiêu diệt hầu hết các thể sinh dưỡng: nhiệt độ cao gây biến tính enzyme, mất nước và oxi hóa các thành phần trong tế bào. Tuy nhiên, nhiệt độ cao có thể có một số ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm như tiêu diệt vi sinh vật trong thực phẩm, làm thay đổi trạng thái của thực phẩm như màu sắc, mùi, vị,.
và làm phân hủy các chất dinh dưỡng. Phương pháp thanh trùng, tiệt trùng-. Mục đích của 2 phưong pháp này là ức chế, giảm bớt số lượng vi sinh vật (thanh trùng) hay tiêu diệt toàn bộ vi sinh vật gây hại cho thực phẩm (tiệt trùng) Chiếu xạ-. Chiếu xạ thực phẩm là cách thức tác động lên thực phẩm bằng tia ion hóa để xử lý thực phẩm, nhằm làm chậm sự phát triển, quá trình chín của rau quả, kéo dài thời gian bảo quản Phương pháp sấy-.
Sử dụng nhiệt độ cao làm bay hơi ẩm ra khỏi thực phẩm, giúp giảm các quá trình sinh lí, sinh hóa của nông sản, làm chậm quá trình chín, nảy mầm, đồng thời làm bất hoạt hoặc tiêu diệt hệ vi sinh vật gây hư hỏng, tăng thời gian bảo quản nông sản [3], 1. Bảo quản bằng hóa chất I. Nước Clo Rửa sản phẩm trong nước có Clo sẽ ngăn ngừa được sự thối hỏng gây ra bởi gvi khuẩn, nấm men và nấm mốc trên bề mặt sản phẩm. Muối canxi hypoclorit (dạng bột) và natri hypoclorit (dạng lỏng) được sử dụng khá phổ biến và rau quả có thể được rửa 2 phút trong dung dịch hypochlorite (0,0025 %), sau đó súc rửa lại bằng nước thường [4], 6 I.
Các chất diệt nấm mốc Sunfua (Lưu huỳnh): Được sử dụng trên chuối dưới dạng bột nhão (0.1 % trong thành phần) để kiểm soát nấm gây thối đầu. Sunfua dioxit (SO2): SO2 được sử dụng như chất tẩy uế, khử trùng trên nho, mơ.để kiểm soát nấm Botĩytis, Rhizopus và Aspergillus. SO2 còn được dùng để tăng phẩm chất của đồ hộp hoa lúp lơ như: làm trắng, giảm lượng vi khuẩn ở các nhánh hoa nên giảm được nhiệt độ thanh trùng từ 116 °C xuống còn 108 °C. Đồ hộp rau được cứng hơn, không mềm nhũn, bảo quản lâu hơn.
Sunfit hóa: Có 2 phương pháp sulfite hóa là khô và ướt giúp bảo quản rau quả được sử dụng trong công nghiệp cách đây hơn 80 năm.