Tìm hiểu các biến đổi hoá sinh của nông sản sau thu hoạch

Tìm Hiểu Các Biến Đổi Hố Sinh Của
Nơng Sản Sau Thu Hoạch
Nhóm: 02


NỘI DUNG

1

Tổng quan về các biến đổi hoá sinh của nơng sản sau thu hoạch

2

Các q trình biến đổi hố sinh của nông sản sau thu hoạch

3

Các biện pháp kiểm sốt các biến đổi hố sinh của nơng sản sau thu hoạch


01
TỔNG QUAN VỀ CÁC BIẾN ĐỔI HỐ
SINH CỦA NƠNG SẢN SAU THU HOẠCH


Tổng Quan Về Nông Sản
Nông sản là danh từ chung dùng để chỉ các sản phẩm từ nông nghiệp
Sơ lược thì nơng sản được chia thành 2 loại:
- Sản phẩm cây trồng
- Sản phẩm vật nuôi

Một Số Biến Đổi Hoá Sinh
Biến đổi về nước

Biến đổi về sắc tố

Biến đổi về Hydratcacbon

Biến đổi về các hợp chất bay hơi

Biến đổi về hợp chất chứa Nitơ

Biến đổi về acid hữu cơ

Biến đổi về chất béo

Biến đổi về vitamin


Biến Đổi Về Nước
Có mặt hầu hết các loại nơng sản, nhiều nhất ở rau quả (60% - 95%)
Đóng vai trị quan trọng làm dung mơi cho các phản ứng sinh hóa và là nguyên liệu cho các phản ứng hóa sinh
Là mơi trường hịa tan các chất (khống, vitamin, enzyme,...)


Biến Đổi Về Hydrocacbon
Hydrocacbon

Khái Niệm

ĐƯỜNG

Là thành phần và là yếu tố cảm quan quan trọng của nông sản

TINH BỘT

Là polysaccharide quan trọng đóng vai trị dự trữ, tồn tại dạng hạt có đường kính 0,002
– 0,15mm và có nhiều trong hạt, củ,…

CELLULOSE

Là polysaccharide phổ biến, nằm chủ yếu ở vỏ quả, vỏ hạt. Có nhiều trong các cây lấy
sợi, chiếm ít trong các loại quả. Rất bền vững chỉ bị thủy phân trong môi trường acid
hoặc dưới tác động của enzyme celluase

HEMICELLULOSE

Là nhóm polysaccharide khơng đồng nhất có liên kết chặc chẽ với cellulose.
Hàm lượng trong rau từ 0,2 - 3,1%, trong quả là 0,3 - 2,7%.

HỢP CHẤT PECTIN

Là thành phần chính của thành tế bào cấu tạo từ các polysaccharide. Là acid
polygalacturonic nhưng một số carboxyl bị methyl hóa.
Tồn tại chủ yếu ở 2 dạng: pectin hòa tan và pectin khơng hịa tan


Biến Đổi Về Hợp Chất Chứa Nitơ
Nitơ trong nông sản tồn tại chủ yếu dưới dạng protein và amino acid (axit amin)
Chuyển hóa sang dạng phi protein (NH3, muối amoni, amit, urê) khi lượng NH3 trong cây bị dư thừa

Quá trình phân giải Protein thành các amino acid:
Protein

Protease
→

Amino acid

Biến Đổi Về Chất Béo
Là một nhóm hợp chất lớn đóng vai trị quan trọng của nơng sản sau thu hoạch.
Dạng lipid phổ biến trong nơng sản là dự trữ.
Mỗi nhóm lipid trong thực vật chuyển hóa khác nhau sau khi thu hoạch, trong đó nhiều nhất là lipid dự
trữ.


Biến Đổi Về Sắc Tố
Sắc tố thực vật
-

Trên nông sản sau thu hoạch

Chlorophyll: đổi màu vào mùa thu ở
vùng ôn đới hoặc khi quả chín

-

Carotenoid: sắc tố quy định màu và thể -

Phân hủy sắc tố làm tăng chất lượng nông sản

-

Phân hủy sắc tố làm giảm chất lượng nông sản

hiện trên lá vào mùa thu
-

Flavonoid: hòa tan trong nước và đa dang
về màu sắc

-

Betalain: Màu vàng, da cam, đỏ và tím


Biến Đổi Về Các Hợp Chất Bay Hơi
Biến đổi tùy thuộc nhiều yếu tố trước và sau thu hoạch
Thu hoạch sớm cũng là nguyên nhân ảnh hưởng đến sự tổng hợp các chất bay hơi
Điều kiện bảo quản nông sản cũng ảnh hưởng đến nông sản sau khi xuất kho

Biến Đổi Về Acid Hữu Cơ
Acid hữu cơ là những mono, di và tricarboxylic acid có cấu trúc phân tử nhỏ
Là những thành phần khơng thể thiếu của chu trình hơ hấp (chu trình Krebs)
Quyết định chất lượng của nơng sản, tạo nên mùi vị đặc trưng cho nông sản, đặc biệt là rau quả


Biến Đổi Về Vitamin
VITAMIN C

Là dẫn xuất của đường glucose, có nhiều trong rau quả. Cơ thể người cần khoảng 50mg/1 ngày

Nhiệt độ cao trong lúc bảo quản làm giảm lượng vitamin C

VITAMIN B1

Tồn tại chủ yếu ở mô thực vật, có nhiều trong cám gạo, đậu Hà lan. Giống và điều kiện trồng cũng
ảnh hưởng đến sự biến đổi
Là chất tham gia các phản ứng như chu trình krebs, con đường glycolitic, pentonzophosphate.

VITAMIN B2

Riboflavin hoặc các dẫn xuất của nó có trong các loại thực vật và vi sinh. Thơng thường dạng oxi hóa
của phân tử thì có màu vàng, đỏ, xanh trong khi dạng khử thì khơng có màu. Nông sản giàu vitamin
B2 như ớt, nấm, rễ sen

VITAMIN A

Có vai trị quan trọng trong sự cảm quan ở mắt. Vitamin A trong nông sản là một số loại carotenoid
như là α, β, γ –caroten. Quá trình sấy và chế biến là tổn thất nhiều caroten.

VITAMIN E

Dầu của một số loại hạt rất giàu α – tocopherol tìm thấy ở màng lục lạp, ty thể, bột lạp và sắc lạp.
Tocopherol có khả năng chống oxi hóa Là thành phần cấu trúc của màng lục lạp đồng thời có vai trò
trong sự nở hoa.


02
CÁC Q TRÌNH BIẾN ĐỔI HỐ SINH
CỦA NƠNG SẢN SAU THU HOẠCH

Q Trình Thuỷ Phân Của Nơng Sản Sau Thu Hoạch
Sự Thuỷ Phân Của Đường
Trong quá trình bảo quản, các loại đường đa dần bị thủy phân thành đường đơn tham gia vào q
trình hơ hấp để tạo năng lượng duy trì sự sống của rau quả. Vì thế, đường bị tiêu hao rất nhiều trong quá
trình bảo quản.
Sucrose (enzym sucrase)→ α-D-glucose + β-D-fuctose
Maltose (enzym maltase) → 2α-D-glucose
Lactose (enzym β-galactocidasc) → α-D-glucose + β-D-galact
Raffinose (enzym α-galactocidase) → sucrose + α-D-galactose


Q Trình Thuỷ Phân Của Nơng Sản Sau Thu Hoạch
Sự Thuỷ Phân Tinh Bột
Sự chuyển hóa tinh bột thành đường diễn ra trong q trình chín của quả mang đến vị ngọt và góp phần tạo
hương thơm đặc trưng cho quả. Dưới tác dụng của một số enzyme, tinh bột sẽ bị thủy phân tạo thành đường:
Tinh bột + H2O (α, β – amylase) → maltose + maltotriose + α dextrin + glucose
Maltose + H2O (maltase) → glucose
Maltotriose + H2O (maltase) → glucose
α – dextrin + H2O (α – dextrinase) → glucose
Ngồi ra, sự thủy phân tinh bột cũng có thể diễn ra theo hướng khác dưới tác dụng của enzyme α –
glucan − phosphorylase:
Tinh bột + n – 1 H3PO4 (α – glucan − phosphorylase) → n glucose - 1 - phophate


Q Trình Thuỷ Phân Của Nơng Sản Sau Thu Hoạch
Sự Thuỷ Phân Hợp Chất Pectin
Sự phá vỡ cấu trúc chuỗi pectin của enzyme endopolygalacturonase được xem là có ảnh hưởng quan
trọng đến khả năng hòa tan của các phân tử pectin, làm cho mô quả mềm.
Các enzyme tham gia vào quá trình này là:

-

Enzyme pectinesterase (PE) hay pectinmethylesterase (PME): xúc tác cho sự thủy phân methyl ester
trong chuỗi pectin, giải phóng các nhóm carboxyl tự do

-

Enzyme polygalacturonase: thủy phân pectin tạo thành các polymer có trọng lượng phân tử nhỏ hơn
hay các polysaccharide


Q Trình Thuỷ Phân Của Nơng Sản Sau Thu Hoạch
Sự Thuỷ Phân Lipid
Lipid được phân giải thành các acid béo tự do tham gia vào các q trình chuyển hóa năng lượng
cho các hoạt động khác ở nông sản.

Lipid + H2O (enzyme lipase) → Glycerol + 3 acid béo


Q Trình Oxy Hố Ở Nơng Sản Sau Thu Hoạch
Oxy Hố Lipid
Sự oxi hóa chất béo trên các nơng sản sau thu hoạch có thể diễn ra qua các phản ứng sinh học gián
tiếp được xúc tác bởi enzyme lipoxygenase hoặc phản ứng trực tiếp, phản ứng quang hóa.
Với các phản ứng oxy hóa điều khiển bởi enzyme, các axit béo khơng no sẽ bị oxy hóa tạo thành các
hydroperoxide, để rồi sau đó sẽ tiếp tục bị phân giải tạo nên các chất mới làm thay đổi mùi vị của nơng
sản (theo cả hướng tích cực và tiêu cực).
OOH
R1-CH=CH-CH2-CH=CH-R2 + O2 (lipoxygenase) → R1-CH=CH-CH=CH-CH-R2

Q Trình Hố Nâu Của Nơng Sản Sau Thu Hoạch
Hóa nâu do enzyme là quá trình thực phẩm chuyển sang màu nâu do một phản ứng hóa học xúc tác
bởi enzyme diễn ra trong thực phẩm đó.

- Enzyme Polyphenol oxidase
- Enzyme Catechol oxidase

Táo hoá nâu do để ở nhiệt độ thường

Q trình hố nâu ở cà rốt


Q Trình Hố Nâu Của Nơng Sản Sau Thu Hoạch
Q trình hóa nâu bằng enzyme bắt đầu bằng q trình oxy hóa phenol bởi phenol oxidase thành
quinon. Các quinon này là những chất điện phân mạnh, gây ra tính nhạy cảm cao với các cuộc tấn công
nucleophin từ các protein khác.


Q Trình Chín – Già Hố Của Nơng Sản Sau Thu Hoạch
Độ Chín Của Nơng Sản

ĐỘ CHÍN SINH LÍ

ĐỘ CHÍN CHẾ BIẾN

ĐỘ CHÍN THU HOẠCH


Q Trình Chín – Già Hố Của Nơng Sản Sau Thu Hoạch
Sự Chín Của Nơng Sản

Quả và hạt muốn đạt yêu cầu tiêu dùng hay nảy mầm được cần phải trải qua giai đoạn
chín để hồn thành nốt các q trình sinh lý và các biến đổi sinh hố cần thiết.
Đối với quả, q trình chín là một sự thay đổi mạnh mẽ trong cả vòng đời, chuyển từ
trạng thái thuần thục về sinh lý nhưng không ăn được sang trạng thái hấp dẫn về mầu sắc, mùi
và vị.
Kết thúc quá trình phát triển  Bắt đầu quá trình già hóa


Q Trình Chín – Già Hố Của Nơng Sản Sau Thu Hoạch
Q Trình Chín Nhân Tạo
Các loại quả thường thu hoạch sớm để thuận lợi cho quá trình vận chuyển, bảo quản, nên
các loại quả cần có giai đoạn chín tiếp chín sau (chín sau khi tách khỏi cây mẹ) để đảm bảo
giá trị dinh dưỡng và cảm quan.
Một số phương pháp làm chín nhân tạo:
- Phương pháp xử lý nhiệt
- Phương pháp dùng oxy
- Phương pháp dùng hoá chất kích thích


Q Trình Chín – Già Hố Của Nơng Sản Sau Thu Hoạch
Sự Già Hố Của Nơng Sản
Sự già hố bắt đầu khi q trình chín kết thúc.
Lúc này nơng sản đã tiêu hao hết năng lượng dự trữ và ở các nông sản như rau, quả, thành
phần xơ chiếm ưu thế, sắc tố suy giảm, nông sản khô héo, nhăn nheo khơng cịn giá trị dinh
dưỡng và thương phẩm
Ở các nơng sản hạt, sự già hố làm mất sức nảy mầm, các chất dự trữ bị oxi hoá, hạt biến màu


03
CÁC BIỆN PHÁP KIỂM SỐT CÁC

BIẾN ĐỔI HĨA SINH CỦA NÔNG SẢN
SAU THU HOẠCH


Bảo Quản Lạnh
-

Là phương pháp bảo quản phổ biến nhất, giúp nâng cao hiệu quả kinh tế

-

Bảo quản các loại nơng sản trong mơi trường có nhiệt độ khoảng từ 1oC đến 4oC

-

Thời gian bảo quản được xem là khá lâu, tuỳ thực phẩm mà có thể bảo quản được lên đến vài tháng

Ưu Điểm:
-

Hạ nhiệt các loại thực phẩm từ đó kéo dài thời gian bảo quản

-

Hạn chế các quá trình làm hỏng từ các loại vi sinh vật

Nhược Điểm:
-

Tốn kém, tốn diện tích chứa

-

Khơng hồn tồn khử trùng thực phẩm

-

Làm giảm độ tươi ngon vốn có
Ngăn tủ bảo quản lạnh