NGHIÊN cứu ỨNG DỤNG CHITOSAN và PHỤ LIỆU để bảo QUẢN QUẢ vải SAU THU HOẠCH

BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG


TRẦN THỊ HUỆ







NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHITOSAN
VÀ PHỤ LIỆU ĐỂ BẢO QUẢN QUẢ VẢI
SAU THU HOẠCH


LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT



Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH
Mã số : 60.54.10
Người hướng dẫn khoa học: GS.TSKH. NGUYỄN TRỌNG CẨN

Nha Trang - 2008


ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.
Nếu có gì sai trái tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Tác giả luận văn


Trần Thị Huệ

iii




LỜI CÁM ƠN
Xin chân thành cám ơn Ban Giám Hiệu Trường Đại học Nha Trang, Khoa
Chế Biến, Trường Cao đẳng nghề Thuỷ sản Miền Bắc, Viện nghiên cứu Hải sản,
Nafiquaved, Phòng kỹ thuật - Hải quân thành phố Hải Phòng đã tạo điều kiện thuận
lợi cho tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu.
Đặc biệt xin chân thành cám ơn GS.TS Nguyễn Trọng Cẩn đã tận tình hướng
dẫn, giúp đỡ trong quá trình học tập, quá trình định hướng và thực hiện đề tài cũng
như viết luận văn.
Xin cám ơn các quý thầy cô, các bạn đồng nghiệp đã góp ý động viên và tạo
điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình làm đề tài.



iv


MỤC LỤC

Trang
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
1.1. Tổng quan về cây vải
1.1.1 Nguồn gốc và lợi ích của việc trồng vải
1.1.2 Một số giống vải chủ yếu ở nước ta
1.1.3 Đặc điểm cấu tạo, biến đổi của vải trong quá trình bảo quản
1.1.4 Sự biến đổi sau khi thu hái
1.1.5 Nguyên lý và các phương pháp bảo quản rau quả tươi
1.1.6 Tình hình sản xuất vải trên thế giới và Việt Nam
1.2. Tổng quan về chitin, chitosan
1.2.1 Sự tồn tại của chitin, chitosan trong tự nhiên
1.2.2 Cấu trúc và tính chất của chitosan
1.2.3 Các ứng dụng của chitosan
1.3. Giới thiệu về benzoate
1.4. Giới thiệu về màng bao gói
1.5. Kết quả nghiên cứu ứng dụng chitosan trong bảo quản thực phẩm
CHƯƠNG 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.1.1. Nguyên liệu chính
2.1.2. Chitosan
2.1.3. Các phụ liệu
2.2. Phương pháp, nội dung nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu
1. Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu
2. Quy trình đề xuất nghiên cứu
3. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát
4. Các phương pháp xác định
5. Xứ lý số liệu
1

4
4
4
5
5
10
16
21
22
22
23
25
32
34
35
38
38
38
38
39
39
39
39
40
41
42
42


v

2.2.2. Nội dung nghiên cứu
1. Nghiên cứu xác định cường độ hô hấp của quả vải tươi
2. Khảo sát nồng độ tạo màng chitosan để bảo quản quả vải
tươi.
3.Nghiên cứu tìm nồng độ chitosan và phụ liệu để giữ tươi cho
quả vải theo phương pháp chitosan
4.Xác định tỷ lệ natri benzoate/ chitosan thích hợp
CHƯƠNG 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
3.1. Thành phần hoá học cơ bản của quả vải
3.2.Xác định cường độ hô hấp của quả vải
3.2.1. Biến đổi cường độ hô hấp của vải tươi ở nhiệt độ thường
3.2.2. Biến đổi cường độ hô hấp ở nhiệt độ lạnh
3.2.3. Tỷ lệ tổn thất của vải.
3.3.Khảo sát nồng độ tạo màng chitosan để bảo quản quả vải tươi.
3.4. Tối ưu hoá nồng độ natribenzoate và chitosan
3.5. Tối ưu hoá tỷ lệ natri benzoate với chitosan
3.5.1. Tỷ lệ tổn thất của vải tươi sau thời gian bảo quản
3.5.2. Tổng số VSV trên bề mặt vải tươi sau thời gian bảo quản
3.5.3. Hàm lượng đường khử của vải tươi sau thời gian bảo quản
3.5.4. Hàm lượng vitamin C của vải
3.5.5. Hàm lượng axit của vải tươi sau thời gian bảo quản
3.5.6. Điểm cảm quan của vải tươi sau thời gian bảo quản
3.6. Đề xuất quy trình bảo quản vải tươi theo phương pháp chitosan
3.7. Sơ bộ hạch toán giá thành
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
43

43
43

44

46
48
48
49
50
52
54
58
60
64
65
68
71
72
74
75
78
80
82
84
90

vi


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

VSV : Vi sinh vật
PPO : polyphenol oxydaza
PE : polyethylene
PP: polyprothylene

vii


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU, ĐỒ THỊ
STT Tên bảng Trang
1 Bảng 1.1. Số liệu thống kê sản lượng vải của một số
quốc gia trên thế giới
21
2 Bảng 1.2. Bảng thống kê diện tích sản lượng vải theo
các năm
22
3 Bảng 2.1. Đặc tính lý hóa của quả vải 38
4 Bảng 2.2. Các thông số kỹ thuật của chitosan 38
5 Bảng 3.1. Thành phần dinh dưỡng của vải ở độ chín
thực dụng
48
6 Bảng 3.2. Biến đổi hệ số K cua vải ở nhiệt độ thường
28
0
C

2
0
C

53
7 Bảng 3.3. Biến đổi hệ số K của vải ở nhiệt độ lạnh
4
0
C

2
0
C
53
8 Bảng 3.4. Hao hụt khối lượng của vải ở các nồng độ
khác nhau
58
9 Bảng 3.5. Bảng đánh giá cảm quan của vải ở nhiệt độ
thường 28
0
C

2
0
C (Mẫu M
1,J
)
61
10 Bảng 3.6. Bảng đánh giá cảm quan của vải ở nhiệt độ
thường 28
0
C

2

0
C (Mẫu M
2,J
)
61
11 Bảng 3.7. Bảng đánh giá cảm quan của vải ở nhiệt độ
thường 28
0
C

2
0
C (Mẫu M
3,J
)
62
12 Bảng 3.8. Bảng đánh giá cảm quan của vải ở nhiệt độ
thường 28
0
C

2
0
C (Mẫu M
4,J
)
62
13 Bảng 3.9. Bảng đánh giá cảm quan của vải ở nhiệt độ
thường 28
0

C

2
0
C (Mẫu M
5,J
)
63
14 Bảng 3.10. Đơn giá nguyên vật liệu 80
15 Bảng 3.11. Bảng tính giá thành bảo quản vải tươi ở
nhiệt độ thường 28
0
C

2
0
C cho 10 kg vải tươi
80
16 Bảng 3.12. Bảng tính giá thành bảo quản vải tươi ở
nhiệt độ thường 4
0
C

2
0
C cho 10 kg vải tươi
81

viii




STT Tên đồ thị Trang
1
Đồ thị 3.1. Tỷ lệ tổn thất của vải bọc màng ở nhiệt độ thường
28
0
C

2
0
C sau 6 ngày bảo quản
66
2
Đồ thị 3.2. Tỷ lệ tổn thất của vải bọc màng ở nhiệt độ lạnh

4
0
C

2
0
C sau 30 ngày bảo quản
67
3
Đồ thị 3.3. Tổng số VSV (CFU/g) trên bề mặt quả vải tươi
sau thời gian bảo quản
68
4
Đồ thị 3.4. Tổng số VSV (CFU/g) trên bề mặt quả vải tươi
sau thời gian bảo quản (Mẫu đối chứng)
68
5
Đồ thị 3.5. Hàm lượng đường khử (%) quả vải tươi sau thời
gian bảo quản
71
6
Đồ thị 3.6. Hàm lượng VTM C (mg/%) của quả vải tươi sau
thời gian bảo quản
73
7
Đồ thị 3.7. Hàm lượng axit (%) của quả vải tươi sau thời gian
bảo quản
74
8
Đồ thị 3.8. Đồ thị biểu diễn điểm cảm quan của quả vải tươi

sau thời gian bảo quản
76
























ix

STT Tên hình Trang
1 Hình 1.1. Quả vải 4
2 Hình 1.2. Quả vải cắt đôi 5
3 Hình 1.3. Câu trúc phân tử chitin 23
4 Hình 1.4. Cấu trúc phân tử chitosan 23
5 Hình 1.5. Liên kết gel giữa chitosan và alginic 25
6 Hình 1.6. Cấu tạo phân tử axit benzoic 32
7 Hình 1.7. Cấu tạo phân tử Polypropylen 34
8 Hình 1.8. Cấu tạo phân tử Polyethylen 34
9 Hình 3.1. Biến đổi hàm lượng RCO
2
khi hô hấp của quả vả
i
tươi ở nhiệt độ t = 28  2
0
C
50
10 Hình 3.2. Biến đổi hàm lượng RCO
2
khi hô hấp của quả vả
i
tươi ở nhiệt độ t = 4
0
C  2
0
C
52
11 Hình 3.3. Tỷ lệ tổn thất của vải chưa bọc màng
ở nhiệt độ

thường 28
0
C

2
0
C sau 6 ngày bảo quản
55
12 Hình 3.4. Tỷ lệ tổn thất của vải chưa bọc màng
ở nhiệt độ
lạnh 4
0
C

2
0
C sau 30 ngày bảo quản
56






1


MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Công nghệ sau thu hoạch các sản phẩm nông sản nói chung và rau quả

nói riêng đang được nhiều sự quan tâm bởi tính chất mùa vụ của chúng. Theo
số liệu của Bộ Nông Nghiệp phát triển nông thôn trong năm 2000 sản lượng
rau quả đạt 10 tấn, tỷ lệ hư hao sau thu hoạch trên 20%, chế biến 6%, xuất khẩu
1,3% tổng sản lượng hàng năm. Qua đây nói lên sự hạn chế trong công nghệ
chế biến, bảo quản. [38]
Các loại rau quả tươi như vải, chôm chôm, na,… trở thành một mặt hàng
có giá trị kinh tế cao cần có công nghệ bảo quản thích hợp. Vải là cây được
trồng nhiều ở miền Bắc Việt Nam, ở một số nước Châu Á, Nam Phi, Nam Mỹ,
trong đó Ấn Độ và Trung Quốc là hai nước có sản lượng vải lớn nhất, chiếm
90% sản lượng của thế giới .[18]
Theo tổng kết của nhiều nước trồng vải thì vấn đề khó khăn lớn nhất
trong sản xuất vải phụ thuộc vào chất lượng giống vải và vấn đề bảo quản chế
biến sau thu hoạch. Trong vòng 2 – 3 ngày sau khi thu hái vỏ quả bị khô và nâu
dần, sau đó bị nấm mốc là thối nhũn. Vỏ quả bị nâu làm giảm giá trị thương
mại, đặc biệt khi xuất sang các nước chưa quen tiêu thụ loại quả này. Ngoài ra
sâu bệnh cũng là yếu tố làm giảm năng xuất, sản lượng và chất lượng vải. Sản
xuất vải có tính thương mại gồm các nước Trung Quốc, Ấn Độ, Thái lan,
Madagatca, Nam Phi, Austraylia.[40]
Trung Quốc do đã hoàn thiện công nghệ bảo quản vải nên sau 30 – 35
ngày vải vẫn tươi nguyên, vải tươi đã được xuất khẩu cho Pháp, Đức, Hà Lan,
Anh,
Thái Lan chủ yếu tiêu thụ nội địa, xuất khẩu khoảng 10%.
Madagatca sản lượng vải lớn nhất Châu Phi đứng sau Trung Quốc, Ấn
Độ.
Hiện nay rau quả đã dùng môi trường lạnh, hoá chất, các chất đồng vị
phóng xạ để bảo quản. Hoá chất đều có thể ít nhiều giảm khả năng chống bệnh
tật ảnh hưởng tới chất lượng rau quả, ảnh hưởng tới sức khoẻ người tiêu dùng.
Chất đồng vị phóng xạ vừa đắt lại vừa hiếm ảnh hưởng không tốt đến chất

2


lượng rau quả tạo mùi vị đặc trưng [39]. Việc tìm ra chất bảo quản mới có
nhiều tính ưu việt cần được nhân rộng.
Chitosan là một polyme có nguồn gốc tự nhiên, rẻ tiền, dễ chế biến có
thể sử dụng làm chất bảo hoa quả tươi không gây độc hại và ô nhiễm môi
trường. Đã có nhiều ứng dụng chitosan trong bảo quản thực phẩm cá, rau quả,
giò chả,…
Xuất phát từ những vấn đề trên, được sự đồng ý của khoa Chế Biến
Trường Đại học Nha Trang, chúng tôi bước đầu triển khai đề tài: “Nghiên cứu
ứng dụng chitosan và phụ liệu để bảo quản Vải sau thu hoạch”.
2. Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI
- Xác định được sự biến đổi về chất lượng cảm quan và hoá lý của quả
vải sau thu hoạch trong điều kiện tự nhiên.
- Xác được cường độ hô hấp của quả vải trong điều kiện nhiệt độ bảo
quản khác nhau.
- Xác định được điều kiện kỹ thuật bảo quản vải khi sử dụng màng bao
chitosan và các phụ liệu.
- Xây dựng được quy trình bảo quản quả vải sau thu hoạch bằng màng
bao chitosan.
3. Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
- Nắm được quy luật biến đổi của quả vải sau thu hoạch để có biện pháp
bảo quản tốt hơn.
- Sử dụng chitosan và các phụ liệu để kéo dài thời gian bảo quản quả vải
sau thu hoạch đáp ứng nhu cấu tiêu thụ của nhân dân và có thể góp phần xuất
khẩu.
- Nâng cao giá trị sử dụng đảm bảo phẩm chất trong thời gian dài và giá
trị kinh tế của quả vải tươi.
4. KẾT CẤU CỦA LUẬN VĂN

Luận văn bao gồm các chương mục sau:
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Chương 2: Đối tượng nghiên cứu và phương pháp nghiên cứu


3


Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Kết luận và đề xuất ý kiến
Tài liệu tham khảo

4


Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. TỔNG QUAN VỀ CÂY VẢI
1.1.1. NGUỒN GỐC VÀ LỢI ÍCH CỦA VIỆC TRỒNG VẢI [40]
Vải tên khoa học Nephelium Litchi hay Litchi sinensis thuộc họ Bồ hòn
(Sapindaceae) là một loại quả nhiệt đới và cận nhiệt đới có giá trị thương phẩm
cao trên thị trường quốc tế.
Ngành : Ngọc Lan Magnoliphyta (Angiospermae)
Lớp : Magnoliphyta
Bộ : Bồ hòn Sapindales
Họ : Bồ hòn Sapin daceae
Loài : L. chinesis


Hình 1.1 Quả vải (Litchi sinensis)
Vải là một loại cây kinh tế theo rất nhiều nghiên cứu và điều tra ở Việt
Nam và một số nước nông nghiệp khác như : Thái Lan, Ấn Độ đều cho thấy

trồng các cây ăn quả cho hiệu quả kinh tế cao gấp 5 lần trồng lúa, gấp 10 lần
trồng ngô và 6 lần trồng khoai tây. Ở nước ta trồng vải có hiệu quả kinh tế cao
gấp 10 – 12 lần trồng lúa, cá biệt gấp 40 lần tuỳ từng thời điểm thu hoạch và
địa bàn khác nhau.
Ngoài những lợi ích kinh tế cây vải còn có nhiều lợi ích trong các lĩnh
vực khác nhau của đời sống xã hội. Trong chương trình quốc gia về phủ xanh
đất trống đồi trọc, loại cây này có một vai trò đáng kể. Bởi vì khác với các cây
lâm nghiệp khác cây vải sớm cho thu hoạch có thể thu hoạch nhiều năm liên
tục, hơn nữa cây vải có thể trồng trên những vùng đồi có độ dốc từ 25 – 30
0

nên nhanh chóng phủ xanh đất trống đồi trọc. Trên các vùng đất ven sông, cây
vải còn có tác dụng trong việc giữ, tạo vốn chống ngập, gỗ vải cũng là loại gỗ
quý trong chế biến lâm sản.






5


1.1.2. MỘT SỐ GIỐNG VẢI CHỦ YẾU Ở NƯỚC TA [40]
a. Vải chua (vải ta)
Giống địa phương có từ lâu đời được trồng bằng hạt nên đặc tính không
ổn định và được gọi tên theo địa danh như: Quang Tố (Hà Nội), Tràng Cát (Hà
Tây), Phú Động (Vĩnh Phú), Mai Xá (Hà Nam),
Quả vải ta có hình trái tim thuôn dài, chín từ giữa tháng 4 đến đầu tháng
5, khối lượng trung bình quả 30 – 35g, quả to có thể đạt 50g, khi chín vỏ quả có

màu đỏ tươi đến đỏ thẫm, tỷ lệ cùi ăn được chiếm 50 – 55%, hạt to, vị chua.
b. Vải thiều (vải tàu)
Đây là loại vải mới được nhập nội gần đây, thường nhân giống bằng
chiết cành nên đặc tính ổn định. Quả chín từ giữa tháng 6 đến đầu tháng 7, khi
chín vỏ quả có màu đỏ hồng trên nền quả xanh, quả tròn hình cầu. Khối lượng
trung bình 25 – 30g, hạt nhỏ, tỷ lệ cùi 75 – 80%, vị ngọt ngon.
Có nhiều giống vải thiều như : vải thiều Thanh Hà, Phú Hộ.
c. Vải nhỡ
Vải nhỡ còn gọi là vải lai, lai giữa vải chua và vải thiều. Quả có hình tim
thuôn dài, chín vào giữa tháng 5 và đầu tháng 6. Khi chín vỏ quả có màu đỏ
tươi, hoặc nửa quả phía trên đỏ, nửa quả dưới xanh. Khối lượng quả trung bình
30g, quả có thẻ đạt tới 40g, tỷ lệ cùi ăn được chiếm khoảng 60 – 65%. Hạt quả
nhỏ hơn vải chua, vị chua ngọt.
1.1.3. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO, BIẾN ĐỔI CỦA QUẢ VẢI TRONG QUÁ
TRÌNH BẢO QUẢN
a. Đặc điểm cấu tạo [40]

Hình 1.2. Quả vải cắt đôi
Quả vải là loại quả hạch, khi chín có hình nón hay hình cầu, cấu tạo gồm
3 phần chính: vỏ quả, cùi, hạt.
- Vỏ quả (chiếm 8 – 15%)


6


Gồm hai lớp phân biệt: lớp vỏ cứng ở bên ngoài có dạng vẩy, khi quả
non các lớp vẩy là các gai nhỏ, khi quả lớn lên các gai này dãn dần ra và tạo
thành lớp vảy. Lớp vỏ này dày chứa chủ yếu là xenlulo và các sắc tố (quả non
sắc tố chủ yếu là chlorophyl, khi quả chín sắc tố chủ yếu là caroten và

antoxian).
Lớp vỏ lụa phía trong tiếp giáp với thịt quả nhưng tách rời hoàn toàn với
thịt quả khi chín.
- Thịt quả (chiếm khoảng 60 – 80%)
Cấu tạo gồm các tế bào mỏng, thịt quả chứa nhiều nước (74 – 84%).
Thịt quả tách rời với vỏ quả, chỉ kết hợp với hạt ở phần cuống nên rất thuận lợi
cho việc chế biến)
- Hạt
Hạt vải là dạng hạt đơn có màu nâu, bề mặt nhẵn bóng, hạt chứa các
nhân tố di truyền và các chất dự trữ cho quá trình nảy mầm của hạt như : tinh
bột, protein, ngoài ra còn chứa alkaoit
b. Biến đổi của quả vải trong quá trình bảo quản [5], [13], [23]
*Nguyên nhân gây hư hỏng
Quả vải tươi cũng như các loại rau quả khác là nguyên liệu tương đối
khó bảo quản vì:
- Lượng nước trong quả vải tươi rất cao (85%) là điều kiện tốt cho vi
khuẩn hoạt động nếu nguyên liệu được làm khô thì vi khuẩn không thể hoạt
động được. Mặt khác do có nhiều nước nên trong thời gian bảo quản rất dễ bị
ủng thối.
- Thành phần dinh dưỡng rất phong phú : hàm lượng đường cao, có các
chất đạm, muối khoáng, vitamin,… vì vậy nó là môi trường tốt cho vi khuẩn
phát triển.
- Kết cấu tổ chức của quả lỏng lẻo và mềm xốp dễ bị xây sát, sứt mẻ, dễ
bị bẹp, bị nát,… cho nên vi khuẩn xâm nhập vào rất dễ dàng.
- Trong rau quả có nhiều enzim tồn tại, sau khi thu hoạch trong quá trình
bảo quản nó vẫn tiếp tục sống và hàng loạt quá trình sinh hoá, sinh lý, các quá


7

trình oxy hoá khử được tiến hành. Các vật chất trong nội bộ bị thuỷ phân thành
các chất đơn giản tạo điều kiện cho vi sinh vật phá triển gây hư hỏng
Ngoài ra còn do tác dụng của vật lý cơ học, va chạm làm bầm dập, do
ảnh hưởng của nhiệt độ cao, ánh sáng mặt trời chiếu mạnh và các nhân tố
khác…
*Các biến đổi của quả vải tươi trong quá trình bảo quản :
- Những biến đổi về vật lý:
* Sự bay hơi nước khi bảo quản : hiện tượng bay hơi nước làm quả bị
héo, giảm trọng lượng và phẩm chất kém.
Tế bào thực vật có kích thước khá lớn, ngoài còn có lớp cutin mỏng lại
chứa ít protit nên khả năng giữ nước kém. Sự bay hơi nước của quả bằng hai
cách là qua khí khổng và qua lớp cutin. Sự thoát nước qua khí khổng lớn hơn
qua lớp cutin có thể tới 10 – 20 lần. Sự bốc hơi nước quá độ sẽ làm giảm khả
năng bảo quản và khả năng kháng bệnh.
Các nhân tố ảnh hưởng tới sự bay hơi nước:
+Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm: sự chênh lệch về nhiệt độ và độ ẩm
gây nên sự chênh lệch về áp suất hơi nước bão hoà trên bề mặt rau quả (E) và
áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí (e), sự chênh lệch áp suất đó
là :
d = E – e
d càng lớn thì sự bay hơi nước càng nhanh. Trong quá trình bảo quản lạnh cần
tránh thay đổi nhiệt độ đột ngột làm ảnh hưởng đến sự bay hơi nước quá độ.
+Ảnh hưởng của độ chín: rau quả càng chín tốc độ bay hơi nước càng
chậm.
+Ảnh hưởng của ánh sáng mặt trời: ánh sáng mặt trời có ảnh hưởng
nhiều đến quá trình bay hơi nước. Diệp lục tố thu năng lượng của ánh sáng làm
cho nhiệt độ của rau quả tăng lên làm cho sự bay hơi nước càng mạnh. Ánh
sáng còn kích thích làm khí khổng mở cửa và làm tăng tính thấm của nguyên
sinh chất trong tế bào do đó càng làm tăng sự bốc hơi nước.

+Nhân tố nội tại: rau quả mắc sâu bệnh thì bốc hơi nước càng nhiều
nhưng không phải tất cả các loại rau quả mắc sâu bệnh đều bay hơi nước. Nếu


8


các chỗ bị sâu bệnh có một lớp bảo vệ không thấm nước thì sự bốc hơi nước sẽ
giảm đi.
* Hiện tượng héo: sự bay hơi nước quá độ làm cho rau quả bị héo.
Khi rau quả ngắt khỏi cây mẹ thì lượng nước mất đi mà không bù vào vì vậy sẽ
bị héo. Sự héo có ảnh hưởng tới tính thấm của chất nguyên sinh. Sự co nguyên
sinh của tế bào héo cũng rất nhanh vì vậy khi bị héo lâu thì chất nguyên sinh có
thể bị biến đổi không thuận nghịch được nữa.
* Hiện tượng đổ mồ hôi: trong quá trình bảo quản nếu thay đổi nhiệt độ
hoặc độ ẩm một cách đột ngột sẽ làm cho quả đổ mồ hôi. Nguyên nhân là do
nhiệt độ không khí giảm xuống đột ngột làm mật độ nước trong không khí tăng
lên đến điểm quá bão hoà thì nước sẽ ngưng tụ lại. Hiện tượng này làm cho rau
quả bị úng, vi sinh vật dễ xâm nhập vào làm hư hỏng.
- Những biến đổi hoá học:
*Biến đổi của tinh bột và đường: trong quá trình chín của quả tinh bột bị
thuỷ phân giảm xuống còn lượng đường thì tăng lên và đạt đến một cực đại nào
đó thì giảm xuống dần. Các loại đường đơn giản như : saccaroza, glucoza,
fructoza được tích tụ vì vậy làm cho quả ngọt. Thời gian bảo quản càng dài rau
quả càng chín, lượng đường đơn giản càng tăng nhưng tổng lượng đường có
phần giảm xuống và thời gian bảo quản càng dài thì lượng đường tổn thất càng
nhiều. Lượng đường giảm xuống dùng vào việc hô hấp, lên men chua, lên men
rượu,… còn trong quá trình hô hấp yếm khí thì lượng rượu lại được tích tụ càng
nhiều.
*Biến đổi axit hữu cơ: các axit hữu cơ cũng là chất dùng để hô hấp rau

quả vì vậy trong quá trình bảo quản axit hữu cơ có giảm xuống. Ở đa số quả
ngọt lượng axit giảm xuống còn quả chua lại tăng lên. Nhìn chung khi quả chín
lượng axit hữu cơ tăng lên theo mức độ khác nhau, các loại axit và lượng của
chúng cũng khác nhau theo các loại quả.
Sự tăng hay giảm của axit và đường còn tuỳ thuộc điều kiện khác nhau
nhưng nhìn chung thì tỷ lệ đường/axit vẫn tăng do đó ta thấy quả càng chín
càng ngọt. Axit hữu cơ giảm xuống một phần do hô hấp, một phần tác dụng với


9


rượu sản sinh trong quá trình chín tạo thành các este làm quả có mùi thơm đặc
biệt.
Trong quá trình bảo quản vitamin C cũng bị tổn thất, nhiệt độ càng cao
vitamin C tổn thất càng nhiều, do đó ướp lạnh sẽ bảo quản được vitamin C.
*Biến đổi của chất peptin: trong quá trình quả chín, protopeptin bị thuỷ
phân do đó lượng của nó giảm xuống còn peptin và axit pectic tăng lên. Do
protopeptin bị thuỷ phân cho nên quả mềm dần. Protopectin không hòa tan
trong nước nhưng sau khi bị thuỷ phân thành các chất đơn giản lại có tính hoà
tan, nếu quả quá chín thì pectin tiếp tục bị thuỷ phân cho các sản vật thấp hơn
và cuối cùng là đường đơn, vì vậy hàm lượng chung của pectin giảm xuống.
Trong điều kiện bảo quản ở nhiệt độ thấp và lượng CO
2
tăng thì protopectinaza
bị ức chế cho nên protopectin ít bị thuỷ phân.
*Sự biến đổi của chất nitơ và chất khoáng: trong thời gian bảo quản
lượng đạm toàn phần hầu như không biến đổi lắm nhưng lượng đạm của protit
không hoà tan tăng lên còn lượng đạm protit hoà tan thì giảm xuống. Điều đó là
do sự chuyển hoá của enzim trong quá trình sinh sống hô hấp, sự tăng giảm có

quan hệ với quá trình hô hấp. Dùng CO
2
để bảo quản thì giảm sự tăng lên của
đạm protit.
Về chất khoáng thì trong suốt quá trình bảo quản thì hầu như không biến
đổi.
*Sự biến đổi của sắc tố, polyphenol và các chất thơm: đa số qua chín thì
lượng clorofil giảm xuống còn lượng carotenoit và antoxian và các flavonoit thì
tăng lên. Giữa clorofil và cartenoit thì không có sự chuyển hoá mà chỉ có phân
huỷ clorofil và tổng hợp carotenoit. Hai quá trình này đều do enzim xúc tác, có
khi clorofil không có biến đổi gì nhưng sự biến đổi mạnh của carotenoit,
antoxian và flavonoit tạo nên màu sắc phức tạp của rau quả.
Vị chát của đa số quả là do hàm lượng polyphenol tạo nên mà chủ yếu là
các polyphenol tự do. Khi quả chín, lượng polyphenol chung giảm xuống
nhưng lượng polyphenol tự do giảm mạnh hơn. Tanin có thể bị thuỷ phân
chuyển thành đường hay axit hoặc có thể chuyển thành flavonoit.


10


Hàm lượng của các chất bay hơi trong quả biến đổi tạo nên các hương
thơm đặc trưng của hoa quả, thành phần của chúng là rượu, axit, aldehyt, xeton,
ester, ethylene và đặc biệt là các tinh dầu thơm. Mùi thơm của quả là một hỗn
hợp các chất riêng rẽ như axit xiamic, diaxetyl, ethyl axetat, các ester của các
axit butyric, axit formic,… các chất tecpen và dẫn xuất oxy của chúng. Etylen
là chất bay hơi tạo thành khá nhiều khi quả chín, nó chỉ làm chức năng điều
khiển quá trình chín mà không tạo hương vị cho quả.
*Sự tạo thành axetaldehit và rượu ethylic: trong quá trình sống của rau
quả khi bảo quản ngoài sự thải khí CO

2
và nước mà còn một ít các chất hữu cơ
dễ bay hơi như axetaldehit và rượu etylic, ester của axit, dầu thơm,… Trong
quá trình chín của quả lượng rượu tăng dần, nhất là khi hô hấp yếm khí tuy có
một lượng ít rượu được dùng vào việc tạo thành ester nhưng nói thì lượng rượu
vẫn tăng.
1.1.4. SỰ BIẾN ĐỔI SAU KHI THU HÁI
Sự biến đổi của vải quả sau thu hoạch cũng phù hợp chung với hoa quả:
1. Biến đổi sinh hoá:
Trong quá trình phát triển rau quả luôn có mối quan hệ mật thiết với môi
trường xung quanh thông qua quá trình trao đổi chất, đó là quá trình đồng hoá
và dị hoá. Khi còn ở trên cây mẹ rau quả lấy chất dinh dưỡng, nước, khoáng
chất từ đất, lấy CO
2
từ không khí và nhờ ánh sáng mặt trời mà tổng hợp thành
thành phần hữu cơ trong tế bào - đó là quá trình đồng hoá. Sau khi tách khỏi
cây mẹ thì chủ yếu xảy ra quá trình dị hoá, như vậy hô hấp là quá trình sinh học
cơ bản xẩy ra trong rau quả khi bảo quản tươi. Về bản chất hoá học hô hấp là
quá trình oxy hoá chậm các chất hữu cơ phức tạp, dưới tác dụng của enzyme
các chất này phân giải thành các chất đơn giản giải phóng năng lượng.
Hô hấp là một quá trình oxy hoá khử quan trọng nhất đối với tế bào sống
của rau quả. Có hai phương thức hô hấp là hô hấp hiếu khí và hô hấp yếm khí.
Quá trình hô hấp có oxy được gọi là hô hấp hiếu khí biểu diễn bằng
công thức hoá học sau :
C
6
H
12
O
6

+ O
2
6CO
2
+ 6 H
2
O + 282.10
4
(J)


11


Khi lượng oxy của môi trường không đủ cung cấp để tiến hành hô hấp
hiếu khí thì sẽ xảy ra hô hấp yếm khí:
C
6
H
12
O
6
2C
2
H
5
OH + 2CO
2
+ 11,7.10
4

(J)
Hô hấp yếm khí khi lượng oxy trong khí quyển nhỏ hơn 2%, hô hấp yếm
khí sẽ sinh ra ethylic, các sản vật trung gian như axeton, axit, aldehyt,… làm tế
bào trúng độc và chết.
Trên thực tế quá trình hô hấp xảy ra phức tạp hơn nhiều. Dưới tác dụng
của enzyme, phân tử đường phân giải thành chất trung gian là axit pyruvic
(CH
3
CO.COOH). Với hô hấp hiếu khí, axit pyruvic bị oxy hoá trong chu trình
Kreep tạo thành CO
2
và H
2
O.
Với hô hấp yếm khí, axit pyruvic bị enzyme decacboxylaza phân giải
thành acetaldehyt (CH
3
CHO) và CO
2
.
Tiếp theo acetaldehyt tác dụng với nước cho rượu etylic (C
2
H
5
OH) và
axit axetic (CH
3
COOH).
Trong quá trình hô hấp các chất trong rau quả sẽ bị đốt cháy bởi oxy và
thải ra khí carbonic, ta lấy tỷ số giữa hệ số CO

2
(RCO
2
) và hệ số O
2
(RO
2
) gọi
là hệ số hô hấp biểu thị bằng K.
2
2
RO
RCO
K 
Quả càng chín thì hệ số hô hấp càng cao.
Các chất trong rau quả tham gia vào quá trình hô hấp (chủ yếu là gluxit)
bao gồm: glucoza (chủ yếu nhất), fructoza, saccharoza, mantoza, tinh bột,
hemixelluloza, inulin, glucozit và có khi cả xenluloza.
Các gluxit phức tạp chuyển thành gluxit đơn giản hơn để tham gia vào
quá trình hô hấp, ví dụ tinh bột chuyển thành glucomonophotphat.
Ngoài ra các axit hữu cơ, chất béo, một số chất có đạm cũng tham gia
vào quá trình hô hấp, axit malic hô hấp theo phản ứng sau:
C
4
H
6
O
5
+ 3O
2

4CO
2
+ 3H
2
O
Như vậy K = 4/3 = 1,33


12


Chất béo khi hô hấp cho CO
2
và nước thì cần nhiều oxy hơn do đó hệ số
hô hấp K<1, nhưng lượng chất béo trong rau quả rất ít nên sự hô hấp không
quan trọng.
Khi hô hấp protit không phân huỷ và K<1, chất chát cũng tham gia vào
quá trình hô hấp với hệ số K cũng nhỏ hơn 1.
Cường độ hô hấp của rau quả phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhưng ít phụ
thuộc vào hàm lượng đường có trong rau quả ấy.
Tăng cường quá trình hô hấp sẽ có tác dụng giải độc cho rau quả ; oxy
hoá các sản vật trung gian ; hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào rau quả ;
bảo vệ tổ chức của rau quả có nghĩa là hô hấp mạnh, việc hàn gắn các vết
thương trên rau quả cũng sẽ nhanh chóng hơn. Từ đó ta thấy rằng tăng cường
quá trình hô hấp của rau quả một cách thích đáng là điều có lợi, rau quả sẽ giữ
được lâu hơn.
* Sự biến đổi hô hấp của rau quả:
Hoa quả sau khi thu hái cường độ hô hấp bị biến đổi.
Quả có hô hấp đột biến (có điểm đột biến cực đại) được gọi là quả
climacteric. Sau khi thu hái cường độ hô hấp giảm xuống một ít, sau đó dần

dần tăng lên đến đỉnh cao rồi lại từ từ giảm xuống. Nhóm quả có hô hấp đột
biến : quả bơ, quả chuối, mãng cầu xiêm, đu đủ, xoài, sầu riêng,… Trong quá
trình bảo quản rau quả chín, cường độ hô hấp của nó có sự tăng giảm và xuất
hiện một thời kỳ cao nhất ta gọi là giai đoạn đột phát hô hấp và đó cũng là tính
chất đặc trưng cho quá trình chín của quả. Trong quá trình phát triển khi ở giai
đoạn phát triển đầu rau quả hô hấp rất mạnh, sau đó giảm xuống đến thời kỳ
chín thì tăng lên đột ngột không lâu lại giảm xuống. Thời kỳ đột phát hô hấp
của rau quả có nhiều ý nghĩa:
Một số loại hoa quả ở thời kỳ hô hấp cao là giai đoạn chín tốt nhất
Một số loại hoa quả ở thời kỳ này biến đổi màu sắc vỏ rõ rệt nhất
Thường các vi sinh vật xâm nhập và gây bệnh đối với hoa quả là thời kỳ
đột phát hô hấp….
Như vậy muốn bảo quản rau quả được lâu cần tìm mọi biện pháp kéo
dài thời gian tới thời kỳ đột phát hô hấp.[5]


13


Quả không có hô hấp đột biến (không có điểm hô hấp đột biến) được gọi
là quả non- climacteric. Cường độ hô hấp của quả giảm xuống theo thời gian
bảo quản. Nhóm quả không có hô hấp đột biến : cacao, đào lộn hột, vải, măng
cụt, cam, chôm chôm, mận,…những loại quả này thường không bảo quản được
lâu.[23]
Khi bị vi sinh vật xâm nhập, sự hô hấp của quả tăng lên bởi vì do hoạt
động sống của vi sinh vật sẽ bài tiết ra các chất độc, kích thích hệ thống enzim
làm tăng cường quá trình hô hấp và có phản ứng kháng bệnh.
Sự nâng cao cường độ hô hấp và mức độ hô hấp dài hay ngắn phụ thuộc
vào giống, loại rau quả và loại vi sinh vật hoạt động.[5]
* Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp [5]

Ngoài các nhân tố chủ quan ra như giống, loài rau quả, thành phần hoá
học,… còn có các nhân tố khách quan như sau:
+ Ánh sáng : Các loại rau quả có nhiều các sắc tố clorofil, carotenoit,
antoxyan,… dưới tác dụng của ánh sáng cường độ hô hấp sẽ tăng lên. Nhiệt độ
càng cao thì sự hô hấp đó càng tăng lên vì vậy muốn bảo quản rau quả được lâu
thì bảo quản ở các kho tối, ít ánh sáng.
+ Nhiệt độ : là yếu tố rất quan trọng có tính chất quyết định thời hạn bảo
quản quả tươi. Sự thay đổi nhiệt độ trước hết ảnh hưởng đến cường độ hô hấp,
nhiệt độ ảnh hưởng đến hoạt động sinh hoá của các enzim tham gia vào quá
trình hô hấp, nhiệt độ kích thích các enzim hoạt động, theo Trê-rê-vi-chi-nốp,
khi nhiệt độ tăng 1
0
C thì cường độ hô hấp tăng khoảng 0,8 – 12 mg
CO
2
/kg.giờ.
Cứ 1mg CO
2
thoát ra tương đương với sự toả nhiệt là 2,56 kcal đối với
sự oxy hoá đường hoặc bằng 1,84 kcal đối với oxy hoá malic. Do đó có thể tính
được gần đúng sự tổn hao các chất dự trữ khi bảo quản rau quả khi tăng nhiệt
độ và từ lượng các chất dự trữ tổn thất để tính lượng nhiệt tương đương đã
thoát ra.
Như vậy nếu nhiệt độ tăng thì cường độ hô hấp sẽ tăng và ngược lại,
nhiệt độ giảm thì cường độ hô hấp sẽ giảm. Cường độ hô hấp ở 10
0
C gấp
khoảng 2 lần ở 0
0
C.

14


Quá trình hô hấp của rau quả chỉ tăng lên theo nhiệt độ trong giới hạn từ
0
0
C – 45
0
C. Khi tăng lên nữa thì quá trình hô hấp yếu dần đi, giảm dần và cuối
cùng thì ngừng hẳn. Nguyên nhân là khi nhiệt độ cao sẽ làm biến tính protit của
enzim và như vậy emzin sẽ ngừng hoạt động.
Khi bảo quản ở nhiệt độ lạnh làm giảm hoạt động của các quá trình sinh
lý – sinh hoá, vi sinh vật và được giải thích : một mặt bằng việc giảm tốc độ
các phản ứng hoá học, mặt khác là do nguyên sinh chất của tế bào co lại, làm
giảm tính thẩm thấu của màng tế bào và từ đó giảm khả năng trao đổi chất.
Cường độ hô hấp càng ít dao động thì rau quả càng lâu bị hỏng, bảo
quản được lâu, phẩm chất giữ được tốt hơn. Vì vậy xác định cường độ hô hấp
có ý nghĩa quan trọng vì có thể xác định được mức độ hỏng của rau quả. Như
vậy muốn cường độ hô hấp giảm, tức là muốn ức chế hoạt động sống của rau
quả thì cần bảo quản rau quả trong môi trường có nhiệt độ càng thấp càng tốt.
+ Thành phần không khí : trong điều kiện bình thường lượng CO
2
trong
không khí khoảng 0,03% và O
2
là 21%. Nếu tăng lượng CO
2
lên 1 – 10% và

giảm lượng O
2
xuống 5 – 10% kết hợp với nhiệt độ thấp thì có thể kéo dài giai
đoạn tới thời kỳ hô hấp cao nhất và giảm cường độ hô hấp xuống nhưng không
làm rối loạn quá trình hô hấp mà nó có tác dụng ức chế.
Ảnh hưởng của O
2
và CO
2
lên quá trình sinh lý của rau quả là rất khác nhau.
Ảnh hưởng của O
2
: khí O
2
tác dụng hoá học với các thành phần có trong
nguyên liệu và đóng vai trò quan trọng nhất trong quá trình hô hấp. Kết quả
nghiên cứu cho thấy khi bảo quản táo giống Wiliam ở O
0
C trong môi trường
khí quyển bình thường thì thời hạn bảo quản đạt 170 ngày, khi đó với điều kiện
nhiệt độ như vậy trong khí quyển chứa 3% O
2
, 0% CO
2
thì thời hạn bảo quản
lên tới 240 ngày. Khi giảm nồng độ O
2
xuống dưới 21% cường độ hô hấp giảm
dần, nhưng khi giảm dưới 2 – 3% thì hô hấp yếm khí bắt đầu xảy ra.
Hàm lượng O

2
giảm quá mức cũng có thể làm cho hàm lượng vitamin
giảm, các loại nấm bệnh phát triển chậm khi giảm lượng O
2
đến 3% và không
có CO
2
.
Ảnh hưởng của CO
2
: ảnh hưởng của khí CO
2
trong môi trường bảo quản
rau quả có chiều hướng thuận tức là hàm lượng CO
2
càng tăng thì thời hạn bảo


15


quản cũng có thể tăng. Khí CO
2
chủ yếu tác dụng lên quá trình hô hấp của rau
quả, ức chế cường độ hô hấp, từ đó hạn chế được các quá trình phân giải hoá
học – sinh học. Trong khi bảo quản hàm lượng CO
2
tăng lên đáng kể do hô
hấp. Khi nồng độ CO
2

cao, độ chua của rau quả tăng lên. Điều đó được giải
thích ở trong bóng tối CO
2
được hấp thụ và cố định trong tổ chức tế bào rau
quả, từ đó tạo thành axit hữu cơ. Khi nồng độ CO
2
lớn hơn 10%, nhiệt độ bảo
quản càng thấp thì quá trình hô hấp bị rối loạn.
+ Độ ẩm cũng làm ảnh hưởng đáng kể đến nồng độ hô hấp. Độ ẩm
tương đối của không khí trong môi trường bảo quản quyết định đến tốc độ bay
hơi nước của rau quả. Độ ẩm môi trường càng thấp cường độ hô hấp và tốc độ
bay hơi nước càng cao, làm cho khối lượng rau quả giảm đi 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 giảm khả năng tự đề kháng bệnh lý và từ đó rau quả sẽ chóng
hỏng. Tuy nhiên độ ẩm tương đối thấp là điều kiện không thuận lợi cho vi sinh
vật phát triển, hạn chế được các loại bệnh. Ngược lại khi độ ẩm tương đối cao
thì tốc độ bay hơi nước và cường độ hô hấp giảm, nhưng lại tạo môi trường
phát triển tốt cho các loại vi sinh vật. Hơn nữa nước có thể ngưng trên bề mặt
rau quả dẫn tới việc rối loạn hô hấp.
+ Các điều kiện khác: rau quả bị tổn thương cơ giới như va chạm nhiều,
bị nén ép bẹp, bị nứt nẻ,… đều làm tăng cường độ hô hấp. Nếu cây được bón
nhiều đạm thì cường độ hô hấp cũng tăng lên, thu hoạch rau quả vào lúc mưa
hay nắng nhiều cũng làm cường độ hô hấp của rau quả tăng lên.
2. Biến đổi vật lý [5], [39]
Rau quả tươi sau khi thu hái để trong môi trường bảo quản xẩy ra một số
biến đổi vật lý dẫn đến giảm khối lượng và chất lượng, đó là hiện tượng bay
hơi nước giảm khối lượng tự nhiên. Trong rau quả tươi chứa nhiều nước nên
luôn xảy ra hiện tượng bay hơi nước từ quả ra môi trường. Tốc độ mất nước
phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: cấu tạo biểu bì của quả, điều kiện môi
trường,

16


Những quá trình biến đổi sinh hoá, sinh lý, vật lý và những quá trình
phân giải hoá học khác là những yếu tố quan trọng dẫn tới hư hỏng nguyên liệu
rau quả.
3.Biến đổi hoá học[39]
Trong thời gian bảo quản hầu hết các thành phần hoá học của rau quả
đều bị biến đổi do tham gia hô hấp hoặc do hoạt động của enzyme.
Đường là thành phần chủ yếu tham gia vào quá trình hô hấp nên hàm
lượng giảm đáng kể. Tuy nhiên trong một số loại quả chứa nhiều tinh bột lúc
còn xanh, khi bảo quản mặc dầu tham gia vào quá trình hô hấp nhưng lượng
đường chẳng những không giảm mà còn tăng. Đó là khi quả chín lượng tinh bột
chuyển thành đường với tốc độ cao hơn tốc độ giảm đường do hô hấp.
Hoạt động enzyme có tác dụng trực tiếp đến sự phân giải các chất gluxit:
hemixenluloza thuỷ phân thành đường, protopectin thuỷ phân thành pectin hoà
tan làm cho quả mềm dần. Ngoài ra các chất hữu cơ khác như axit, vitamin đều
có thể giảm khi kéo dài thời hạn bảo quản. Các chất màu được hình thành hoặc
biến đổi từ dạng này sang dạng khác.
Tốc độ biến đổi các thành phần hoá học tỷ lệ thuận với cường độ hô hấp.

1.1.5.NGUYÊN LÝ VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN RAU QUẢ
TƯƠI
1. Nguyên lý bảo quản nguyên liệu [39]
Sau khi thu hái trong điều kiện khí quyển bình thường chất lượng của
chúng sẽ giảm dần và tiến tới hư hỏng hoàn toàn do thối rữa. Nguyên nhân trực
tiếp cơ bản dẫn đến sự hư hỏng thối rữa rau quả đó là do hiện tượng chín và
hiện tượng nhiễm bệnh.

Chín là một trong giai đoạn phát triển sinh lý bình thường trong chu kì
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
quá trình biến đổi theo chiều hướng tất yếu của chu kỳ sinh học nói trên.
Quá trình chín của rau quả phụ thuộc vào cường độ hô hấp, như là một
dấu hiệu đặc trưng cho hoạt động sống của tế bào, quá trình hô hấp của rau quả