Sinh học thực phẩm - Phần 1 Đại cương về các sản phẩm thực phẩm sinh học - Chương 2

Chia sẻ: Nguyễn NHi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

Thêm vào BST

Báo xấu

118
lượt xem 33
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo Sinh học thực phẩm - Phần 1 Đại cương về các sản phẩm thực phẩm sinh học - Chương 2 Nguyên liệu thực phẩm và những biến đổi của nguyên liệu thành phần trong quá trình thu nhận và bảo quản

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sinh học thực phẩm - Phần 1 Đại cương về các sản phẩm thực phẩm sinh học - Chương 2

PH N 1 ð I CƯƠNG V CÁC S N PH M TH C PH M- SINH H C CHƯƠNG 2 NGUYÊN LI U TH C PH M VÀ NH NG BI N ð I C A NGUYÊN LI U TP TRONG QUÁ TRÌNH THU NH N VÀ B O QU N 1. ð c ñi m c a nguyên li u s n xu t th c ph m : Nguyên li u dùng ñ ch bi n th c ph m r t ña d ng. Chúng có th là th c v t như rau, qu , h t, c ...ho c các lo i ñ ng v t như gia súc, gia c m ho c các lo i th y h i s n...nhưng nhìn chung các lo i nguyên li u có nh ng ñ c ñi m sau: 1.1 Thu ho ch theo th i v : T t c các lo i nguyên li u th c v t ñ u thu ho ch theo th i v , các lo i th y h i s n ñánh b t theo mùa... chính v n ñ này cũng gây khó khăn cho vi c s n xu t liên t c. Chính vì th nên c n ph i có k ho ch ñ b o ñ m ñ nguyên li u s n xu t ho c b o ñ m cho nhà máy ho t ñ ng thư ng xuyên. 1.2 D b hư h ng trong b o qu n : Các lo i nguyên li u dùng ñ s n xu t th c ph m ch a nhi u ch t dinh dư ng khác nhau nên thu n l i cho s xâm nh p và phát tri n c a VSV. Hơn n a trong các lo i nguyên li u cũng ch a nhi u lo i enzim có th gây tác ñ ng x u cho nguyên li u s n xu t th c ph m. Chính vì th các lo i nguyên li u này r t d b hư h ng trong b o qu n và có nhi u lo i có th i h n b o qu n r t ng n. Cho nên trong s n xu t th c ph m ph i tìm bi n pháp ñ b o qu n nguyên li u sao cho kìm hãm ñư c ho t l c c a enzim và c ch ho c tiêu di t ñư c VSV và các lo i côn trùng gây h i nh m ñ gi ñư c ch t lư ng c a nguyên li u và b o ñ m cung c p nguyên li u thư ng xuyên cho s n xu t. Ch t lư ng c a s n ph m th c ph m ph thu c r t l n vào ch t lư ng c a nguyên li u. Cho nên n u ch t lư ng c a nguyên li u kém thì s n ph m s không ñ t yêu c u. 2. Thu nh n và b o qu n nguyên li u trư c khi ñưa vào s n xu t: 2.1. Nguyên li u th c v t: Nguyên li u th c v t dùng trong ch bi n th c ph m là rau q a, các h t ngũ c c, c ... ch t lư ng c a nguyên li u ph thu c r t l n vào k thu t thu hái và b o qu n . - Th i ñi m thu ho ch: Tùy thu c vào tính ch t c a lo i nguyên li u và m c ñích s n xu t mà ngư i ta ti n hành thu ho ch nguyên li u trong nh ng th i kỳ khác nhau. Thư ng thu hái nguyên li u theo ñ già chín c a nó. Trong CN ch bi n th c ph m, phân bi t các ñ chín sau: + ð chín thu hái: Ti n hành thu hái khi h t c a rau qu ñ t ñ phát tri n cao và kích thư c l n nh t nhưng chưa ñ t v màu s c, mùi v , ñ m m mà còn ph i qua 1 th i kỳ d m ñ nó ñ t ñ chín theo yêu c u. + ð chín ăn ñư c (ñ chín s d ng) là ñ chín khi nguyên li u ñ t ñư c ch t lư ng toàn di n cao nh t (ñ t yêu c u v màu s c, mùi v ...) + ð chín k thu t: là ñ chín theo yêu c u k thu t s n xu t và nó ch là nh ng qui ñ nh tương ñ i. Ví d : cà chua dùng ñ s n xu t cà chua ngâm d m thì nên thu hái khi chín hư m, còn n u s n xu t b t cà chua thì ph i cà chua chín. + ð chín sinh lý: ñư c xác ñ nh b ng ñ già c a h t. Nó thư ng dùng ñ thu ho ch h t cho s n xu t d u béo ho c làm h t gi ng trong s n xu t nông nghi p. Khi thu hái nguyên li u ngư i ta thư ng d a vào tính ch t v t lý ñ c trưng nh t c a nguyên li u ñ xác ñ nh ñ chín c a nó như kích thư c, kh i lư ng riêng, màu s c, hương v , ñ ch c, ñ phát tri n c a h t... Bên c nh các tính ch t v t lý, ngư i ta cũng có th ñánh giá ñ già 7
chín b ng thành ph n hóa h c nhưng trong nhi u trư ng h p thành ph n hóa h c cùng ch mang tính tương ñ i không th xác ñ nh chính xác ñư c. ð nh n bi t ñ chín t ng lo i nguyên li u thư ng ph i có quy ñ nh riêng. Ví d : có lo i d a vào màu s c, mùi v , có lo i l i d a vào kh i lư ng riêng. Như ñ i v i ngô ngư i ta không d a vào màu s c, tr ng thái mà d a vào kh i lư ng riêng vì h t càng già hàm lư ng tinh b t càng cao ⇒ kh i lư ng riêng càng l n. - K thu t thu hái: k thu t thu hái nguyên li u là m t y u t quan tr ng nh hư ng nhi u ñ n kh năng và th i gian b o qu n. Khi thu ho ch c n ch n th i ti t thu n l i như không mưa, không n ng, không có sương mu i.T t nh t nên thu hái vào bu i sáng s m, lúc ñó thành ph n dinh dư ng s cao nh t. Khi thu hái ph i c n th n, nh nhàng, không làm xây xát ho c d p nát nguyên li u ñ c bi t không làm m t l p ph n, ho c d p túi the ho c tr y v . - B o qu n: Sau khi thu hái m c dù ñã tách kh i cơ th m , nhưng các lo i rau qu v n ti p t c quá trình s ng và v n duy trì ho t ñ ng c a enzim do ñó s có s bi n ñ i v thành ph n hóa h c. C n ph i t o ñi u ki n ñ rau qu ñi theo hư ng có l i. Ví d : ñ i v i các lo i rau qu chưa chín, c n chín ngay thì dùng etylen ñ d m. Etylen làm qu mau chín vì nó làm thay ñ i c u trúc trong nhi m s c th c a t bào do ñó các enzim oxy hóa kh b nhi m s c th h p ph s chuy n vào dung d ch hòa tan c a t bào làm tăng ho t ñ ng th y phân và ñ y m nh các quá trình hóa h c gây chín. Ngoài ra, propylen, axetylen cũng có tác d ng tương t . 2.2. Nguyên li u ñ ng v t: Ph m ch t th t ph n l n ph thu c vào ñi u ki n kho d tr gia súc, gia c m ch gi t và k thu t sơ ch . - Gia súc, gia c m nh p vào nhà máy ph i ñư c ki m tra thú y. S kho m nh ñưa vào kho ch gi t, s ch n ñoán thêm ñưa vào nơi cách li, s m c b nh ñưa ñ n ch gi t m v sinh. Kho d tr ch gi t m nh m m c ñích chu n b con th t ñ gi t, ñ m b o công tác c a xư ng gi t m nh p nhàng. Con th t trư c khi gi t m ph i ñư c ngh ngơi sau m t th i gian v n chuy n. Th t ñ ng v t m t m i có ph m ch t kém hơn th t ñ ng v t ñư c ngh ngơi. - Sau khi b ñánh b t, cá s ng thêm m t th i gian ng n r i ch t nhưng còn tươi. Trong th i gian này cá ñư c ch a ñ ng trong các hòm, r , thùng, toa xe ñ chuyên ch ñ n các nơi phân ph i s d ng ho c ch bi n. H VSV t nhiên c a cá trong th i kỳ này thư ng không phát tri n, nhưng có th b lây nhi m thêm vào cá do VSV các d ng c ch a ñ ng chuyên ch ... Nh ng vsv lây nhi m này thư ng là t p khu n nhưng cũng có khi có c vi sinh v t gây b nh. ð ngăn ch n quá trình th i r a ngư i ta ph i ti n hành b o qu n cá. Có th dùng các tác nhân bên ngoài ñ c ch s phát tri n c a vi sinh v t (ư p l nh, mu i...) 3. NH NG BI N ð I HÓA SINH VÀ SINH LÝ C A NGUYÊN LI U TH C PH M TRONG QUÁ TRÌNH B O QU N 3.1. Thành ph n hóa h c c a nguyên li u th c ph m và nh ng bi n ñ i c a chúng trong quá trình b o qu n 3.1.1. Nư c Nư c là thành ph n ph bi n trong t t c các lo i th c ph m. Tùy vào t ng lo i khác nhau mà hàm lư ng nư c có trong chúng cũng khác nhau và có s bi n ñ ng l n. Trong rau qu tươi, nư c chi m t 70 ÷ 95% tr ng lư ng, còn trong h t lương th c thì ít hơn, nó ch chi m kho ng 11 ÷ 20%. S phân ph i nư c trong các ph n c a TP cũng r t khác nhau. nh ng vùng có ch c năng b o v , che ch thì hàm lư ng nư c s th p hơn nh ng nơi ch a ch t d tr hay làm ch c năng sinh s n (phôi h t). 8
Nhìn chung, nư c trong t bào các lo i nông s n ñ u t n t i các d ng sau: - Nư c liên k t hóa h c: ñây là lo i nư c liên k t r t b n v ng, n u mu n tách nó ra thì ph i nung lên ho c b ng các tương tác hóa h c khác. Lo i nư c này ñư c ñ c trưng b ng quan h ñ nh lư ng r t chính xác gi a s n ph m và nư c. - Nư c liên k t hóa lý: ñây là lo i nư c không liên k t v i v t li u theo m t t l nh t ñ nh.. Nó bao g m nư c h p ph , nư c th m th u và nư c c u trúc. D ng nư c này kém b n hơn d ng nư c liên k t hóa h c nhưng ñ tách nó ra cũng ph i c n m t năng lư ng tương ñ i l n ñ bi n nó thành th hơi.. - Nư c liên k t cơ h c (nư c t do): ñây là d ng nư c kém b n nh t, nó ñư c chuy n d ch trong s n ph m d ng l ng. Mu n tách d ng nư c này ra ch c n phơi ho c s y. Nư c ñóng vai trò r t quan tr ng trong quá trình s ng c a nguyên li u TP. Nư c v a là m t thành ph n hóa h c v a ñư c coi là môi trư ng hòa tan và th c hi n các quá trình phân gi i, t ng h p v t ch t trong quá trình s ng c a nguyên li u TP. Vì v y, hàm lư ng nư c trong nông s n cao hay th p có nh hư ng l n ñ n ch t lư ng và kh năng b o qu n c a chúng. ð i v i nguyên li u TP có hàm lư ng nư c cao thì các quá trình sinh lý, sinh hóa trong chúng di n ra m nh m ñ ng th i là ñi u ki n thu n l i cho ho t ñ ng c a các lo i sinh v t gây h i nên kh năng b o qu n s gi m. Ngư c l i, n u nguyên li u TP có hàm lư ng nư c th p thì s làm gi m ho t ñ ng c a các quá trình s ng c a chúng nên th i gian b o qu n s ñư c kéo dài. M t khác, hàm lư ng nư c còn nh hư ng ñ n tr ng thái c m quan c a nguyên li u TP, nh t là ñ i v i nh ng nguyên li u TP tươi như rau qu . N u lư ng nư c gi m xu ng th p thì nguyên li u TP s b héo úa, b m t nhăn l i làm cho tr ng thái c m quan không t t. Nhưng khi cho chúng h p th nư c tr l i thì nông s n s tr nên tươi, các ho t ñ ng s ng l i ñư c th c t nh. Trong quá trình b o qu n, hàm lư ng nư c trong nguyên li u TP, ñ c bi t là trong rau qu s gi m nhi u do quá trình thoát hơi nư c. Vì v y, ñ i v i rau qu ñ m không khí trong b o qu n là m t y u t r t quan tr ng. n u ñ m không khí th p thì t c ñ m t nư c s tăng và ngư c l i, ñ m không khí quá cao thì s làm cho nư c ngưng t trên b m t rau qu gây nên nh ng hư h ng không ñáng có. 3.1.2. Glucid ðây là thành ph n quan tr ng trong các lo i nông s n, nó thư ng chi m ñ n 90% tr ng lư ng ch t khô. trong nông s n, glucid thư ng t n t i nh ng d ng sau. 3.1.2.1. ðư ng và tinh b t ðư ng và tinh b t là ch t d tr ch y u trong nguyên li u TP. Trong các lo i c và h t như thóc, ngô, khoai, s n… thì tinh b t chi m ña s , chúng chi m ñ n 60%. Còn trong các lo i qu , n u khi qu còn xanh thì lư ng tinh b t cũng tương ñ i nhi u như trong chu i xanh có ñ n 20 ÷ 30% tinh b t. Nhưng ñ n khi qu chín thì các d ng ñư ng như fructose, glucose, saccharose, maltose… l i chi m ch y u, chúng chi m ñ n 80 ÷ 90% t ng ch t khô trong qu còn tinh b t ch còn kho ng 1%..Thành ph n này thư ng phân b t p trung t i b ph n d tr chính c a nguyên li u TP như n i nhũ, th t qu … và t l gi a chúng s bi n ñ i theo quá trình già chín c a TP. 9
Trong quá trình b o qu n, tinh b t và ñư ng b bi n ñ ng khá nhi u. ð i v i h t cũng như rau qu , sau khi thu ho ch chúng v n còn có quá trình s ng di n ra, ñ ng th i nó còn ch u nh hư ng c a các ñi u ki n b o qu n. Trong quá trình ñó, ban ñ u, lư ng tinh b t có th s tăng lên do v n còn quá trình t ng h p di n ra. Sau ñó, tinh b t s b th y phân ñ t o thành các lo i ñư ng nên hàm lư ng tinh b t s gi m và hàm lư ng các lo i ñư ng s tăng lên.Tuy nhiên, lư ng ñư ng ch tăng lên trong m t th i gian nh t ñ nh, sau ñó, chúng có th b gi m xu ng m c dù quá trình th y phân tinh b t v n ti p t c di n ra. Nguyên nhân c a quá trình này là do ñư ng là nguyên li u c a quá trình hô h p, lên men, n y m m… ngoài ra, ñư ng còn tham gia vào các ph n ng t o màu, t o mùi cho nông s n. Như v y, m i y u t có nh hư ng ñ n quá trình s ng c a nguyên li u TP ñ u có tác ñ ng ñ n quá trình bi n ñ i c a hàm lư ng tinh b t và ñư ng như th y ph n c a nông s n, các ñi u ki n b o qu n khác nhau. Vì v y, trong quá trình b o qu n, ngư i ta thư ng t o ñi u ki n không thu n l i cho quá trình s ng di n ra ñ gi nguyên ch t lư ng c a nông s n. 3.1.2.2. Cellulose và hemicellulose Hai ch t này là thành ph n ch y u c u t o nên thành t bào và chúng phân b kh p nơi trong các cơ quan c a nông s n, thư ng t p trung ph n v hay ph n cu ng... Thành ph n này chi m kho ng 0,5 ÷ 3% trong nông s n và chúng có nhi u rau qu hơn là h t. Nh ng lo i qu càng c ng thì chúng càng chi m lư ng l n, có khi lên ñ n 15% tr ng lư ng ch t khô.Ttrong quá trình b o qu n các lo i c như khoai, s n… s có quá trình xơ hóa t c là nông s n s s d ng thành ph n tinh b t và ñư ng ñ t ng h p nên cellulose. Lúc ñó, hàm lư ng cellulose s tăng còn các thành ph n kia s gi m. 3.1.2.3. Pectin Pectin là glucid cao phân t , là các chu i galacturonic b metyl hóa và thư ng t p trung nhi u nh t v qu .Ví d : trong v cam là 4,7%, v chanh có 7%. Pectin thư ng t n t i 2 d ng: protopectin và pectin. Trong ñó, protopectin ñư c c u t o t pectin và cellulose, nó không hòa tan, t o ñ c ng cho qu và thư ng thành t bào. Còn pectin là d ng hòa tan và có trong d ch bào. Trong giai ño n qu còn ñang phát tri n thì protopectin phân tán trong màng t bào v i t l khá cao. Khi qu chín, dư i tác d ng c a enzyme protopectinase ho c c a acid h u cơ thì nó b th y phân thành cellulose và pectin hòa tan. ði u này gi i thích vì sao khi chín qu thư ng m m hơn. Sau ñó, pectin hòa tan dư i tác d ng c a enzyme pectinase s b th y phân thành ñư ng và galactaldehyd. Quá trình này có th ñư c bi u di n tóm t t như sau: E Cellulose Protopectin E Pectin ðư ng + galactaldehyd. 10
3.1.3. Lipid Lipid là ch t d tr năng lư ng và là thành ph n có trong t t c các lo i h t và qu nhưng ch y u là trong các h t cây có d u. Hàm lư ng lipid t ng lo i nông s n khác nhau là không gi ng nhau.Căn c vào thành ph n acid béo no và không no ch a trong lipid mà ngư i ta chia thành các nhóm sau: B ng 2.1: Hàm lư ng lipid trong m t s lo i nguyên li u TP Hàm lư ng lipid Hàm lư ng lipid Lo i TP Lo i TP (% ch t khô) (% ch t khô) Lúa nư c 1,8 ÷ 2,5 Lúa mì 1,7 ÷ 2,3 Ngô 3,5 ÷ 6,5 ð u tương 15 ÷ 25 Lc 40 ÷ 57 Th u d u 57 ÷ 70 V ng 40 ÷ 47 Qu bơ 2,5 ÷ 8 Trong quá trình b o qu n, lipid trong nông s n s b gi m d n do quá trình th y phân và oxy hóa ñ t o nên các acid béo, aldehyd, ceton… làm cho chúng có mùi ôi khét khó ch u và ch t lư ng b gi m. E * Quá trình th y phân lipid Lipid + H2O Glycerin + Acid béo Phương trình t ng quát: Trong b n thân nông s n luôn có m t lư ng nư c nhât ñ nh và m t s lo i enzyme như lipase và oxydoreductase. Vì v y, trong quá trình b o qu n, lipid dư i tác d ng c a enzym lipase và nư c trong nông s n s b th y phân thành acid béo và glycerin. Tùy theo t ng ñi u ki n các ch t này có th b oxy hóa theo các con ñư ng khác nhau t o nên các s n ph m có mùi khó ch u. N u ti p t c quá trình hô h p và oxy hóa hoàn toàn, s n ph m cu i cùng là CO2, H2O và nhi t lư ng làm ch t khô gi m, các ch tiêu c m quan và m t s ch tiêu c a ch t béo b thay ñ i. * Quá trình oxy hóa lipid ðây là hi n tư ng ph bi n nh t trong quá trình b o qu n nông s n giàu lipid. Quá trình này di n ra r t ph c t p và t o ra nhi u s n ph m khác nhau. Nguyên nhân chính c a hi n tư ng này là s ti p xúc c a O2 không khí v i các acid béo. Nguyên li u TP càng ch a nhi u acid béo không no thì quá trình oxy hóa này di n ra càng m nh. Tùy theo lo i acid béo và các ñư ng hư ng oxy hóa khác nhau mà s n ph m t o thành cũng khác nhau như peroxyt, aldehyd, ceton… Như v y, H2O và O2 là hai y u t có nh hư ng r t l n ñ n các quá trình này. Vì v y, trong quá trình b o qu n c n ph i kh ng ch ñ m và tránh cho nông s n ti p xúc v i không khí. 3.1.4. Protein Protein có giá tr dinh dư ng cao và là thành ph n dinh dư ng ch y u c a s n ph m h t. Hàm lư ng protein trong các lo i nguyên li u TP r t khác nhau trong rau qu , protein chi m r t ít, ch chi m kho ng 1 ÷ 2% và thư ng ch trong các lo i rau cao c p như suplơ, cà r t, khoai tây… tuy v y chúng có giá tr dinh dư ng r t cao. 11
B ng 2.2: Hàm lư ng protein trong m t s lo i nguyên li u TP Hàm lư ng protein Hàm lư ng protein Lo i TP Lo i TP (% ch t khô) (% ch t khô) Lúa nư c 7 ÷ 10 Ngô 10 ÷ 12 Cao lương 10 ÷ 13 ð u Hà Lan 22 ÷ 26 ð u tương 36 ÷ 42 ð u xanh 23 Suplơ 1,5 Cà r t 2 Nm 2÷3 Các lo i qu 1÷2 Trong thành ph n protein có ñ y ñ các nhóm albumin, prolamin, glutenlin, globulin. Trong quá trình b o qu n, nói chung hàm lư ng protein gi m nhưng hàm lư ng nitơ thì không thay ñ i ho c thay ñ i r t ít. Nguyên nhân là protein dư i tác d ng c a các enzym s b th y phân thành các acid amin r i các acid amin này l i ti p t c b oxy hóa thành các ch t khác không b n ch t protein n a. Quá trình phân gi i protein: E [O] Protein acid amin h p ch t nitơ phi protein S chuy n hóa các h p ch t có ch a nitơ trong nông s n còn ph thu c r t l n vào các phương pháp b o qu n. 3.1.5. Các h p ch t vitamin Vitamin là m t nhóm ch t h u cơ có phân t tương ñ i nh và có b n ch t lý hóa h c r t khác nhau. Hàm lư ng vitamin có trong nông s n thay ñ i tùy theo ñ chín c a nó. Trong h t, vitamin chi m m t lư ng không ñáng k , ch khi nào h t n y m m thì m t s lo i vitamin như vitamin A, E… có tăng lên. Trong khi ñó, hàm lư ng vitamin trong rau qu l i l n hơn nhi u và có nhi u lo i nên rau qu là ngu n cung c p vitamin quan tr ng cho con ngư i. Trong quá trình b o qu n, các vitamin h u h t b thay ñ i và có chi u hư ng b t n th t. M i lo i vitamin s b bi n ñ i dư i tác ñ ng c a m t vài y u t môi trư ng khác nhau như O2, nhi t, ánh sáng. B ng 2.3 : S tác ñ ng c a m t s y u t môi trư ng lên s bi n ñ i c a m t s lo i vitamin STT Lo i vitamin O2 Nhi t Ánh sáng 1 A Có Không Có th 2 B1 Không Có Không 3 B2 Không Không Có 4 C Có Không Có th 5 PP Không Không Không Qua b ng trên, ta có th th y r ng các lo i vitamin khác nhau thì có ñ b n khác nhau ñ i v i các y u t môi trư ng khác nhau. D a vào ñây, ta có th l a ch n ñư c phương pháp b o 12
qu n phù h p ñ làm gi m thi u s t n th t vitamin. Ngoài các y u t trên, ñ b n c a vitamin còn ch u nh hư ng c a các y u t khác như thành ph n không khí, các hóa ch t b o qu n… Tóm l i, vitamin là m t trong nh ng thành ph n quý nh t có trong nông s n, ñ c bi t là trong rau qu , do ñó là m t ch tiêu ñánh giá hi u qu các bi n pháp b o qu n cũng như ch bi n. 3.1.6. Acid h u cơ Acid h u cơ thư ng có nhi u rau qu hơn là trong h t và nó cũng là nguyên li u c a quá trình hô h p. Vì v y, trong quá trình b o qu n, acid h u cơ thư ng gi m và m c ñ gi m còn nhi u hơn c ñư ng, nhưng ñôi khi nó không gi m ho c gi m r t ít. Acid h u cơ gi m ngoài lý do nó là nguyên li u cho quá trình hô h p còn có m t lý do khác là nó còn tham gia ph n ng este ñ t o nên hương v cho qu chín. ð i v i quá trình chín ti p c a qu trong quá trình b o qu n, s bi n ñ i c a ñư ng và acid h u cơ còn tùy thu c vào nhi u y u t nhưng nhìn chung t l ñư ng/acid v n tăng do ñó ta th y qu càng chín càng ng t. 3.1.7. S c t S c t ch a nguyên li u TP g m nhi u lo i khác nhau và ch y u t p trung 3 nhóm sau. 3.1.7.1. Di p l c (Chlorophyl) Nhóm s c t này có màu xanh, nó g m có 5 lo i a, b, c, d, e nhưng ch y u là 2 lo i a và b. Trong quá trình b o qu n, ch bi n nông s n, màu xanh c a nó r t d b bi n màu do tác d ng c a nhi t nh t là trong môi trư ng acid, vì lúc ñó ion H+ d thay th ion Mg2+ trong phân t di p l c làm cho nó m t màu xanh. 3.1.7.2. Carotenoid Carotenoid hay còn g i là ti n vitamin A, vì t carotenoid các cơ th s ng s t ng h p nên vitamin A, nó r t d b oxy hóa b i không khí. Nhóm s c t này có màu vàng ñ n màu g ch và có nhi u trong mô và v qu chín ho c trong n i nhũ c a h t hòa th o, khoai tây hay qu g c. Màu vàng c a ña s các lo i rau qu là do nhóm s c t này t o nên. 3.1.7.3. Flavonoid Các s c t trong nhóm này g m có antocyan và flavon. Antocyan có nhi u trong v h t m t s cây h ñ u, màu s c c a nó th hi n không rõ. Trong môi trư ng acid nó có màu ñ , trong môi trư ng ki m nó có màu xanh và trong môi trư ng trung tính nó l i có màu hơi tím. Khi có m t c a mu i kim lo i trong môi trư ng, antocyan tr thành màu xanh tím. Flavon có màu hơi vàng và ít g p trong các lo i nông s n. 3.2. Nh ng bi n ñ i sinh lý c a nông s n trong quá trình b o qu n và ch bi n 3.2.1. Quá trình hô h p và hi n tư ng t b c nóng Hô h p là m t trong nh ng quá trình sinh lý cơ b n c a cơ th s ng. Các lo i nông s n cũng như m t s s n ph m ch bi n trong quá trình b o qu n v n di n ra quá trình hô h p. V b n ch t hóa h c, hô h p là m t quá trình oxy hóa ch m các ch t h u cơ ph c t p. Dư i tác d ng c a các enzym có s n trong b n thân nông s n, các h p ch t h u cơ s phân gi i thành các ch t ñơn gi n hơn và gi i phóng năng lư ng. Ngư i ta th y r ng, h u h t các ch t ñ u có th tham gia vào quá trình hô h p (tr protein) nhưng ch y u v n là các lo i ñư ng, nh t là ñư ng 13
ñơn. Các ch t không ph i là ñư ng tham gia tr c ti p vào chu trình hô h p t o nên các ch t trung gian, không qua khâu chuy n hóa thành ñư ng. Ho t ñ ng hô h p c a nông s n có ñi m ñ c trưng khác h n v i hô h p c a ñ ng v t vì trong ñi u ki n có O2 hay không quá trình hô h p v n di n ra. * Hô h p hi u khí ðây là quá trình hô h p có s tham gia c a O2. Trong ñi u ki n b o qu n mà lư ng O2 bình thư ng thì trong nông s n x y ra quá trình hô h p này. Nguyên li u ch y u c a quá trình này là glucid và lipid và s n ph m cu i cùng là CO2 và H2O và nhi t lư ng. Phương trình các ph n ng này như sau: C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + 686Kcal - ð i v i glucid: - ð i v i lipid: (C15H31COO)3C3H5 + 72,5O2 51CO2 + 49H2O + 7616,7Kcal Qua 2 phương trình t ng quát trên, ta có th nh n th y r ng lư ng O2 c n thi t cho s hô h p cũng như lư ng CO2 và nhi t lư ng t a ra ph thu c vào nguyên li u c a quá trình hô h p. Nhìn chung, nhi t lư ng t a ra khi oxy hóa lipid l n hơn khi oxy hóa glucid. * Quá trình hô h p y m khí ðây là quá trình hô h p không có s tham gia c a O2 hay còn g i là quá trình lên men. Quá trình này di n ra khi lư ng O2 trong môi trư ng không ñ cung c p ñ ti n hành hô h p hi u khí. Nói chung, quá trình này di n ra r t ph c và t o thành r t nhi u s n ph m trung gian. S n ph m cu i cùng ñư c t o ra là acid pyruvic. Sau ñó, tùy theo các ñi u ki n môi trư ng khác nhau mà ch t này s b bi n ñ i ñ t o thành các s n ph m khác như C2H5OH, CO2, các lo i acid h u cơ. - Quá trình lên men rư u: C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + 28Kcal - Quá trình lên men acetic C6H12O6 3CH3COOH + 15Kcal C6H12O6 2CH3CHOHCOOH + 22,5Kcal - Quá trình lên men lactic Như v y, tùy theo quá trình lên men khác nhau mà s n ph m t o thành và nhi t lư ng t a ra cũng khác nhau. ð i v i cơ th s ng thì quá trình hô h p y m khí là m t ho t ñ ng không có l i. nó t o ra nhi u h p ch t h u cơ trung gian, nh hư ng ñ n ph m ch t c a nông s n ñôi khi còn làm m t kh năng n y m m c a chúng. Chúng ta có th tóm t t quá trình hô h p c a nguyên li u TP như sau: ðư ng 6C EMP Acid pyruvic Y m khí Hi u khí C2H5OH H2 O CH3COOH CO2 CH3CHOHCOOH Q CO2 Q 14
Quá trình t b c nóng Như ñã nói trên, nguyên nhân c a quá trình t b c nóng là do s tích t nhi t và m khi nông s n hô h p trong quá trình b o qu n. Ngoài ra, còn do tính d n nhi t c a h t r t kém cũng như tính t ñ ng phân c p, tính h p ph và tính tan r i c a h t thúc ñ y quá trình b c nóng phát tri n nhanh.Bên c nh ñó, ho t ñ ng c a các lo i sinh v t gây h i trong kh i nông s n cũng là nguyên nhân gây nên hi n tư ng này. Quá trình b c nóng c a kh i h t không ph i trong cùng m t lúc m i nơi mà thư ng ch b t ñ u m t b ph n, m t khu v c nh t ñ nh. Sau ñó, d n d n dư i tác d ng c a hi n tư ng khu ch tán nhi t và m mà lan tràn ra toàn kh i h t. Quá trình t b c nóng bao gi cũng xu t phát t nơi có ñ m cao r i sau ñó m i lan sang nh ng nơi khác. Quá trình t b c nóng di n ra khác nhau ñ i v i các lo i h t khác nhau. ð i v i h t d tr tinh b t thì quá trình này ch g m 3 th i kỳ, còn ñ i v i h t l y d u thì có ñ n 5 th i kỳ. Tóm l i, quá trình t b c nóng ñã làm gi m ph m ch t c a kh i h t, m c ñ hư h ng nhi u hay ít ph thu c vào s phát tri n c a quá trình t b c nóng. Vì v y, trong quá trình b o qu n c n ph i h n ch th p nh t hi n tư ng này b ng cách kh ng ch nh ng y u t ngo i c nh có nh hư ng ñ n s phát sinh phát tri n c a quá trình t b c nóng cũng như ñ m b o ph m ch t c a h t trư c lúc nh p kho. 3.2.2. Quá trình chín ti p sau thu ho ch Nguyên li u TP sau khi thu ho ch quá trình chín sinh lý, sinh hóa do tác d ng c a các enzym trong b n thân nông s n v n ti p t c x y ra, nguyên li u TP v n ti p t c chín. Quá trình này ñư c g i là quá trình chín ti p hay quá trình chín sau thu ho ch. Trong th c t s n xu t, ta không th thu ho ch nông s n ñúng th i kỳ chín sinh lý mà thư ng thu ho ch trư c nên ph i có quá trình chín ti p m i có th s d ng , nguyên li u TP ñư c. * Vai trò c a quá trình chín ti p Quá trình chín ti p này có vai trò r t quan tr ng trong s n xu t: - Giúp cho qu và h t hoàn thành n t các quá trình chín sinh lý và các quá trình bi n ñ i sinh hóa c n thi t cho s n y m m. - Giúp cho nguyên li u TP ñ t ñư c ch t lư ng t t thông qua các quá trình bi n ñ i làm tăng hàm lư ng các ch t có giá tr dinh dư ng cao tinh b t, ñư ng, acid amin, protein… và làm gi m các thành ph n không t t như acid, ch t chát… - Làm thay ñ i màu s c c a nông s n, làm tăng giá tr c m quan c a chúng. Trong quá trình b o qu n, ch bi n rau qu , do yêu c u ngư i ta ph i dùng các bi n pháp k thu t ñ tăng ñ chín c a rau qu . Sau ñây là m t s phương pháp làm chín nhân t o qu . . Phương pháp s d ng nhi t: tăng nhi t ñ và ñ m c a môi trư ng lên ñ t o ñi u ki n cho quá trình hô h p c a nông s n di n ra m nh làm cho chúng nhanh chín. Ví d : ñ i v i cà chua thì nhi t ñ không khí không ñư c quá 30oC, n u l n hơn thì màu s c c a qu không ñ p. .Phương pháp y m khí: dùng cho nh ng qu có hàm lư ng tanin cao như qu h ng… Qu ñư c ñem ngâm trong nư c vôi 10% trong 2 ÷ 6 ngày và ngâm trong nư c nóng 40oC trong 1 ngày ñêm sau ñó ñ bình thư ng. Bên c nh ñó, ngư i ta còn dùng phòng kín cho khí CO2 vào ñ ñu i không khí ra ho c ñ trong môi trư ng chân không. . Phương pháp hi u khí: dùng O2 ñ tăng nhanh quá trình hô h p hi u khí, thúc ñ y quá trình chín nhanh hơn. Ví d : v i cà chua, n u trong không khí O2 chi m 50 ÷ 70% thì qu s chín nhanh hơn t nhiên 3 l n, còn n u nó ch ñư c 5 ÷ 6% thì quá trình chín s ch m ñi 40 ÷ 60 ngày. - Phương pháp s d ng hóa ch t: ñư c s d ng r ng rãi và ch y u hi n nay. Các hóa ch t s d ng là nh ng ch t thúc ñ y các quá trình sinh lý, sinh hóa làm cho qu chóng chín hơn. 15
Các hóa ch t thư ng s d ng là: C2H4, rư u .ð i v i ch t khí thì ta dùng cách s y, xông hơi và ñ m trong quá trình xông hơi ph i ñ m b o 80 ÷ 90%. Sau khi d m qu xong ph i m c a thông gió. Hóa ch t d ng l ng thì dùng cách ngâm, tiêm. * C2H4 (etylen) và quá trình chín c a rau qu : - Etylen ñ i v i s sinh trư ng và phát tri n c a th c v t: Nhi u nghiên c u cho th y r ng etylen nh hư ng ñ n nhi u giai ño n sinh trư ng và phát tri n c a th c v t. Nó kích thích s n y m m c a m t s h t gi ng tr ng thái ngh , thay ñ i hư ng phát tri n c a m m ñ vư t qua ñư c các chư ng ng i v t trong ñ t, kích thích s phát tri n c a các r hô h p ñ c bi t trong ñ t ư t, gây nên s r ng lá nh ng cây b h n, có th kích thích s ra hoa và kích thích s chín c a qu . Các nghiên c u trư c ñây cho r ng nh hư ng c a etylen là minh ch ng cho s ñi u hòa sinh trư ng b ng hóa ch t t ng h p. Tuy nhiên ñ n nh ng năm 1930, ngư i ta khám phá ra r ng etylen ñư c t ng h p b i th c v t, là m t ph n c a s sinh trư ng và phát tri n bình thư ng c a th c v t. Hi n nay, etylen ñư c xem là m t lo i hormon quan tr ng trong cơ ch ki m soát s sinh trư ng và phát tri n c a th c v t. - S t ng h p sinh h c etylen: Con ñư ng này ñư c khám phá b i nhi u nhà nghiên c u châu Âu và B c M . Liberman cho th y s ng d ng c a methionin ñ kích thích s t o thành etylen c a táo, và h p ch t này sau ñó ñư c xem là ti n ch t c a vi c t ng h p etylen. Các nhà khoa h c Davis ñã xác ñ nh SAM (S-adenosyl-methionin) như là m t h p ch t chính trong quá trình. Amrhein Tây ð c và Yang Davis ñã khám phá ra s chuy n hóa SAM thành ACC (1-aminocyclopropan-1- carboxylic acid). Hi n nay, ACC ñư c xem là ti n ch t tr c ti p c a etylen. ACC synthase, enzym ki m soát t c ñ c a quá trình này, ñư c ho t hóa b i pyridoxal phosphate. Các ch t c ch enzym như AVG (aminoethoxyvinyl glycine) và AOA (aminooxyacetic acid) có th ñư c s d ng ñ kìm hãm s sinh etylen. - nh hư ng c a etylen ñ n s chín c a qu : Trong quá trình chín, etylen ñư c t o thành r t m nh và song song là s hô h p tăng nhanh. Hàm lư ng etylen c c ñ i khi qu s p chín t i, sau ñó l i gi m. Etylen t o thành càng s m thì quá trình chín càng nhanh và chóng k t thúc. Gi qu trong môi trư ng v i m t lư ng nh etylen (0,1-1ppm) qu s chín nhanh. ðó là do etylen có nh ng kích thích ñ n s chín c a qu như sau: - Tr c ti p ho c gián ti p gây ra s phân h y c a chlorofil d n ñ n qu xanh thành vàng ho c ñ . - Làm cho s tăng ñ t phát hô h p ñ n s m hơn và chín nhanh hơn. Tăng ñ th m màng t bào, do v y, etylen nh hư ng ñ n toàn b trao ñ i ch t c a t bào. - Kích thích enzym c a quá trình th y phân, oxy hóa kh , ñ ng th i kìm hãm các quá trình t ng h p (khi n ng ñ c a nó ñ t t i m t gi i h n tiêu chu n). Hi u qu tác d ng c a etylen ph thu c vào nhi t ñ (Tác d ng kích thích c a etylen ch th hi n t t nhi t ñ 220C, nhi t ñ l n hơn 300C nó không kích thích s chín), hàm lư ng oxy và CO2 trong khí quy n. nh ng qu có s tăng ñ t phát hô h p thì etylen ch có hi u l c trong th i gian trư c ñ t phát hô h p. qu không có tăng ñ t phát hô h p thì etylen tăng hô h p nhanh. N u n ng ñ etylen cao l i kìm hãm s chín 3.2.3. Hi n tư ng ng ngh c a h t gi ng và h t nông s n T t c nh ng lo i h t có s c s ng mà tr ng thái ñ ng yên không n y m m g i là h t ngh . S ngh c a h t có 2 lo i: - Ngh sâu (ngh t phát): do b n thân h t chưa hoàn thành giai ño n chín sinh lý, m c d u trong ñi u ki n thích h p h t v n không n y m m. - Ngh cư ng b c: là nh ng lo i h t và c ñã có năng l c n y m m nhưng do ñi u ki n ngo i c nh không thích h p nên h t gi ng v n ñ ng yên không n y m m. 16
Hi n tư ng ngh c a nông s n là m t hình th c b o t n nòi gi ng c a cây gi ng, là hình th c ch ng ñ v i ñi u ki n b t l i c a ngo i c nh, gi m ñư c t n th t trong quá trình b o qu n. Tuy nhiên, tr ng thái ngh này có th làm gi m th p kh năng n y m m c a nông s n. Ngoài ra, nó còn nh hư ng ñ n k t qu ki m nghi m, nh hư ng ñ n vi c di t tr c d i… H t ngh là k t qu c a s ch n l c t nhiên, là tính thích ng v i ñi u ki n ngo i c nh b t l i mà tr thành tính di truy n c ñ nh c a cây tr ng. 3.2.4. Hi n tư ng n y m m Quá trình n y m m c a h t trong th i gian b o qu n là quá trình phân gi i c a các ch t h u cơ tích lũy trong h t. Tuy nhiên, không ph i b t kỳ h t nào cũng có th n y m m ñư c trong quá trình b o qu n. H t có th n y m m trư c h t là nh ng h t ñã qua giai ño n chín sinh lý và qua th i kỳ ng ngh . M t khác, h t ph i có tr ng lư ng và th tích nh t ñ nh. ðó là nh ng y u t n i t i c a b n thân h t, nó thay ñ i theo lo i gi ng. Bên c nh ñó, nh ng y u t ngo i c nh có nh hư ng r t l n ñ n s n y m m c a h t. Trong quá trình b o qu n, h t có n y m m ñư c hay không hoàn toàn ph thu c vào nh ng y u t c a môi trư ng. * Nh ng y u t ngo i c nh nh hư ng ñ n s n y m m c a h t trong quá trình b o qu n - Nư c: nư c giúp cho quá trình th y phân các h p ch t h u cơ có trong h t và t ng h p nên nh ng ch t m i. Nư c là môi trư ng c n thi t cho ho t ñ ng c a các enzym trong h t. Khi lư ng nư c trong h t vư t quá lư ng nư c t i thi u thì nó s n y m m. - Nhi t ñ : cũng là y u t có tác d ng m nh ñ n s n y m m. Nhi t ñ thích h p ñ h t n y m m là 20 ÷ 35oC. Tuy nhiên, nhi t ñ th p hơn (5 ÷ 10oC) hay cao hơn (40 ÷ 50oC) h t v n có th n y m m ñư c. Trong ñi u ki n nư c ta, khi nhi t ñ tăng thì quá trình n y m m cũng tăng. M i lo i h t khác nhau có m t nhi t ñ thích h p cho quá trình n y m m khác nhau và có 3 gi i h n nhi t ñ : nhi t ñ t i th p, nhi t ñ t i thích và nhi t ñ t i cao. Nhìn chung, nhi t ñ t i thích c a m t s h t cây tr ng ñ u n m trong kho ng 25 ÷ 30oC. - O2: cũng là m t trong nh ng y u t nh hư ng ñ n s n y m m. Lư ng O2 trong không khí nh hư ng ñ n hình th c hô h p c a h t. N u lư ng O2 không ñ thì h t s hô h p y m khí và như v y h t s không n y m m ñư c. M t khác, b n ch t c a quá trình n y m m là s bi n ñ i các h p ch t ph c t p thành các ch t ñơn gi n nên giai ño n này h t c n r t nhi u O2 cho hô h p. Do s n y m m trong quá trình b o qu n làm gi m ph m ch t c a h t m t cách ñáng k và xu t hi n m t s mùi v khó ch u nên trong quá trình b o qu n cũng như trong quá trình thu ho ch, v n chuy n, nh p kho c n ph i chú ý ngăn ng a các ñi u ki n thu n l i cho quá trình n y m m ñ ñi u này không s y ra, ñ m b o ñư c ch t lư ng c a h t. Ngoài ra, vi c quan tr ng là ph i ñ m b o ch t lư ng h t nh p kho nh t là th y ph n c a h t. M t khác, trong quá trình b o qu n c n ph i thư ng xuyên ki m tra phát hi n tình hình trong kho ñ có bi n pháp x lý phù h p k p th i. 17