Bảo quản chế biến và mối quan hệ giữa môi trường và nông sản

Chia sẻ: Pham Khanh Dung | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:125

Thêm vào BST

Báo xấu

441
lượt xem 40
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nước ta là nước nông nghiệp nhiệt đới, quanh năm bốn mùa đều có sản phẩm thu hoạch, đòi hỏi phải bảo quản, chế biến nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm. Việc đảm bảo và nâng cao chất lượng nông sản có ý nghĩa to lớn,đảm bảo về chất lượng. Chất lượng của nông sản tốt sẽ kéo dài thời gian sử dụng và giảm bớt sự chi tiêu của nhà nước,

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bảo quản chế biến và mối quan hệ giữa môi trường và nông sản

Chương 1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÔNG TÁC BẢO QUẢN CHẾ BIẾN VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA MÔI TRƯỜNG VÀ NÔNG SẢN I. Mục đích: Giúp sinh viên nắm được vai trò và tầm quan trọng của công tác bảo quản và chế biến nông sản. Những tổn thất sau thu hoạch và nguyên nhân của nó. Trang bị cho sinh viên những kiến thức về khí tượng của môi trường bảo quản và mối quan hệ giữa môi trường và nông sản. II. Yêu cầu: Sinh viên hiểu được mục đích của môn học Bảo quản và Chế biến nông sản. Sinh viên nắm được điều kiện khí hậu của Việt Nam và sự ảnh h ưởng của điều kiện khí hậu đến công tác bảo quản. Nắm được đặc điểm của nông sản khi bảo quản và mối quan hệ giữa môi trường bảo quản đến nông sản III. Phân bổ nội dung trong chương: Chương có dung lượng 2 tiết Tiết 1. Tầm quan trọng của vấn đề bảo quản và chế biến nông sản Tiết 2: Mối quan hệ giữa môi trường và nông sản. Nội dung cụ thể như sau. 1.1. Tầm quan trọng của công tác bảo quản và chế biến 1.1.1 Những thiệt hại trong quá trình bảo quản: Nước ta là nước nông nghiệp nhiệt đới, quanh năm bốn mùa đều có sản phẩm thu hoạch, đòi hỏi phải bảo quản, ch ế biến nh ằm nâng cao ch ất l ượng sản phẩm. Việc đảm bảo và nâng cao chất lượng nông sản có ý nghĩa to l ớn, 1
nhiệm vụ của sản xuất không chỉ đạt được về mặt số lượng mà còn ph ải đảm bảo về chất lượng. Chất lượng của nông sản tốt sẽ kéo dài th ời gian s ử dụng và giảm bớt sự chi tiêu của nhà nước, hạ thấp được mức thiệt hại có thể xảy ra. Việc đảm bảo những loại hạt giống có chất lượng cao, những loại nông sản có phẩm chất tốt sẽ cung cấp nguyên liệu cho công nghi ệp chế biến để sản xuất ra nhiều hàng hóa đa dạng đáp ứng yêu cầu trong nước và xuất khẩu. Để tăng được 1% năng suất ngoài đồng trên một diện tích lớn là điều rất khó khăn, nhưng khi thu hoạch về nếu không bảo quản tốt thì nông sản phẩm sẽ bị hao tổn rất lớn về khối lượng và chất lượng. Trong quá trình sản xuất, chất lượng nông sản phẩm chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố môi trường, điều kiện kỹ thuật canh tác, kỹ thuật thu hái vận chuyển. Trong quá trình bảo quản, sơ chế cất trữ nông sản lại luôn chịu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường làm biến đổi chất lượng, gây lên những tổn thất sau thu hoạch, ảnh hưởng không nhỏ đến nền kinh tế quốc dân. Theo thống kê của Liên hiệp quốc, mỗi năm trung bình thiệt hại của thế giới về lương thực chiếm từ 15-20% tính ra tới 130 tỷ đô la, đủ nuôi được 200 triệu người trong 1 năm (Trần Minh Tâm, 2004). Theo tài liệu điều tra của FAO (tổ chức lương thực và nông nghiệp thế giới) hàng năm trên thế giới có tới 6-10% số lượng lương thực bị tổn thất trong quá trình bảo quản trong kho, riêng các nước có kỹ thuật bảo quản kém, các nước nhiệt đới thì tỷ lệ này lên tới 20% (Trần Minh Tâm, 2004). Ở nước ta sự thiệt hại gây ra trong quá trình bảo quản, cất trữ cũng là một con số đáng kể. Tình trung bình đối với các loại hạt, tổn thất sau thu hoạch là 10%, đối với cây có củ là 10-20%, đối với rau quả là 10-30%. Hàng năm trung bình thiệt hại là 15%, tính ra hàng vạn tấn lương thực bị bỏ đi, có thể nuôi sống hàng triệu người. 2
Trong quá trình bảo quản, sự hao hụt của nông sản được biểu hiện ở 2 dạng: hao hụt trọng lượng và chất lượng. - Hao hụt về trọng lượng: Sự giảm trọng lượng của nông sản có thể xảy ra do hậu quả của các hiện tượng vật lý và sinh học. Ví dụ về sự hao hụt lý học như hiện tượng thoát hơi nước từ nông sản ra ngoài. Tuy nhiên các sản phẩm khác nhau thì quá trình thoát hơi nước cũng khác nhau. Loại hao hụt về lý học khác là sự xáo trộn khi vận chuyển, sắp xếp, bảo quản bị vỡ nát cơ giới tạo ra những hạt bụi cám. Càng xáo trộn mạnh, sự tổn thất này càng lớn. Sự hao hụt về khối lượng còn do các quá trình sinh học như quá trình hô hấp làm cho lượng chất khô trong nông sản bị hao hụt rất lớn. Khi bảo quản trong điều kiện tối ưu thì hao hụt này là không đáng kể. Đối với các loại hạt nếu bảo quản tốt thì hao hụt này không vượt quá giới hạn sai số của phép cân. Ngoài ra hao hụt trọng lượng còn do sự phát sinh, phát triển và gây hại của côn trùng hại nông sản. - Hao hụt về chất lượng: Khi tổ chức bảo quản tốt có thể hạn chế sự giảm về chất lượng. Sự giảm chất lượng xảy ra khi bảo quản lâu hơn giới hạn gọi là độ bảo quản của sản phẩm (độ bảo quản của sản phẩm là giai đoạn mà trong đó hạt vẫn giữ được những tính chất kỹ thuật hoặc tính chất thực phẩm của nó). Sự giảm chất lượng nông sản xảy ra không chỉ do bảo quản quá thời hạn mà chủ yêu do các quá trình bất lợi: sự nảy mầm sớm, hiện tượng hô hấp hoặc những biến đổi hóa sinh, tác động của vi sinh vật và côn trùng gây hại. Tóm lại sự hao hụt về khối lượng và chất lượng là hai loại không thể tránh được trong quá trình bảo quản. Khi bảo quản tốt thì những hao tổn này không vượt quá tiêu chuẩn quy định. Trong thời gian qua, chất lượng lương thực tiêu dùng còn thấp, hiệu quả sử dụng nông sản, thực phẩm chưa cao, các hoạt động sau thu hoạch như gia công, bảo quản, xử lý…chưa được quan 3
tâm, kho tàng, các trang thiết bị phục vụ công tác bảo quản còn nhiều hạn chế nên hiệu quả bảo quản chưa cao. Vì vậy, những biện pháp kỹ thuật của công nghệ sau thu hoạch nói chung và bảo quản và chế biến nói riêng là nội dung chủ yếu trong chiến lược phát triển nông nghiệp và nông thôn, đặc biệt là trong thời kỳ Công nghiệp hóa - Hiện đại hóa đất nước. 1.1.2. Vai trò của công tác bảo quản trong sản xuất nông nghiệp. Bảo quản là một môn khoa học bao gồm bảo quản giống và bảo quản các nông sản phẩm khác. Nó đòi hỏi phải nắm được các hiện tượng sống của nông sản, mối quan hệ khăng khít giữa môi trường và nông sản và những hoạt động sinh học có ảnh hưởng trực tiếp đến nông sản trong quá trình bảo quản. Mục đích của công tác bảo quản nhằm: - Bảo quản giống để đảm bảo cho tái sản xuất mở rộng. - Đảm bảo cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến - Bảo quản bán thành phẩm sơ chế. - Sơ chế, bảo quản tại chỗ trong từng điều kiện thực tế vùng sản xuất. Vì vậy công tác bảo quản phải giải quyết được 3 yêu cầu chính sau: - Đảm bảo hao hụt trọng lượng là thấp nhất - Hạn chế sự thay đổi về chất lượng. - Chi phí, giá thành thấp trên một đơn vị sản phẩm bảo quản. Vai trò của công tác bảo quản và chế biến có thể được thể hiện ở hai góc độ: - Dưới góc độ sản xuất giống: Từ hạt giống ban đầu thông qua quá trình trồng trọt ngoài đồng tạo ra một khỗi lượng nông sản nhiều hơn ban đầu. Lượng hạt thu được thường giữ lại một phần để làm giống bảo đảm cho quá trình tái sản xuất còn phần lớn để tiêu dùng xã hội, dự trữ hoặc trao đổi buôn bán. 4
Sau quá trình sản xuất, lượng hạt được giữ lại làm giống trở lại vị trí ban đầu, tính từ lúc thu hoạch, nhập kho, bảo quản và xuất kho chiếm khoảng thời gian trong năm, từ đó đặt ra vấn đề cần giải quyết đó là: Thực hiện quá trình bảo quản ngoài đồng ruộng (gieo trồng trở lại sau khi thu hoạch) đối với nông sản khó bảo quản để rút ngắn thời gian bảo quản, tăng chất lượng sản phẩm. Trong quá trình bảo quản trong kho phải xác định các thông số kỹ thuật hợp lý để tối ưu hóa quá trình bảo quản, thời gian bảo quản càng lâu càng tốt. - Dưới góc độ tiêu dùng xã hội: Để đảm bảo cung cấp các sản phẩm cho nhân dân và cho công nghiệp chế biến cần phải có nguyên liệu dự trữ. Nông sản của chúng ta chỉ được tiêu thụ ngay một phần còn phần lớn các nông sản trước khi đem tiêu thụ phải được bảo quản, chế biến. Việc bảo quản nông sản trước khi tiêu thụ là một việc làm quan trọng để tăng năng suất và hiệu quả trong sản xuất. Nếu công tác bảo quản không được thực hiện đúng thì tổn thất của quá trình này sẽ rất lớn ảnh hưởng đến chất lượng nông sản và hiệu quả của quá trình sản xuất. 1.2. Đặc điểm khí tượng của môi trường bảo quản. - Đặc điểm của khí hậu Việt Nam. Nước ta là nước nằm ở vị trí đặc biệt của vùng nhiệt đới, ch ịu ảnh hưởng của gió mùa nên khí hậu chia thành hai mùa chính: Mùa nóng t ừ tháng 5 - 10 dương lịch và mùa lạnh từ tháng 11 - 4 dương lịch. Mùa nóng lại chia thành hai thời kỳ, thời kỳ ít m ưa (tháng 5 - 6) th ời kỳ mưa nhiều (tháng 7 - 10). Mùa lạnh cũng có thể chia thành hai th ời kỳ, th ời kỳ lạnh khô (tháng 11 - 1) và thời kỳ lạnh ẩm có mưa phùn (tháng 2 - 4). Ở miền bắc, khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm mưa nhiều, có s ự phân hoá theo mùa rõ rệt mà mang tính biến động m ạnh. Ở mi ền Nam, do điều kiện bức xạ dồi dào nên có chế độ nhiệt ít thay đổi trong năm và có ch ế 5
độ mưa, ẩm phong phú, phân hoá rõ rệt theo gió mùa. Y ếu t ố khí h ậu gây nhiều khó khăn cho công tác bảo quản nông sản là nhiệt độ và ẩm độ. Nhìn chung trên toàn lãnh thổ nước ta nhiệt độ là tương đối cao. Đó là một trong những yếu tố ngoại cảnh có tác động thúc đẩy các hoạt động s ống của hạt, các quá trình sinh lý sinh hoá và hoạt động của các vi sinh vật gây hại khác. Đặc điểm nổi bật đáng chú ý của khí hậu miền Bắc n ước ta là đ ộ ẩm t ương đối cao. Độ ẩm tương đối trung bình hàng năm ở nước ta là kho ảng 85%. Thời kỳ khô nhất cũng trên 75% và thời kỳ ẩm nhất là trên 90% (đối với miền Bắc) còn độ ẩm tương đối trung bình hàng năm ở miền Nam trong khoảng 80-85%. Độ ẩm không khí là một trong những yêu tố gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng nông sản khi bảo quản. Tất cả các loại nông sản ph ẩm đều có chứa một thuỷ phần nhất định gọi là thuỷ phần an toàn. Trong điều kiện nhiệt độ và ẩm độ vừa phải và thích hợp thì thuỷ ph ần c ủa s ản ph ẩm s ẽ được giữ vững. Nếu độ ẩm của không khí quá cao thì nông sản ph ẩm s ẽ hút ẩm làm cho thuỷ phần tăng lên và hàng loạt các quá trình hoá học, lý học, sinh học… xảy ra liên tiếp và đồng thời là môi trường thuận l ợi cho vi sinh v ật phát triển. Do đó độ ẩm không khí cao là yếu tố làm giảm chất l ượng c ủa nông sản phẩm. Ngoài yếu tố nhiệt độ và độ ẩm còn có các yếu tố khác của môi trường cũng ảnh hưởng đến nông sản phẩm khi bảo quản như lượng mưa, oxy không khí, ánh sáng… 1.3. Đặc điểm của nông sản khi bảo quản. Đối tượng nông sản phẩm mà chúng ta nghiên cứu để bảo qu ản và ch ế biến rất phong phú và đa dạng, bao gồm nhiều loại hình, đối tượng khác nhau. Nếu phân chia các loại nông sản theo đặc đi ểm hình thái và thành ph ần dinh dưỡng thì chúng gồm những đối tượng sau: 6
Đối tượng hạt là loại hình chủ yếu của những sản phẩm nông nghiệp và quan trọng nhất trong đó hạt cây lương thực như lúa gạo, lúa mì, m ạch, ngô…chủ yếu chứa lượng gluxit trong thành phần dinh dưỡng. Nhóm hạt chứa nhiều protein như đậu tương, nhóm hạt có nhiều dầu như lạc, vừng … Đối tượng quả như cam, chanh, quýt, chuối, dứa… Đối tượng là thân lá như chè, thuốc lá và các loại rau. Nếu dựa vào mục đích sử dụng ta có thể chia làm hai nhóm: Nhóm dùng để làm giống và nhóm dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến. Vì tính chất đa dạng, phong phú và phức tạp của các loại hình nông sản mà đặc điểm của chúng rất khác nhau yêu cầu kỹ thuật bảo quản cũng khác nhau. Sản phẩm nông nghiệp nước ta rất phong phú lúc nào cũng có sản phẩm để bảo quản, dự trữ…Vì thế vấn đề đặt ra là phải đảm bảo tốt ch ất lượng của nông sản phẩm mà chúng ta cần bảo quản. Đối với nông s ản dùng làm giống để tái sản xuất mở rộng, chúng ta ph ải giữ gìn t ốt đ ể tăng được t ỷ lệ nảy mầm, sức nảy mầm, để tăng số lượng giống cho vụ sau. Đối với những sản phẩm làm nguyên liệu cho chế biến, chúng ta phải h ạn ch ế đến mức thấp nhất sự giảm chất lượng sản phẩm. Việc nâng cao chất lượng và bảo quản chất lượng là hai bộ phận của công tác bảo quản nông sản. 1.4. Mối quan hệ giữa môi trường bảo quản và nông sản phẩm. Nông sản phẩm sau khi thu hoạch về được bảo quản và tồn trữ trong một điều kiện nhất định của môi trường. Sự thay đổi của những yếu tố môi trường đều có ảnh hưởng nhất định đến trạng thái của nông sản phẩm, ngược lại khi nông sản phẩm bị biến đổi về mặt sinh lý, sinh hoá…cũng có ảnh hưởng trở lại với môi trường. 7
1 2 1 3 1- Yếu tố đại khí hậu (môi trường xung quanh kho) Yếu tố tiểu khí hậu trong kho. Yếu tố vi khi hậu (trên bề mặt sản phẩm) Giữa 3 yếu tố trên có tác dụng qua lại với nhau. Đại khí hậu Tiểu khí hậu Vi khí hậu Yếu tố đại khí hậu trực tiếp ảnh hưởng đến y ếu tố ti ểu khí h ậu và vi khí hậu, mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào kết cấu các loại kho bảo qu ản tức là phụ thuộc vào sự ngăn cách giữa nông sản và môi trường xung quanh. Trong quá trình bảo quản, do hoạt động sống của h ạt làm thay đ ổi y ếu tố vi khí hậu trong kho, dần dần sẽ tác động đến y ếu t ố ti ểu khí h ậu. Do đó trong quá trình bảo quản chúng ta tác động làm thay đ ổi ti ểu khí h ậu trong kho và yếu tổ tiểu khí hậu này sẽ dần dần làm thay đ ổi y ếu t ố vi khí h ậu đ ể đạt được mục đích bảo quản. Đặc trưng của mối quan hệ 3 yếu tố này là nhiệt độ và đ ộ ẩm c ủa không khí. Hai tác nhân này ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng nông sản khi bảo quản. 1.4.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ 8
Nhiệt độ là yếu tố khí hậu ảnh hưởng rất lớn đến quá trình bảo quản nông sản sau thu hoạch, khi nhiệt độ thay đổi làm thay đổi các quá trình v ật lý, hóa học và sinh học trong nông sản. Do tính dẫn nhiệt của nông sản kém nên nhiệt độ của nông sản thay đổi theo nhiệt độ bình quân hàng tháng c ủa môi trường nhưng chậm hơn và kéo dài hơn. Nhiệt độ trong kho cao nh ất vào cuối tháng 7 và đầu tháng 8, thấp nhất vào cuối tháng 1 và đầu tháng 2. Nhi ệt độ ở các tầng và các điểm khác nhau trong khối nông sản phần lớn cao hơn nhiệt độ bên ngoài môi trường vào các tháng mùa đông, nhi ệt đ ộ ở t ầng gi ữa khối hạt bao giờ cũng cao hơn các tầng khác, có khi lên tới 40-42 oC vào các tháng mùa hè, nguyên nhân do khối h ạt dẫn nhi ệt ch ậm nên m ặc dù nhi ệt đ ộ ngoài không khí giảm nhưng nhiệt độ trong khối nông sản vẫn không giảm. Nếu ở những kho có kết cấu kỹ thuật không đảm bảo, bí hơi, chế độ thông gió không hợp lý nhiệt độ khối hạt sẽ luôn tăng mặc dù nhi ệt đ ộ không khí có giảm. 1.4.2. Ảnh hưởng của độ ẩm không khí. Nhìn chung độ ẩm không khí nước ta là cao, trung bình khoảng 85%, ở độ ẩm không khí như vậy nếu để nông sản tiếp xúc thường xuyên với môi trường thì độ ẩm nông sản sẽ tăng tương ứng. Khi độ ẩm nông sản vượt quá độ ẩm an toàn sẽ gây ra những biến đổi bất lợi như các quá trình vật lý, hóa học và sinh học xảy mạnh hơn, vi sinh v ật có điều kiện phát triển và gây hại. Trong khối hạt thì bề mặt khối hạt là nơi chịu ảnh hưởng của đ ộ ẩm môi trưởng nhiều nhất. Điểm giữa khối hạt ít chịu ảnh hưởng của yếu tố độ ẩm môi trường. Sự tăng thủy phần của nông sản ph ụ thuộc rất nhiều vào chất lượng kho. Nếu kho có chất lượng kém thì sự xâm nhập ẩm từ môi trường ngoài vào dễ dàng và làm tăng độ ẩm của nông sản trong kho. 1.4.3. Ảnh hưởng của thành phần không khí. 9
Thành phần không khí có ảnh hưởng đến chất lượng của nông sản khi bảo quản, oxy trong không khí có tác dụng thúc đẩy quá trình hô hấp hiếu khí, tăng cường quá trình oxy hóa trong nông sản, làm ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị của sản phẩm. Trong quá trình bảo quản người ta thường giảm nồng độ oxy để giảm các quá trình sinh học xảy ra trong nông sản. 1.4.4. Ảnh hưởng của vi sinh vật và côn trùng hại nông sản Các vi sinh vật: nấm mốc, vi khuẩn, côn trùng: sâu mọt, chuột…là các đối tượng hại nông sản và gây tổn thất nông sản trong quá trình bảo quản. Nếu kho bảo quản không đảm bảo, kỹ thuật bảo quản không tốt sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật và côn trùng hại nông sản có điều kiện sinh trưởng, phát triển và gây hại. Câu hỏi ôn tập Nêu một số đặc điểm khái quát về khí hậu của nước ta ảnh hưởng đến quá trình bảo quản nông sản. Trình bày các yếu tố của môi trường có ảnh hưởng đến quá trình bảo quản. Chương 2. NHỮNG TÍNH CHẤT CỦA NÔNG SẢN KHI BẢO QUẢN I. Mục đích: 10
Giúp sinh viên nắm được các đặc điểm về hình dạng, cấu tạo, thành phần các chất trong nông sản và các tính chất vật lý của nông sản. II. Yêu cầu: Sinh viên nắm được đặc điểm giải phẫu của các loại nông sản Sinh viên nắm được các tính chất vật lý của nông sản và ảnh hưởng của các tính chất này đến công tác bảo quản. Hiểu được các thành phần của các chất có trong nông sản và những biến đổi của chúng trong quá trình bảo quản. III. Phân bổ nội dung trong chương: Chương có dung lượng 8 tiết học và được phân bổ như sau: Tiết 1: Cấu tạo giải phẫu một số loại nông sản. Tiết 2: Dung trọng và tỷ trọng; Mật độ và độ trống rỗng; Tính tan rời và tự động phân loại. Tiết 3: Tính dẫn nhiệt và lượng nhiệt dung; Tính hấp phụ và nhả hấp phụ. Tiết 4: Nước và các hợp chất nitơ. Tiết 5: Gluxit (1). Tiết 6: Gluxit (2) Tiết 7: Lipit. Tiết 8: Vitamin và các axit hữu cơ. Nội dung cụ thể các bài như sau: 2.1. Cấu tạo giải phẫu một số hạt và nông sản phẩm. 2.1.1. Cấu tạo giải phẫu của hạt họ hoà thảo. Cấu tạo giải phẫu của hạt họ hoà thảo không đồng nhất song nhìn chung chúng bao gồm các phần chính như: vỏ, lớp alơron, phôi, nội nhũ. - Vỏ: 11
Vỏ là lớp bảo vệ nông sản chống lại những tác động của môi trường, vỏ càng kiên cố càng hạn chế được mức độ ảnh hưởng từ bên ngoài vào. Vỏ được cấu tạo từ nhiều lớp tế bào và thành phần chủ yếu là xelluloza và hemixelluloza. Căn cứ vào đặc điểm có thể chia ra: Loại vỏ trần: Ngô, lúa mì, đậu. Loại vỏ trấu: Lúa, kê, đại mạch.. - Lớp alơron: Là lớp tế bào mỏng nằm ở phía trong vỏ hạt, sát với lớp nội nhũ, lớp này tập trung nhiều chất dinh dưỡng quan trọng. Hạt có bột như thóc thì lớp này có chứa nhiều gluxit, lipit, protein,vitamin, muối khoáng…Vì vậy lớp này dễ bị oxy hoá và biến chất trong điều kiện bảo quản không tốt. Khi say, xát, lớp alơron vụn nát gọi là cám, càng say, xát kỹ thì gạo càng trắng, càng dễ bảo quản nhưng các chất dinh dưỡng, đặc biệt là vitamin bị mất càng nhiều. - Nội nhũ: Là thành phần chiếm tỷ lệ lớn trong các thành phần của hạt, đây là nơi tập trung các chất dinh dưỡng của hạt. Thành phần nội nhũ khác nhau ở các hạt khác nhau. Hạt có nhiều tinh bột thì nội nhũ chứa nhiều tinh bột, hạt có nhiều dầu thì nội nhũ nhiều lipit. Nội nhũ là nơi dự trữ chất dinh dưỡng cho hô hấp của hạt, nên trong quá trình bảo quản, nội nhũ là nơi bị tổn thất nhiều nhất. - Phôi: Phôi thường nằm ở góc hạt và được bảo vệ bởi lá mầm. Phôi gồm 4 phần chính: mầm phôi, rễ phôi, thân phôi, lá mầm. Phôi chiếm tỷ lệ chất dinh dưỡng cao (hơn cả nội nhũ). Cấu tạo xốp, dễ hút ẩm nên khi bảo quản phôi là thành phần dễ hỏng trước. 2.1.2. Hạt cây họ đậu. Bao gồm đậu tương, đậu xanh, đậu đen…Hạt có thành ph ần dinh dưỡng cao, hàm lượng protein 38-40%, lipit 18-20%, ngoài ra còn nhiều 12
vitamin, muối khoáng…Hạt có hình dáng đa dạng tuỳ thuộc vào từng giống. Vỏ hạt có giống bị nứt, làm giảm giá trị thương phẩm và hạt d ễ mất sức nảy mầm. 2.1.3. Cấu tạo giải phẫu một số loại củ. - Củ sắn: Củ sắn gồm 4 phần chính: + Vỏ gỗ: là lớp ngoài cùng, sần sùi, màu nâu sẫm, thành phần chủ yếu là xelluloza và hemixelluloza, có tác dụng bảo vệ củ khỏi các tác động bên ngoài. + Vỏ cùi: dày hơn lớp vỏ gỗ, chủ yếu là xelluloza và tinh bột, vỏ cùi mềm, có mạng lưới các ống dẫn nhựa mủ. Trong nhựa có nhi ều tanin, săc tố, đặc biệt là axit HCN. + Thịt sắn: là phần chủ yếu của củ sắn, thành phần chủ yếu là tinh bột. + Lõi sắn: thường nằm ở trung tâm củ sắn, thành phần chủ yếu là xelluloza và hemixelluloza. - Khoai tây: Khoai tây có lớp vỏ gồm 2 lớp là lớp vỏ trong và lớp vỏ ngoài. Lớp vỏ ngoài như một lớp da mỏng bảo vệ củ. Lớp vỏ trong mềm và khó tách khỏi ruột củ. Trên mặt củ có nhiều mắt củ (thường phát triển thành mầm). Ruột khoai tây là một khối tế bào mềm, chứa nhiều tinh bột. Càng sâu vào trong hàm lượng tinh bột càng giảm, hàm lượng nước tăng. - Khoai lang: Khoai lang là loại củ không có lõi, dọc củ có hệ thống xơ nối ngọn củ với đuôi củ. Các mặt trên củ có thể là rễ hoặc là mầm. Vỏ khoai mỏng, chủ yếu là xelluloza và hemixelluloza. Ruột chủ yếu là tinh bột và nước. Khoai lang có nhiều nhựa, trong nhựa chủ yếu 13
là tanin, dễ bị oxy hoá. Do đó khi chế biên khoai thái lát phải ngâm nước để tránh hiện tượng oxy hoá. 2.1.4. Cấu tạo giải phẫu một số loại rau quả. Rau là những sản phẩm giàu chất dinh dưỡng, cung cấp nhi ều đường, vitamin, axit hữu cơ, muối khoáng…cho cơ thể người. Rau quả có hàm lượng nước cao từ 65-95%. Bộ phận có thể sử dụng làm thực phẩm từ rau là thân, lá, củ, quả… - Cải bắp: Cải bắp có nhiều hình dạng khác nhau bao gồm 2 phần chính: thân trong và lá cuốn thành bắp. Lá bắp cải là bô phận được sử dụng ch ủ y ếu c ủa cây, lá được xếp trên thân theo hình xoắn ốc, càng lên trên lá càng xít, Lá ngoài màu xanh làm nhiệm vụ quang hợp, lá trong màu trắng chứa chất dinh dưỡng. - Cà chua: Cà chua là loại quả mọng, chứa nhiều nước. Cắt ngang quả cà chua ta thấy cấu tạo quả như sau: Vỏ quả rất mỏng và khó tách khỏi thịt quả. Th ịt quả là phần dự trữ dinh dưỡng chủ yếu. Một quả có thể có 3 hay 4 ô, các ô quả chứa hạt. - Su hào: Su hào có cuống lá nhỏ và dài, cuống và lá phân chia rõ rang, phiến lá có răng cưa không đều. Trong quá trình sinh trưởng, thân phình to hình c ầu và tập trung chất dinh dưỡng chủ yếu ở đây. Ỏ su hào, vỏ và ru ột đ ều ch ứa lượng xơ lớn. Trong củ thì phần gần gốc nhiều xơ hơn. - Cam, quýt: Cấu tạo chủ yếu bảo gồm: Vỏ quả có nhiều màu sắc: vàng tươi, vàng nhạt…gồm 2 phần: Vỏ ngoài cấu tạo chủ yếu là chất sừng để ngăn chặn thoát hơi nước. Vỏ trong gồm 2 lớp tế bào: lớp chứa sắc tố và lớp gồm các túi chứa tinh dầu. 14
Ruột quả gồm nhiều múi, trong các múi có chứa thịt quả dưới dạng tép cam được hình thành do vách tử phòng phát triển thành. - Dứa: Dứa thuộc loại quả kép, bao gồm nhiều quả cắm trên một trục hoa. Kể từ ngoài vào trong, quả dứa có 3 phần: Vỏ quả có màu vàng, cam được phân chia thành các mắt dứa. Thịt quả thường có màu vàng chiếm tỷ lệ lớn nhất so với các ph ần khác là nơi tập trung chủ yếu các chất dinh dưỡng. Hàm lượng xơ trong thịt quả khá cao. Lõi chạy dọc từ cuống hoa đến trồi ngọn, chứa nhiều xơ. - Chuối: Chuối thường không có hạt, có hình dạng và kích thước khác nhau ph ụ thuộc vào giống chuối. Vỏ chuối dày do lá đài phát triển thành. Th ịt qu ả do bầu nhụy phát triển thành. Thịt quả thường có màu vàng và chứa nhiều tinh bột khi xanh và chuyển hoá thành đuờng khi chín. 2.2. Những tính chất cơ bản của nông sản. 2.2.1. Dung trọng và tỷ trọng. - Dung trọng: + Dung trọng là trọng lượng tuyệt đối của hạt chứa trong một đơn vị dung tích nhất định thường là g/l hoặc kg/100l. + Dung trọng hạt phụ thuộc vào hàm lượng nước trong hạt, hình dáng, thể tích, thành phần và đặc tính của hạt. + Là chỉ tiêu đánh giá chất lượng hạt nó tương quan thuận v ới trọng lượng riêng của hạt. Từ việc xác định dung trọng của hạt ta dự đoán được phẩm chất hạt tôt hay xấu, làm căn cứ tính toán dung tích kho. - Tỷ trọng: + Tỷ trọng của một khối hạt là tỷ số trọng lượng của một đơn vị thể tích hạt so với nước ở cùng điều kiện (tức là tỷ số giữa trọng l ưọng tuy ệt đối và thể tích tuyệt đối. 15
d(g/cm3) = m/v Bảng 2.1 . Dung trọng và tỷ trọng của một số loại nông sản. (Trần Minh Tâm, 2004) Hạt cây trồng Dung trọng (g/l) Tỷ trọng (g/cm3) Thóc 92 - 120 1.04 - 1.18 Đậu tương 145 - 152 1.14 - 1.28 Ngô 145 - 150 1.11 - 1.22 Đậu Hà Lan 160 1.32 - 1.40 Cao lương 148 1.14 - 1.28 Tiểu mạch 132 - 153 1.20 - 1.35 Tỷ trọng cho biết mức độ vật chất nhiều hay ít trong h ạt, tức là cho biết kết cấu của hạt là xốp hay chặt. Qua t ỷ trọng cho chúng ta bi ết ch ất d ự trữ có trong hạt nhiều hay ít để xử lý và lựa ch ọn h ạt trước khi gieo. Đ ộ chín của hạt càng cao, lượng chất dinh dưỡng tích lũy càng nhiều, h ạt ch ắc thì t ỷ trọng càng cao. Đối với hạt có dầu thì hạt càng phát dục tốt, độ chín sinh lý của hạt càng cao thì tỷ trọng của hạt càng nhỏ, nhưng hàm lượng dầu lại cao. Do vậy tỷ trọng hạt là chỉ tiêu đánh giá phẩm chất và để đo độ chín sinh lý của hạt. Trong quá trình bảo quản, đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cao, hạt hô hấp mạnh, tiêu hao dinh dưỡng và tỷ trọng của h ạt gi ảm, làm ảnh hưởng đến tỷ lệ nảy mầm và sức nảy mầm của hạt giống. 2.2.2. Mật độ và độ trống rỗng - Mật độ hạt là tỷ lệ % giữa thể tích tuy ệt đối của h ạt và t ạp ch ất chiếm chỗ trên toàn bộ thể tích chung của khối hạt. - Độ trỗng rỗng là tỷ lệ % giữa thể tích khoảng trống giữa các h ạt và tạp chất trên thể tích chung của khối hạt. - Mật độ và độ trống rỗng phụ thuộc vào hình dạng và kích th ước h ạt, thành phần và loại tạp chất, độ ẩm của hạt và phương thức nhập kho. 16
- Mật độ và độ trống rỗng có ý nghĩa quan trọng trong quá trình b ảo quản hạt. Nó là môi trường sống của khối hạt, giúp hạt hô h ấp, hấp ph ụ và giải hấp phụ đồng thời giúp ta điều chỉnh nhiệt độ, ẩm độ và s ử dụng thu ốc phòng trừ sâu mọt hại nông sản. Cách tính mật độ của hạt. V t (%) = W x 100 Trong đó: t là mật độ hạt W là toàn bộ thể tích khối hạt V là thể tích tuyệt đối của hạt Độ trống rỗng S = 100 - t 2.2.3. Tính tan rời và tự động phân loại. 2.2.3.1. Tính tan rời. Khối hạt bao gồm các cấu tử khác nhau về khối lượng, kích thước…do đó hạt dễ dàng chuyển dịch và người ta gọi tính chuy ển dịch đó là tính tan r ời của khối hạt. Đại lượng đặc trưng cho tính tan rời: - Góc nghiêng tự nhiên. Là góc nhỏ nhất được tạo bởi mặt phẳng đáy nằm ngang và m ặt nghiêng của hình chóp khối hạt ( α ) α nhỏ tính tan rời lớn α lớn tính tan rời nhỏ Góc tự nhiên phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, bề mặt của h ạt, độ ẩm và chất lượng hạt. - Góc tự chảy (góc trượt). Đặt hạt lên mặt phẳng nhẵn, từ từ nâng một đầu mặt phẳng cho tới khi đại bộ phận khối hạt bắt đầu chuyển động thì đo góc t ạo bởi m ặt ph ẳng nghiêng với mặt phẳng nằm ngang chính là góc tự chảy. 17
Về cơ bản góc tự chảy và góc nghiêng tự nhiên chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố là như nhau, nhưng góc tự chảy còn chịu ảnh hưởng bởi lực ma sát của mặt phẳng nghiêng. Trong thực tế người ta sử dụng góc nghiêng tự nhiên để tính áp lực của khối nông sản vào thành kho theo công thức. 1 P= 2 mh2tg2(45o- α /2) Trong đó: P là áp lực mà mà mỗi m2 chiều rộng tường phải chịu (kg/m2) h là độ cao của khối hạt (m) m là dung trọng của khối hạt (g/l), (Kg/100l) thường được nhân với 10 α là góc nghiêng tự nhiên của hạt 2.2.3.2. Tính tự động phân cấp. Do trong khối hạt có các thành phần không đồng nh ất kèm theo với tính tan rời nên khi chuyển dịch các hạt sẽ tự phân chia thành các ph ần có ch ất lượng khác nhau. Thông thường khi khối hạt tự phân cấp thì những h ạt nh ỏ, có tỷ trọng lớn và các tạp chất nặng thường nằm ở giữa, dưới. Những h ạt lớn, nh ẹ, lép và các hạt cỏ dại có tỷ trọng nhỏ thường nằm ở bên rìa khối hạt. hiện t ượng này thường xảy ra khi vận chuyển rời hạt và khi cho h ạt vào các kho, xilo đ ể bảo quản. Hậu quả của tính tự động phân loại. Làm cho tính đồng đều của khối hạt bị thay đổi, ở những nơi có hạt xấu, h ạt vỡ, h ạt ẩm…tâp trung nhi ều d ễ sinh ra hiện tượng tự bốc nóng sinh nhiệt, sâu mọt xâm nhập ảnh h ưởng đ ến chất lượng của khối hạt. Ảnh hưởng đến độ chính xác khi lấy mẫu kiểm nghiệm do vậy phải căn cứ vào tình hình cụ thể của khối hạt để lấy mẫu cho chính xác. 18
Tuy nhiên người ta có thể lợi dụng tính tự động phân loại của kh ối h ạt để phân loại hạt có chất lượng khác nhau bằng các dụng cụ như sàng, quạt… Trong quá trình thiết kế các kho, xilo bảo quản người ta thiết kế các c ửa nhập, xuất hình nón hoặc hình nón tự quay, làm cho hạt nhập vào kho phân bố đồng đều, hạn chế hiện tượng tự phân loại. 2.2.4. Tính dẫn nhiệt và lượng nhiệt dung. 2.2.4.1. Tính dẫn nhiệt của khối hạt. Hạt là một thể hữu cơ co dãn có tính dẫn nhiệt thông qua sự tiếp xúc lẫn nhau giữa các hạt, nhưng khả năng dẫn nhiệt của h ạt kém. Đại l ượng đặc trưng cho khă năng dẫn nhiệt của hạt là h ệ s ố dẫn nhi ệt ( λ ). Hệ số dẫn nhiệt của hạt là lượng nhiệt truyền qua khối hạt có diện tích b ề mặt là 1 m 2, chiều dày 1 m trong khoảng thời gian 1 giờ, làm cho nhi ệt đ ộ l ớp đ ầu và l ớp cuối chênh nhau 10oC. Đơn vị tính là Kcal/m2.h.oC. Bảng 2.2. Hệ số dẫn nhiệt của một số chất. (Trần Minh Tâm, 2004) Loại vật liệu Hệ số dẫn nhiệt( λ ) Hạt 0,1 - 0,2 Gỗ 0,1 - 0,4 Nước 0,51 Không khí 0,0217 Đồng 260 - 340 Trong quá trình bảo quản nông sản, khả năng truyền nhiệt kém của h ạt có những tác dụng sau. - Về mặt lợi. Khi ngoài trời nhiệt độ không khí cao, nhiệt độ trong kho thấp, ngay lập tức khối hạt chưa chịu ảnh hưởng của nhiệt độ không khí ngoài trời. Hoặc khi có hiện tượng bốc nóng ở một khu vực nào đó trong khối h ạt thì nhi ệt đ ộ tại khu vực đó chưa thể lan nhanh ra toàn khối hạt nên chúng ta có đủ th ời gian để khắc phục. 19
- Về mặt hại. Khi khối hạt bốc nóng ở một vị trí nào đó, nhưng chúng ta rất khó để phát hiện kịp thời vì hạt dẫn nhiệt kém nên không toả nhanh ra ngoài, chúng âm ỉ lan truyền sang các khu vực khác. Khi chúng ta phát hiện được thì kh ối hạt đã bị hư hại nghiêm trọng. 2.2.4.2. Lượng nhiệt dung. Là lượng nhiệt cần thiết để nâng nhiệt độ của 1kg hạt lên 1 oC. Đơn vị là Kcal/kgoC. Lượng nhiệt dung của khối hạt phụ thuộc vào thành phần hóa học và tỷ lệ từng phần của khối hạt. Thông thường lượng nhiệt dung của hạt là 0,32 - 0,44 (Kcal/kgoC) Công thức tính lượng nhiệt dung. C 0 (100 − m) + m C= 100 Trong đó: C0 là lượng nhiệt dung của hạt khô tuyệt đối C là lượng nhiệt dung của hạt có độ ẩm nhất định m là thuỷ phần của hạt 2.2.5. Tính hấp phụ và nhả hấp phụ Hiện tượng hấp phụ và nhả hấp phụ là hiện tượng khuếch tán các chất khí, hơi vật chất vào trong nông sản hoặc từ trong nông sản ra ngoài. Do giữa các tế bào của hạt có hệ thống mao dẫn, đó là điều kiện cho hạt hút ẩm và khí từ môi trường, đồng thời trong những điều kiện nhất định hạt có thể nhả các chất khí, hơi ra môi trường. Thông thường người ta thấy hiện tượng hấp phụ chiếm ưu thế hơn nhả hấp phụ. Trong quá trình bảo quản nếu để hạt gần các chất khí, hoá chất, xăng, dầu… hạt có thể hút các hoá chất đó vào làm ảnh h ưởng đến ch ất lượng h ạt. Tuy nhiên ta có thể lợi dụng hiện tượng hấp phụ để xử lý hạt khi b ị sâu m ọt bằng hoá chất vì sau khi hấp phụ hạt sẽ dần nhả hấp và không ảnh hưởng đến chất lượng của hạt. 20