Khảo sát ảnh hưởng của chế độ xử lý ozone và phương pháp bảo quản đến chất lượng rau muống sau thu hoạch

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGUYỄN NGỌC THỦY
MSSV: 2071777

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ XỬ
LÝ OZONE VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN ĐẾN
CHẤT LƯỢNG RAU MUỐNG SAU THU HOẠCH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Mã ngành: 08

Giáo viên hướng dẫn
Ts. LÝ NGUYỄN BÌNH

Cần Thơ
12- 2010
Ngành Công nghệ Thực phẩm

i


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

LỜI CAM ĐOAN
Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài “Khảo sát ảnh hưởng của chế độ xử lý ozone
và phương pháp bảo quản đến chất lượng rau muống sau thu hoạch” do sinh viên
Nguyễn Ngọc Thủy thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm luận văn thông qua.
Giáo viên hướng dẫn

Cần Thơ, ngày ….. tháng ….. năm 2010.
Chủ tịch hội đồng

Ngành Công nghệ Thực phẩm

ii


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

LỜI CẢM TẠ
Nhờ sự tận tình giúp đỡ của thầy cô và các bạn, đề tài tốt nghiệp của em đã hoàn
thành. Có được kết quả này, em xin trân trọng gửi lời cảm ơn đến:
Thầy Lý Nguyễn Bình – giảng viên Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông
nghiệp & Sinh học Ứng dụng. Thầy đã trực tiếp hướng dẫn đề tài, tận tình chỉ dẫn,
giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài để em có thể hoàn thành bài báo cáo
này.
Thầy cô Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng,
Trường Đại học Cần Thơ đã cho em những kiến thức quý báu trong thời gian học tập
tại trường. Những kiến thức tích lũy được từ sự giảng dạy tận tình của quý thầy cô đã

giúp em rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài này.
Cán bộ phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Khoa Nông nghiệp và Sinh
học Ứng dụng, Trường Đại học Cần Thơ, đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành
tốt đề tài của mình.
Các bạn sinh viên lớp Công nghệ Thực phẩm khoá 33 những người đã quan tâm, chia
sẻ, khích lệ cũng như nhiệt tình đóng góp ý kiến và động viên giúp đỡ tôi trong suốt
thời gian thực hiện đề tài tại phòng thí nghiệm.
Cuối lời em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể quý thầy cô Trường Đại học
Cần Thơ đã tận tình truyền đạt kiến thức cho em trong suốt bốn năm học tập tại
trường.
Kính chúc quý thầy cô và các bạn luôn dồi dào sức khỏe và thành công.
Em xin chân thành cảm ơn.

Cần Thơ, ngày

tháng

năm 2010

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN NGỌC THỦY

Ngành Công nghệ Thực phẩm

iii


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

TÓM TẮT
Hiện nay an toàn thực phẩm và tổn thất rau quả sau thu hoạch là những vấn đề đang được
mọi người quan tâm nhằm tìm ra các hướng cải thiện. Một trong những giải pháp đó là làm
thế nào để có thể kéo dài thời gian bảo quản rau quả tươi mà vẫn đảm bảo an toàn cho người
sử dụng. Đề tài được tiến hành với các thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của chế độ xử lý ozone đến mật số Coliform trên rau
muống. Rau muống thu hoạch tại Hợp tác xã rau an toàn Hòa Phát, khu vực Thới Hòa,
phường Thới An, quận Ô Môn, thành phố Cần Thơ nhanh chóng được chuyển về phòng thí
nghiệm, tiến hành xử lý (loại bỏ lá vàng, hư, dập) và rửa sạch với nước thường. Tiếp theo,
ngâm trong nước có sục khí ozone với các thời gian sục khí là 10, 15, 20 và 25 phút với các
thời gian ngâm là 5, 10, 15 và 20 phút sau đó tiến hành phân tích vi sinh. Kết quả phân tích vi
sinh cho thấy sự kết hợp thời gian sục khí ozone 20 phút và thời gian ngâm 15 phút có hiệu
quả nhất trong việc làm giảm mật số Coliform.
Thí nghiệm 2: Khảo sát việc sử dụng bao bì PP với các tỉ lệ đục lỗ khác nhau (0%, 0,5%,
1%, 1,5%) để bảo quản rau muống. Rau muống được bao gói bằng các bao bì đục lỗ với tỷ lệ
đục lỗ khác nhau và được bảo quản ở 2 nhiệt độ 6÷8 oC, 10÷12 oC. Sau 8 ngày bảo quản, rau
muống bảo quản ở nhiệt độ 6÷8oC có hao hụt khối lượng, tỷ lệ hư hỏng, mật số vi sinh thấp
hơn so với rau bảo quản ở nhiệt độ 10÷12oC; đồng thời bảo quản ở nhiệt độ 6÷8oC cho khả
năng chấp nhận cao hơn bảo quản ở nhiệt độ 10÷12 oC . Tỷ lệ đục lỗ bao bì càng cao thì hao
hụt khối lượng, % hư hỏng, mật số vi sinh càng lớn; khả năng chấp nhận càng giảm. Rau
muống bao gói trong bao bì có tỷ lệ đục lỗ 0% (có cắt góc bao bì) có hao hụt khối lượng thấp
nhất, mật số Coliform thấp nhất và khả năng chấp nhận cao nhất.

Ngành Công nghệ Thực phẩm

iv

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i
LỜI CẢM TẠ .................................................................................................................. ii
TÓM TẮT .................................................................................................................... iii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iv
DANH SÁCH HÌNH ...................................................................................................... vi
DANH SÁCH BẢNG .................................................................................................... vii
Chương 1

ĐẶT VẤN ĐỀ ..............................................................................................1

1.1

Đặt vấn đề .........................................................................................................1

1.2

Nội dung nghiên cứu.........................................................................................2

Chương 2
2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU ............................................................................3

Giới thiệu về nguyên liệu rau muống ...............................................................3
2.1.1

Phân loại .....................................................................................................3

2.1.2

Nguồn gốc và yêu cầu sinh thái ...................................................................3

2.1.3

Miêu tả .......................................................................................................3

2.1.4

Thành phần dinh dưỡng của rau muống.......................................................3

2.1.5

Phân loại rau muống ...................................................................................4

2.1.6

Một số công dụng .......................................................................................5

Các lãnh vực tổn thất rau quả sau thu hoạch ..................................................5
2.2.1

Thu hoạch ...................................................................................................5

2.2.2

Tồn trữ........................................................................................................6

2.2.3

Vận chuyển và phân phối ............................................................................6

2.2.4

Giai đoạn chuẩn bị ......................................................................................6

Sự tổn thất về số lượng, chất lượng và dinh dưỡng của rau sau thu hoạch ...6
2.3.1

Tổn thất về số lượng của rau .......................................................................7

2.3.2

Tổn thất về chất lượng và dinh dưỡng của rau. ............................................7

Các nguyên nhân gây tổn thất rau quả sau thu hoạch ....................................8
2.4.1

Các tổn thương do cơ học/vật lý ..................................................................8

2.4.2

Các rối loạn về mặt sinh lý ..........................................................................8

2.4.3

Sinh vật học và vi sinh vật học ....................................................................8

2.4.4

Hóa học và hóa sinh học .............................................................................9

Các quá trình xảy ra đối với rau quả sau thu hoạch .......................................9
2.5.1

Các quá trình vật lý .....................................................................................9

2.5.1.1

Sự bay hơi nước ..........................................................................................9

2.5.1.2

Sự giảm khối tự nhiên ............................................................................... 10

2.5.1.3

Sự sinh nhiệt ............................................................................................. 10

2.5.2

Các quá trình sinh lý sinh hóa ...................................................................10

2.5.2.1

Quá trình thuần thục, chín và lão hóa ........................................................ 11

Ngành Công nghệ Thực phẩm

v


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

2.5.2.2

Mối quan hệ giữa mức độ thuần thục, quá trình chín và lão hóa ................ 11

2.5.2.3

Các yếu tố liên quan đến quá trình chín ..................................................... 11

2.5.2.4

Cường độ hô hấp....................................................................................... 14

2.5.2.5

Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp .............................................. 16

2.6

Sự thối rửa rau quả sau thu hoạch ................................................................ 17

2.7

Giới thiệu về ozone ......................................................................................... 17
2.7.1

Giới thiệu ..................................................................................................17

2.7.2

Sự hình thành ozone.................................................................................. 19

2.7.3

Công dụng của ozone ................................................................................ 20

2.7.4

Cơ chế sát khuẩn của ozone ...................................................................... 20

2.7.5

Tác dụng của ozone lên vi sinh vật và chất lượng rau quả ......................... 21

Chương 3

PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ........................... 23

3.1

3.2

Phương tiện .....................................................................................................23
3.1.1

Địa điểm nghiên cứu ................................................................................. 23

3.1.2

Nguyên vật liệu và hóa chất ...................................................................... 23

3.1.3

Dụng cụ và thiết bị .................................................................................... 23

Phương pháp thí nghiệm ................................................................................ 24
3.2.1
Khảo sát ảnh hưởng của chế độ xử lý ozone đến mật số Coliform trên rau
muống ................................................................................................................. 24
3.2.2
Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản và việc sử dụng bao bì PP với
các tỷ lệ đục lỗ khác nhau đến khả năng bảo quản rau muống ..................................26

Chương 4

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................................30

4.1
Ảnh hưởng của thời gian sục khí ozone, thời gian ngâm đến mật số vi
khuẩn Coliform trên rau muống ................................................................................ 30
4.2
Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản và việc sử dụng bao bì PP với các tỷ lệ
đục lỗ khác nhau đến khả năng bảo quản rau muống .............................................. 31
4.2.1
Ảnh hưởng của bao bì và nhiệt độ bảo quản đến hao hụt khối lượng của
rau muống ............................................................................................................... 31
4.2.2
Ảnh hưởng của bao bì và nhiệt độ bảo quản đến tỷ lệ hư hỏng của rau
muống ................................................................................................................. 34
4.2.3
Ảnh hưởng của bao bì và nhiệt độ bảo quản đến mật số vi khuẩn
Coliform trên rau muống ......................................................................................... 36
4.2.4
Ảnh hưởng của bao bì và nhiệt độ bảo quản đến giá trị cảm quan của rau
muống ................................................................................................................. 41
Chương 5

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................44

5.1

Kết luận ........................................................................................................... 44

5.2

Kiến nghị ......................................................................................................... 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 45
PHỤ LỤC

Kết quả thống kê ......................................................................................... I

Ngành Công nghệ Thực phẩm

vi


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

DANH SÁCH HÌNH
Hình 1: Cây rau muống (Ipomoea Aquatica Forsk) ............................................................3
Hình 2: Công thức cấu tạo của ozone (O3)........................................................................ 17
Hình 3: Sự hình thành ozone ............................................................................................ 19
Hình 4: Mô tả cơ chế diệt khuẩn của ozone ...................................................................... 21
Hình 5: Nguyên liệu rau muống ....................................................................................... 23
Hình 6: Một số hình ảnh về dụng cụ, thiết bị thí nghiệm................................................... 24
Hình 7: Đồ thị biểu diễn sự hao hụt khối lượng (%) theo các tỷ lệ đục lỗ (%) và thời
gian bảo quản (ngày) ở nhiệt độ 6÷8oC............................................................................. 32
Hình 8: Đồ thị biểu diễn sự hao hụt khối lượng (%) theo các tỷ lệ đục lỗ (%) và thời
gian bảo quản (ngày) ở nhiệt độ 10÷12oC ......................................................................... 33
Hình 9: Đồ thị biểu diễn tỷ lệ hư hỏng (%) theo tỷ lệ đục lỗ (%) và thời gian bảo quản

(ngày) ở nhiệt độ 6÷8 oC ...................................................................................................34
Hình 10: Đồ thị biểu diễn tỷ lệ hư hỏng (%) theo tỷ lệ đục lỗ (%) và thời gian bảo quản
(ngày) ở nhiệt độ 10÷12 oC ............................................................................................... 35
Hình 11: Đồ thị thể hiện mật số Coliform (log cfu/g) theo tỷ lệ đục lỗ (%) và thời gian
bảo quản (ngày) ở nhiệt độ 6÷8oC. ................................................................................... 37
Hình 12: Mẫu rau muống bảo quản ở nhiệt độ 6÷8oC với các diện tích đục lỗ 0÷1,5 % ....38
Hình 13: Đồ thị thể hiện mật số Coliform (log cfu/g) theo tỷ lệ đục lỗ (%) và thời gian
bảo quản (ngày) ở nhiệt độ 10÷12oC ................................................................................ 39
Hình 14: Mẫu rau muống bảo quản ở nhiệt độ 10÷12oC với các diện tích đục lỗ 0÷1,5 % 40
Hình 15: Đồ thị biểu diễn khả năng chấp nhận của rau muống theo tỷ lệ đục lỗ (%) và
thời gian bảo quản (ngày) ở nhiệt độ 6÷8 oC .....................................................................42
Hình 16: Đồ thị biểu diễn khả năng chấp nhận của rau muống theo tỷ lệ đục lỗ (%) và
thời gian bảo quản (ngày) ở nhiệt độ 10÷12 oC..................................................................42

Ngành Công nghệ Thực phẩm

vii


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1: Thành phần dinh dưỡng của rau muống.................................................................4
Bảng 2: Tính oxy hóa của một số chất dùng làm thuốc khử trùng .....................................18
Bảng 3: Tác dụng của ozone trên một số vi khuẩn ............................................................ 22
Bảng 4: Ảnh hưởng thời gian sục khí ozone đến mật số vi khuẩn Coliform trên rau
muống.............................................................................................................................. 30
Bảng 5: Ảnh hưởng thời gian ngâm ozone đến mật số vi khuẩn Coliform trên rau muống 31

Bảng 6: Sự hao hụt khối lượng (%) của rau muống ở các diện tích đục lỗ khác nhau sau
8 ngày bảo quản ............................................................................................................... 32
Bảng 7: Sự thay đổi tỷ lệ hư hỏng (%) của rau muống ở các diện tích đục lỗ khác nhau
sau 8 ngày bảo quản ......................................................................................................... 34
Bảng 8: Sự thay đổi mật số Coliform (log cfu/g) trên rau muống ở các diện tích đục lỗ
khác nhau sau 8 ngày bảo quản ........................................................................................ 36

Ngành Công nghệ Thực phẩm

viii


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1 Đặt vấn đề
Rau muống là loại thực phẩm gắn liền với cuộc sống của mỗi gia đình người Việt. Y
học hiện đại đã chứng minh rằng rau muống cung cấp nhiều chất xơ, vitamin C,
vitamin B1, B2... và một số thành phần tốt cho sức khoẻ, là thức ăn tốt cho mọi người.
Ngày nay, sự phát triển của khoa học kỹ thuật kéo theo chất lượng cuộc sống của con
người ngày càng được nâng cao, từ đó thúc đẩy con người đòi hỏi ngày càng cao hơn
về tiêu chuẩn thực phẩm, đòi hỏi thực phẩm không chỉ bổ dưỡng, tiện lợi mà quan
trọng phải đảm bảo hợp vệ sinh và an toàn đến sức khỏe người tiêu dùng. Chính vì
vậy, mà hiện nay các nước trên thế giới, nhất là ở các nước đang phát triển rất quan
tâm đến một nền nông nghiệp sạch, đặc biệt là rau sạch. Đây là vấn đề đang được
nhiều nhà nghiên cứu, người sản xuất, người tiêu dùng quan tâm. Hơn nữa, trong thời
kỳ kinh tế mở cửa, nhiều khách sạn, khu du lịch mọc lên nên vấn đề cung cấp “rau
sạch” có chất lượng cao và rau có nhiều triển vọng xuất khẩu đang là vấn đề quan tâm

cần giải quyết. Cùng với việc tăng năng suất, chất lượng cây trồng, việc cất giữ và bảo
quản sau thu hoạch cũng rất quan trọng. Thêm vào đó, tổn thất rau quả sau thu hoạch
đang là mối lo ngại đối với người sản xuất, vì vậy cần tìm ra các hướng giải quyết để
hạ đến mức thấp nhất những thiệt hại về kinh tế. Một trong những giải pháp đó là làm
thế nào để có thể kéo dài thời gian bảo quản rau quả tươi mà vẫn đảm bảo an toàn cho
người sử dụng.
Ở nước ta, mất mát sau thu hoạch rau quả là vấn đề lớn. Vì vậy công nghệ bảo quản
rau quả nói chung và rau muống nói riêng là vô cùng quan trọng và cần thiết. Nó giúp
giảm được hao hụt về số lượng, đồng thời đóng góp tích cực trong việc duy trì và nâng
cao chất lượng nông sản. Mặt khác, nó còn góp phần đáng kể vào kim ngạch xuất khẩu
của ngành rau Việt Nam, bao gồm rau đã qua chế biến, hoặc ở dạng tươi. Một mặt
hàng xuất khẩu thuộc thể loại rau tươi rất có giá trị trong tương lai gọi là rau đóng túi.
Nhu cầu về mặt hàng này đang và đã có rất nhiều, tuy nhiên do thiếu thiết bị và công
nghệ vì vậy hiện nay việc thực hiện này còn nhiều hạn chế.
Về nguyên tắc, bảo quản rau đóng túi cũng giống như bảo quản rau tươi vì những quá
trình sinh lý của rau vẫn tồn tại do rau chưa qua quá trình xử lý nhiệt hoặc tách nước,
thẩm thấu v.v…Sản phẩm rau đóng túi rất dễ bị vi sinh vật tấn công nên rau rất dễ hư
hỏng. Do đó, vấn đề vệ sinh phải được đặt lên hàng đầu.
Một số nghiên cứu ứng dụng hoá chất để nâng cao chất lượng rau đã được đề xuất. Khi
tiến hành rửa rau bằng NaOCl với nồng độ 100 ppm, pH 6, nhiệt 30oC và thời gian rửa
là 1 phút có thể giảm được tổng số vi sinh vật hiếu khí <104 cfu/g, thời gian bảo quản
Ngành Công nghệ Thực phẩm

1


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

ở nhiệt độ 5oC là 20 ngày (Lại Mai Hương et al., 2006). Cũng đối với rau salat tươi
nhưng được cắt, khi tiến hành thí nghiệm so sánh việc sử dụng nước từ hệ thống và
nước ozone, kết quả cho thấy khi rau salat được rửa bằng nước ozone thì số lượng vi
sinh vật giảm một cách đáng kể, hàm lượng vitamin C và đường cũng không bị ảnh
hưởng (Hassenberg et al., 2005).
Bên cạnh đó, dư lượng chlorine trong các loại thực phẩm đang ngày càng phổ biến. Do
đó, ngành công nghiệp thực phẩm cần tìm ra chất khử trùng có hiệu quả chống lại tác
nhân gây bệnh phổ biến và phải an toàn đối với người tiêu dùng. Nghiên cứu cho thấy,
ozone có thể được xem như một chất khử trùng thay thế chlorine trong việc vệ sinh bề
mặt của trái cây tươi và rau quả (Han et al., 2002; Yousef et al., 1999).
Xuất phát từ những lý do trên nên mục tiêu của đề tài là: “Khảo sát ảnh hưởng của chế
độ xử lý ozone và phương pháp bảo quản đến chất lượng rau muống sau thu hoạch”.
1.2 Nội dung nghiên cứu
Đề tài tiến hành khảo sát các nội dung sau:
- Xác định thời gian sục khí ozone và thời gian ngâm rau muống nhằm hạn chế mật số
Coliform trên rau muống trong quá trình bảo quản.
- Xác định nhiệt độ và tỷ lệ đục lỗ thích hợp trên bao bì PP cho quá trình bảo quản rau
muống.

Ngành Công nghệ Thực phẩm

2


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu về nguyên liệu

2.1.1 Phân loại
Tên khoa học: Ipomoea aquatica Forsk
Tên thương mại: Cây rau muống.
Giới (regnum): Plantae
Bộ (ordo): Solanales
Họ (familia): Convolvulaceae
Chi (genus): Ipomoea
Loài (species): I.Aquatica

Hình 1. Cây rau muống (Ipomoea aquatica Forsk)
(Nguồn: />
2.1.2 Nguồn gốc và yêu cầu sinh thái
Rau muống là một loài thực vật nhiệt đới bán thủy sinh thuộc họ Bìm Bìm
(Convolvulaceae). Rau muống có nguồn gốc nhiệt đới châu Á, khu vực Nam và Đông
Nam Á, nhiệt đới châu Phi, Trung Á, Nam Mỹ và châu Đại Dương.
Rau muống là cây ngắn ngày, sinh trưởng nhanh, cho năng suất cao, sống được ở nhiệt
độ cao và đủ ánh sáng. Có thể trồng trên nhiều loại đất: đất sét, đất cát, đất pha cát, đất
ẩm giàu mùn hoặc đất được bón phân hữu cơ, có độ pH 5,3 – 6,0.
2.1.3 Miêu tả
Rau muống mọc bò, ở mặt nước hoặc trên cạn. Thân rỗng, dài, có rễ mắt. Lá hình 3
cạnh, đầu nhọn, đôi khi hẹp và dài. Hoa to, có màu trắng hay hồng tím, ống hoa tím
nhạt, mọc từ 1 đến 2 hoa trên một cuống. Quả nang tròn, đường kính 7 đến 9 mm,
chứa 4 hạt có lông màu hung, đường kính mỗi hạt khoảng 4mm.
2.1.4 Thành phần dinh dưỡng của rau muống

Ngành Công nghệ Thực phẩm

3

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

Bảng 1. Thành phần dinh dưỡng của rau muống

STT

Chỉ tiêu/đơn vị

Kết quả

1

Protein (g%)

3,2

2

Tro (g%)

1,3

3

Cellulose (g%)

1,0

4

Calci (mg%)

100

5

Sắt (mg%)

1,4

6

Phospho (mg%)

37

7

ß- caroten (µg%)

2280

8

Vitamin B1 (mg%)

0,1

9

Vitamin B2 (mg%)

0,09

110

Vitamin PP (mg%)

0,7

111

Vitamin C (mg%)

23

112

Glycine (mg%)

54,4

113

Proline (mg%)

139,7

114

Lysine (mg%)

16,0

115

Leucine (mg%)

81,9

116

Độc chất (Định tính)

KPH

(Nguồn: Viện Dinh dưỡng, Bộ Y tế ())

2.1.5 Phân loại rau muống: Có thể chia làm 2 loại
- Rau muống nước: được trồng hoặc mọc tại nơi nhiều nước, ẩm ướt, thậm chí sống tốt
khi kết thành bè và thả trôi trên kênh mương hay hồ. Loại này thân to, cuống thường
có màu đỏ, mọng.
- Rau muống cạn: trồng trên luống đất, cần không nhiều nước, thân thường trắng xanh,
nhỏ.
Ngoài ra, còn có thể phân loại rau muống theo điều kiện trồng:
- Rau muống ruộng: có 2 giống là rau muống trắng và rau muống đỏ. Trong đó rau
muống trắng thường được trồng trên cạn, kém chịu ngập. Còn rau muống đỏ được
trồng cả trên cạn và dưới nước với nhiệt độ ao là 20÷30oC.

- Rau muống phao: rau cấy xuống bùn, cho ngọn nổi lên, ăn quanh năm.
- Rau muống bè: rau thả quanh năm trên mặt nước, dùng tre cố định ở một chỗ nhất
định trên ao.

Ngành Công nghệ Thực phẩm

4


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

- Rau muống thúng: trồng rau vào thúng đất, để thúng đất lên giá cắm ở ao sâu rồi để
thúng nổi lên ¼ cho rau bò quanh mặt ao.
2.1.6 Một số công dụng
Rau muống có nhiều tính năng và tác dụng trong việc phòng, chữa nhiều chứng bệnh
mà tiêu biểu là thanh nhiệt, giải độc trong mùa hè, cầm máu, chảy máu mũi, khát
nước, ù tai, chóng mặt, đau đầu do tăng huyết áp, đau dạ dày, nóng ruột, ợ chua, miệng
khô đắng, tiểu đường, quai bị, lở ngứa, loét da, zona (giời leo), rôm sảy, sởi, thủy đậu
ở trẻ em, ong đốt, rắn, giun cắn…
Rau muống có hàm lượng protein cao gấp 4 lần, hàm lượng canxi cao gấp 12 lần cà
chua và rất giàu caroten. Nước rau muống có hàm lượng cellulose phong phú, các chất
dinh dưỡng đặc biệt hiệu quả trong việc giải độc cho cơ thể, tăng cường tiêu hóa và
ngăn ngừa sự phát triển các tế bào ung thư.
Thường xuyên ăn rau muống sẽ giúp cho cơ thể tăng sức đề kháng với các bệnh về
đường ruột, nâng cao thể chất, chữa trị các bệnh viêm da, giúp da dẻ tươi tắn…
2.2 Các lãnh vực tổn thất rau quả sau thu hoạch
Tổn thất rau quả có thể xảy ra tại các thời điểm mà rau quả được thu hoạch hoặc tâp
trung lại cho đến khi tiêu thụ. Có thể phân loại các lãnh vực tổn thất thực phẩm thành

các dạng sau : thu hoạch, tồn trữ, chuyên chở, phân phối và chuẩn bị.
2.2.1 Thu hoạch
Có thể thu hoạch rau quả bằng biện pháp cơ học hoặc thủ công. Trong quá trình thu
hoạch bằng cơ học, nếu sử dụng máy móc thiết bị không phù hợp sẽ làm cho thực
phẩm bị tổn thất đáng kể. Sự tổn thất của rau quả có thể xảy ra ngay trên đồng ruộng
bởi nhiều nguyên nhân: phân bón, nước, năng lượng và lao động… Ngoài ra sự tổn
thất còn có thể do quá trình thu hoạch và quá trình chuẩn bị đưa ra thị trường tiêu thụ.
Trong suốt quá trình thu hoạch, vận chuyển và tồn trữ, khoai tây có thể bị hư hỏng do
bị xay xát. Nhiều nghiên cứu cho thấy hơn 45% củ khoai tây có thể bị thối rữa trong
quá trình tồn trữ.
Các yếu tố mùa vụ cũng ảnh hưởng một cách đáng kể đến sản xuất vụ rau và những
tổn thất của chúng sau thu hoạch. Mức độ hư hỏng cà chua tăng khoảng 10% với quá
trình thu hoạch đơn giản và 33% với phương pháp thu hoạch cơ học. Sự tổn thất lại
tăng thêm khoảng 0,5% sau tồn trữ đến 10% trong công nghệ đóng hộp. Thêm vào đó,
tổn thất còn có thể xảy ra do các thương tổn về mặt cơ học, chất lượng dinh dưỡng của
cà chua có thể bi ảnh hưởng một cách đáng kể, hàm lượng vitamin C cũng bị giảm
mạnh trong quá trình này. Ngoài ra khi cà chua bị thương tổn nặng tiếp xúc với oxy
không khí trong thời gian dài và nhiệt độ cao trong quá trình vận chuyển, tồn trữ sẽ là
Ngành Công nghệ Thực phẩm

5


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

nguyên nhân làm cho cà chua bị tổn thất đáng kể hàm lượng vitamin C do quá trình tự
oxy hóa.
2.2.2 Tồn trữ

Một vài loại rau dạng củ như khoai tây và củ hành được tồn trữ với các độ dài tồn trữ
khác nhau. Củ cải đường cũng có thể tồn trữ từ 3 đến 5 tháng trước khi chế biến hoặc
củ cải đường có thể bị hao hụt khoảng 0,5lb đường/metric ton/ngày nếu tồn trữ hơn
140 ngày. Hầu hết sự mất mác là do chúng đã bị thương tổn trong quá trình thu hoạch,
chất đống và điều kiện tồn trữ kém sau khi thu hoạch.
Quá trình tồn trữ các loại rau quả có thể kéo dài khoảng 1 năm với tổn thất trọng lượng
và chất lượng thấp do sự phát triển kỹ thuật tồn trữ gần đây. Điều kiện thông gió và độ
ẩm tương đối tốt sẽ duy trì được tính chất tươi ban đầu và chất lượng của nguyên liệu
rau quả cho quá trình chế biến trong suốt 11 tháng tồn trữ. Tổng tổn thất sau 330 ngày
tồn trữ chỉ khoảng 12,68% trong điều kiện tối hảo trong khi tổng lượng mất mác này
có thể lên đến 31,58% trong điều kiện tồn trữ thông thường.
2.2.3 Vận chuyển và phân phối
Vận chuyển và phân phối rau quả là các lãnh vực quan trọng của quá trình tổn thất sau
thu hoạch. Nhiều nghiên cứu đã thực hiện trên hai lãnh vực này hơn là nhũng phần
khác của chuỗi thực phẩm từ người sản xuất đến người tiêu thụ. Những thương tổn về
mặt vật lý và cơ học có thể xảy ra trong các hoạt động chuyên chở, phân loại và đóng
gói trước khi vận chuyển đi xa bằng tàu.
Sự tổn thương xảy ra với rau mạnh mẽ nhất giữa thời gian mà chúng được bán buôn từ
vựa và thời gian chúng được chuyển ra để bán lẻ. Quá trình chuyên chở các loại rau củ
bằng tàu đến nơi tiêu thụ sẽ làm tăng mức độ bầm dập lên đến 5%. Trong quá trình
phân phối, sự bầm dập các loại rau củ xảy ra mạnh mẽ hơn bất kỳ hoạt động nào và có
thể tăng lên đến 12,8% . Thực sự cho thấy ở nhiều quốc gia, nếu các điều kiện vận
chuyển thiếu hoặc không được trang bị tốt cũng làm tăng tổn thất rau quả.
Thực sự rằng sự tổn thất về mặt chất lượng của thực phẩm xảy ra trong suốt quá trình
thu hoạch, tồn trữ, chuyên chở, phân phối và bán lẻ các sản phẩm rau. Hệ thống tồn trữ
được nâng cấp cần thiết để làm giảm thời gian hư hỏng thực phẩm có thể xảy ra giữa
giai đoạn thu hoạch và bán.
2.2.4 Giai đoạn chuẩn bị
Đây là giai đoạn chủ yếu nhằm xử lý thực phẩm, chọn lựa phần ăn được và loại bỏ
phần không ăn được (như loại vỏ rau quả). Cần thiết có các phòng chuẩn bị thực phẩm

để làm giảm tổn thất sau thu hoạch (Nguyễn Minh Thủy, 2008).
2.3 Sự tổn thất về số lượng, chất lượng và dinh dưỡng của rau sau thu hoạch
Ngành Công nghệ Thực phẩm

6


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

Sự tổn thất ám chỉ sự mất đi của thực phẩm được đo lường trực tiếp về giá trị kinh tế,
số lượng, chất lượng và tổn thất về giá trị dinh dưỡng.
Sự tổn thất về kinh tế: chỉ sự giảm giá trị tiền tệ của thực phẩm, kết quả gây tổn thất về
mặt vật lý.
Sự tổn thất về số lượng: bao gồm sự giảm trọng lượng do mất nước hoặc mất mát chất
khô bởi quá trình hô hấp. Nó cũng bao gồm những sự mất mát nhỏ và bất ngờ trong số
lượng thực phẩm.
Sự tổn thất về chất lượng: được xác định bằng cách so sánh với tiêu chuẩn chất lượng
của địa phương, thông thường khó đánh giá do dựa vào những ý kiến chủ quan.
Tổn thất về dinh dưỡng và nảy mầm: là sự tổn thất các chất dinh dưỡng như vitamin,
khoáng và đường, cả về chất lượng và số lượng (rất khó đo lường) (Nguyễn Minh
Thủy, 2008)
2.3.1 Tổn thất về số lượng của rau
Việc đánh giá tổn thất của vài loại rau quả tươi trong những điều kiện buôn bán, bán lẻ
và mức độ tiêu thụ thay đổi từ 7,9% với dưa leo và 21,3% đối với rau diếp.
Trong điều kiện nhiệt đới, số lượng hao hụt của rau có thể trong khoảng 22% đến 78%
khi các hoạt động theo sau bị trì hoãn. Tổn thất cơ bản hàng ngày có thể trong khoảng
3% đến 11%, có thể do sự tự hủy, quá chín tổn thương cơ học, mất trọng lượng, vết
cắt, nảy mầm, háo nâu và do thu hái.

2.3.2 Tổn thất về chất lượng và dinh dưỡng của rau
Khoảng 94% vitamin C trong khẩu phần ăn được cung cấp bởi rau quả, bao gồm cả
khoai tây. Sự tổn thất vitamin C của khoai tây đã được báo cáo trong rất nhiều nghiên
cứu. Vitamin C trong rau lá tổn thất nhiều hơn, khoảng 75% vitamin C trong rau lá
xanh bị tổn thất trong điều kiện tồn trữ ở nhiệt độ phòng (Khan, 1989).
Yadav và Sehgal (1996) cũng cho thấy với loại rau lá tồn trữ ở nhiệt độ phòng 30oC thì
tổn thất vitamin C và β-carotene khoảng 45,15 đến 66,9% và 1,63 đến 2,84% tương
ứng. Tổn thất này có thể giảm đáng kể khi tồn trữ rau ở nhiệt độ lạnh. Nhiều nghiên
cứu trên các loại rau cũng cho thấy trong hai tháng đầu tồn trữ ở 12,8 oC, hầu như tất cả
amino acid tự do đều giảm, trừ acid glutamic. Các loại rau như rau giền, bắp cải, cải
xoăn… thường nhanh chóng mất ẩm và bị héo và dễ bị tấn công bởi các tác nhân khác,
càng làm tổn thất vitamin C nhanh chóng.
Khi thời gian tồn trữ kéo dài, có thể sử dụng phương pháp tồn trữ lạnh để có thể duy
trì vitamin C tốt hơn, đặc biệt khi thời gian giữ nguyên liệu kéo dài. Nhiều tác giả cho
Ngành Công nghệ Thực phẩm

7


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

thấy rằng hàm lượng riboflavin của các loại đậu đóng hộp hoặc dạng tươi, đậu lima,
carot, bắp, đậu và rau dền tươi sẽ không còn như ban đầu sau quá trình tồn trữ.
2.4 Các nguyên nhân gây tổn thất rau quả sau thu hoạch
2.4.1 Các tổn thương do cơ học/ vật lý
Do đặc tính về hình dạng và cấu trúc, và cũng do cấu trúc mềm và độ ẩm cao mà rau
quả dễ bị tổn thương do các điều kiện cơ học và vật lý.
Tổn thương do các điều kiện vật lý và sự thâm tín có thể xảy ra ở hầu hết các hoạt

động của hệ thống sau thu hoạch và còn do các hoạt động của quá trình bao gói, chất
dở kém, vận chuyển và các điều kiện tồn trữ không hoàn toàn. Dạng hư hỏng này có
thể tăng ở bất kỳ giai đoạn nào của chuổi hoạt động sau thu hoạch, từ thu hoạch đến
tiêu thụ.
Những hiện tượng thâm tím hoặc các thương tổn, chủ yếu là bản chất bên trong thường
khó ước lượng do có trường hợp bề mặt ngoài của rau quả không bị hỏng.
2.4.2 Các rối loạn về mặt sinh lý
Các tổn thất về mặt sinh lý bao gồm sự mất ẩm tự nhiên do rau quả bị héo hoặc bay
hơi nước và các tổn thất sinh ra do sự rối loạn không bình thường khi quả tiếp xúc với
các điều kiện môi trường khắc nghiệt như nóng, lạnh, nắng, giá lạnh.
Các tổn thất do hô hấp tự nhiên cũng xảy ra làm cho rau quả giảm khối lượng một
cách đáng kể, thậm chí dưới các điều kiện tồn trữ thông thường, theo sau hàng loạt sự
giảm về giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
Các thay đổi do quá trình chín và lão hóa, sự nãy mầm, đặc biệt cấu trúc của các phần
ăn được có thể tăng tính nhạy cảm với các hư hỏng cơ học hoặc bị nhiễm bệnh. Tốc độ
của tổn thất về mặt sinh lý học có thể cao hơn dưới những điều kiện tồn trữ không
thuận lợi như nhiệt độ cao hoặc thấp và độ ẩm thấp.
2.4.3 Sinh vật học và vi sinh vật học
Sự tiêu thụ hoặc hư hỏng bởi côn trùng, loài gặm nhấm, chim động vật khác và vi sinh
vật như nấm mốc và vi khuẩn. Sau thu hoạch quả thường dễ bị nhiễm bởi các loại vi
sinh vật như nấm, vi khuẩn và virus, có thể gây bệnh, và còn bị lan tràn phá hoại của
các loại sâu chuột trong quá trình bảo quản. Các quá trình xâm nhập của các loài trên
có thể gây ra tổn thất nghiêm trọng đối với rau quả về số lượng và chất lượng.
Sự lan nhiễm đầu tiên có thể là kết quả trực tiếp của các hư hỏng thuộc về cơ học hoặc
bị hư hỏng do côn trùng, và nhanh chóng theo sau là sự xâm nhập lan tràn vào trong
các mô rau quả bởi sự lan nhiễm tiếp theo bởi các loại sinh vật hoại sinh phổ biến. Sự
Ngành Công nghệ Thực phẩm

8

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

xâm nhập do các ấu trùng của côn trùng sẽ phát triển thành trứng và nhanh chóng sản
sinh, sản phẩm bị nhiễm sẽ giảm về cảm quan và không còn được chấp nhận trên thị
trường.
2.4.4 Hóa học và hóa sinh học
Các phản ứng không mong muốn giữa các hợp phần hóa học hiện diện trong thực
phẩm như phản ứng Maillard, sự oxy hóa chất béo và các phản ứng xúc tác enzyme
khác. Ngoài ra còn có các vấn đề về nhiễm độc thực phẩm do sử dụng các chất hóa
học trong nông nghiệp như thuốc trừ sâu và các chất dầu nhờn…
Một vài nguyên nhân trong số các nguyên nhân gây tổn thất thường tương tác với nhau
và thậm chí còn gây ra các ảnh hưởng đáng ngại…Ví dụ nhiệt thải ra do quá trình hô
hấp nếu không được giải phóng sẽ làm tăng sự thay đổi về hóa học và sinh hóa học.
Nếu nhiệt độ tiếp tục tăng, trong một vài trường hợp sẽ làm cho thực phẩm bị đậm
màu hoặc bị cháy. Nấm mốc và côn trùng có thể hoạt động mạnh trong các điều kiện
này và gây ra tổn thất thực phẩm nhiều hơn. Các phản ứng sinh hóa xúc tác bởi
enzyme sẽ làm cho thực phẩm bị mềm, có mùi ôi và màu sắc kém. Có thể làm giảm
hoặc tiêu diệt nấm mốc bằng cách sấy thực phẩm ở giai đoạn đầu (Nguyễn Minh Thủy,
2008).
2.5 Các quá trình xảy ra đối với rau quả sau thu hoạch
Mặc dù đã bị tách rời khỏi cây, rau quả vẫn tiếp tục xảy ra các hoạt động trao đổi chất
và duy trì các quá trình sinh lý ngay khi đang thu hoạch và cả trong giai đoạn sau thu
hoạch. Do vậy, khi hô hấp, rau quả vẫn tiếp tục thu nhận oxy và thải CO2 và nhiệt, bay
hơi và dẫn đến mất nước.
Các tổn thất do quá trình hô hấp và bay hơi nước xảy ra, quá trình quang tổng hợp
(sucrose, acid amin) và các chất khoáng từ nhựa tế bào thực hiện khi rau quả còn ở
trên cây. Sau khi thu hoạch, quá trình quang tổng hợp và các chất khoáng ngừng cung

cấp, rau quả bước vào giai đoạn phân hủy hoặc trạng thái hư hỏng.
2.5.1 Các quá trình vật lý
2.5.1.1 Sự bay hơi nước
Sự bay hơi nước của rau quả phụ thuộc vào:
- Mức độ háo nước của hệ keo trong tế bào, phân tử keo trong chất nguyên sinh và
không bào của rau xanh

Ngành Công nghệ Thực phẩm

9


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

- Cấu tạo và trạng thái của tế bào bao che
- Đặc điểm và mức độ hư hỏng cơ học
- Độ chín của rau quả
- Độ ẩm, nhiệt độ môi trường xung quanh, tốc độ chuyển động của không khí trong
kho bảo quản.
Thông thường rau mất khoảng 600÷800g nước/tấn/ngày, quả, củ mất khoảng
300÷600g nước/tấn/ngày.
2.5.1.2 Sự giảm khối tự nhiên
Thông thường sau thu hoạch, sự giảm khối tự nhiên của rau quả thường do hai nguyên
nhân là mất nước và tổn thất chất khô trong quá trình hô hấp. Các tính toán cho thấy
độ giảm khối lượng rau quả 75÷85% có nguyên nhân từ sự mất nước và khoảng
15÷25% do tổn thất chất khô trong quá trình hô hấp.
2.5.1.3 Sự sinh nhiệt
Sự sinh nhiệt thường xảy ra do quá trình hô hấp, trong đó 2/3 lượng nhiệt tỏa ra môi

trường xung quanh, phần còn lại được sử dụng để thực hiện quá trình trao đổi chất bên
trong tế bào (trao đổi chất, ATP). Đặc biệt đối với rau xanh thường có cường độ hô
hấp mạnh khi nhiệt độ tăng.
2.5.2 Các quá trình sinh lý sinh hóa
Quá trình tăng trưởng, sự trưởng thành, thuần thục của quả và sự lão hóa là 3 giai đoạn
quan trọng trong sự phát sinh cá thể của rau quả. Rau quả tăng trưởng bắt đầu bằng sự
phân chia tế bào cho đến khi đạt kích thước cuối cùng của chúng.
- Giai đoạn tăng trưởng và thuần thục, được gọi là “giai đoạn phát triển của quả”,
không được phân biệt một cách rõ rang.
- Giai đoạn chín tới (ripening) là thuật ngữ dùng để chỉ giai đoạn dự trữ của quả, thông
thường bắt đầu ở giai đoạn cuối cùng của quá trình thuần thục và giai đoạn bắt đầu của
quá trình già.
- Giai đoạn già được xem là thời kỳ mà quá trình sinh hóa đồng hóa (tổng hợp) phải
nhượng bộ cho quá trình dị hóa (phân hủy), dẫn đến sự già cỗi và chết mô cuối cùng.
Những thay đổi tương ứng về trọng lượng, chlorophyll và độ acid (pH) thường phổ
biến trong nhiều loại rau quả, nhưng những thông số như hô hấp, sự thay đổi về mùi
vị, carotenoid và ester có thể thay đổi trong từng loại rau quả riêng lẻ.

Ngành Công nghệ Thực phẩm

10


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

Sự hô hấp là chỉ tiêu tốt của hoạt động trao đổi chất thông thường, chỉ ra tốc độ oxy
hóa của các chất nền khi hô hấp và sự hư hỏng sau cùng. Do đó tốc độ hô hấp của rau
quả là một hướng dẫn có lợi cho khả năng tồn trữ.

2.5.2.1 Quá trình thuần thục, chín và lão hóa
Tốc độ hô hấp trên một đơn vị trọng lượng thì cao nhất ở giai đoạn quả chưa đạt được
mức độ thuần thục hoàn toàn và giảm theo các thời kỳ của quả.
2.5.2.2 Mối quan hệ giữa mức độ thuần thục, quá trình chín và lão hóa
Độ chín thương mại của quả được xác định tùy thuộc vào yêu cầu của thị trường.
Xác định mức độ thuần thục của rau quả (đặc biệt là quả) dựa vào các chỉ tiêu chất
lượng như màu sắc, độ cứng của thịt quả, tính chất hóa học, kích thước và hình dạng
trái, ngày ra hoa và đậu trái.
Các biến đổi xảy ra trong quá trình quả đạt mức độ thuần thục và chín:
 Sự phân hủy sinh học:
- Tinh bột
- Hợp chất pectin
- Mất mát chlorophyll và hình thành các chất màu khác
- Hoạt động của các enzyme thủy phân
 Sự tổng hợp sinh học:
- Sự trao đổi chất acid nucleic
- Phosphorylation oxidative
- Duy trì hoạt động ty thể
- Tổng hợp ethylene và các chất màu carotenoid
- Tổng hợp liên quan đến TCA và EMP
2.5.2.3. Các yếu tố liên quan đến quá trình chín
 Hóa học
- Các chất màu: chlorophyll giảm và carotenoid tăng
- Hàm lượng tinh bột giảm do chuyển hóa thành đường (tác dụng của enzyme nội tại )

Ngành Công nghệ Thực phẩm

11

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

- Protopectin (không tan trong nước) giảm do chuyển hóa thành pectin (tan trong
nước) làm cho khả năng liên kết giữa tế bào và mô yếu và quả mềm (do hoạt động của
enzyme polygalacturonase).
- Các acid hữu cơ giảm do quá trình hô hấp và quá trình decarboxyl hóa, acid tạo thành
CO2 và CH3CHO.
- Tổng lượng đường tăng (quá trình chín) và sau đó giảm. Tích tụ đường do
hemicellulose và pectin thủy phân.
- Vitamin C giảm do các quá trình khử trong các mô bị phá hủy khi không khí thâm
nhập.
- Các quá trình tổng hợp acid amin và protein, chất béo và các sản phẩm bay hơi.
 Hóa sinh học của quá trình hô hấp
 Trao đổi chất hiếu khí
Hầu hết năng lượng cần thiết cho các sản phẩm nông nghiệp được cung cấp bởi quá
trình hô hấp hiếu khí, bao gồm sự oxy hóa các chất hữu cơ trong các mô.
Chất nền phổ biến cho quá trình hô hấp là glucose theo phản ứng sau:
C6H12O6 + 6O2

6CO2 + 6H2O + 282.104 (J)

Glucose được sử dụng hoàn toàn theo hai chuỗi phản ứng chính:
Glucose
pyruvate, bởi đường hướng Embden Meyerhof Parnas (EMP), hiện
diện trong tế bào chất.
Pyruvat
carbon dioxide, bằng chu trình Tricarboxylic acid (TCA), enzyme hiện
diện trong ty thể (mitochondria).

Glucose tự do thường là hợp phần bao gồm trong giai đoạn đầu của quá trình oxy hóa.
Tinh bột, hợp chất phức của glucose thường là dạng dự trữ chủ yếu của carbohydrate,
bị phân hủy để tạo glucose bởi enzyme amylase và maltase hoặc tạo thành glucose-1phosphate bởi enzyme phosphorylase. Một vài loại quả chứa hàm lượng sucrose cao,
có thể thủy phân tạo thành glucose và fructose bởi enzyme invertase hoặc tạo thành
UDP-glucose và glucose-1-phosphate. Quá trình chuyển hóa qua lại của sucrose và
tinh bột cũng có thể xảy ra trong nhiều mô thực vật. Đầu tiên là sự chuyển hóa của tinh
bột dự trữ, sau đó glucose và fructose được phóng thích từ tinh bột và glucose bị oxy
hóa trong quá trình hô hấp, thể hiện ở đường hướng EMP và chu trình TCA.
Sơ đồ chuỗi EMP
Glucose + 2ADP + 2Pi + 2NAD
Ngành Công nghệ Thực phẩm

2 pyruvate + 2ATP + 2NADP + 2H2O
12


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

ATP

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

ADP + Pi + energy

Năng lượng giải phóng ra từ hệ thống phản ứng được giữ và dự trữ dưới dạng
adenosine triphossphat (ATP) và nicotiamid adenine dinucleotid khử (NADH), với sự
oxy hóa mỗi phân tử NADH tạo 3 ATP. Do đó tổng năng lượng giải phóng ra do quá
trình chuyển hóa glucose
pyruvate là 8 ATP. Sau đó năng lượng này hiện hữu
trong thực vật nhờ quá trình bẻ gãy nối phosphate trong phản ứng nghịch đảo sau:

ATP

ADP + Pi + năng lượng

Năng lượng này có thể được sử dụng rộng rãi trong các phản ứng tổng hợp và các
chuyển hóa qua lại trong thực vật.
Chu trình TCA
Pyruvat + 2,5O2 + 15ADP + 15Pi

3CO2 + 2H2O + 15ATP

Năng lượng của phân tử glucose gốc (2 pyruvate) được giải phóng từ chu trình TCA là
30 ATP (so với ATP từ chuỗi EMP). CO2 được phóng thích ra trong quá trình hô hấp
nhận được từ chu trình TCA trong điều kiện hiếu khí và cần phải tiêu thụ oxygen. Do
đó tốc độ hô hấp được đo bằng thể tích CO2 sản sinh ra hoặc thể tích O2 tiêu thụ.
Tổng năng lượng hóa học giải phóng ra trong quá trình oxy hóa của 1 mol glucose xấp
xỉ 1,6 MJ. Khoảng 90% năng lượng này được dự trữ trong hệ thống thực vật và phần
còn lại bị mất đi.
 Thương số hô hấp (RQ)
Là tỷ số của thể tích (khối lượng) CO2 sinh ra và thể tích (khối lượng) O2 tiêu thụ:
RQ = CO2 sản sinh (ml) / Oxygen tiêu thụ (ml)
Giá trị RQ cho biết loại chất nền sử dụng cho quá trình hô hấp và tạo năng lượng.
RQ của carbohydrate là 1
C6H12O6 + 6O2

6CO2 + 6H2O = 6/6 = 1

RQ của chất béo < 1
C57H104O6 + 83O2

57CO2 + 52H2O = 57/83 <1

RQ của acid > 1
C6H8O7 + 4,5O2

6CO2 + 4H2O = 6/4,5 >1

Giá trị RQ thấp cho biết chất béo tham gia quá trình hô hấp và giá trị RQ cao cho biết
các acid hữu cơ tham gia quá trình hô hấp.
Ngành Công nghệ Thực phẩm

13


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

 Hô hấp yếm khí
C6H12O6

2C2H5OH + 2CO2 + 11,7.104 (J)
CO2↑

Acetaldehyde

Ethanol

Pyruvate
Lactate

2.5.2.4 Cường độ hô hấp
Mức độ hô hấp được đánh giá bằng cường độ hô hấp (ml (hoặc mg) CO2 thoát ra từ
1kg nguyên liệu trong 1 giờ). Có thể biểu thị bằng khối lượng (hoặc thể tích) oxygen.
Các thay đổi do hô hấp thường xảy ra đối với các loại rau quả tươi là làm cho khối
lượng rau quả giảm, sự sinh nhiệt cùng với tăng ẩm do tiêu hao các chất (gluxid, acid
hữu cơ, hợp chất nitơ, pectin và tannin, chất béo do quá trình hô hấp hiếu khí). Đồng
thời khi bảo quản rau quả tươi, tế bào mất dần khả năng hấp thụ oxygen, quá trình hô
hấp yếm khí xảy ra, tạo sản phẩm cuối cùng là CO2 và rượu ethylic, lượng nhiệt sinh
ra ít hơn 20 lần.
 Quá trình sản sinh ethylene
Ethylene là hợp phần hữu cơ đơn giản có ảnh hưởng đến quá trình sinh lý của cây
trồng. Nó cũng là sản phẩm tự nhiên của quá trình trao đổi chất của cây trồng và được
sinh ra từ tất cả các mô của thực vật bậc cao và một vài loại vi khuẩn. Ethylene là
hormone thúc đẩy quá trình già và chín, có ảnh hưởng về mặt sinh lý với liều lượng
thấp (< 0,1ppm).
Thông thường sự phân loại quả dựa vào hàm lượng ethylene sản sinh. Tốc độ sinh
ethylene tăng cùng với quá trình thuần thục của rau quả ở thời điểm thu hoạch, sự tổn
thương về mặt vật lý, bệnh lý và khi nhiệt độ tăng đến 30oC.
 Ảnh hưởng của ethylene
Quả climacteric và non-climacteric khác biệt nhau bởi ảnh hưởng của chúng đối với sự
cung cấp ethylene. Quả climacteric tạo ra số lượng lớn ethylene trong quá trình chín
hơn đối với loại quả non-climacteric. Hàm lượng ethylene nội sinh của quả climacteric
thay đổi rất rộng và thay đổi rất ít đối với loại quả non-climacteric trong suốt quá trình
tăng trưởng và chín.
 Sinh tổng hợp ethylene
Ethylene được tổng hợp từ methionine thong qua giai đoạn trung gian là S-adenosylmethionine (SAM) và 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC). Sự chuyển hóa
Ngành Công nghệ Thực phẩm

14

Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

của SAM thành ACC bởi enzyme oxy hóa ACC được xem như bước giới hạn tốc độ
trong sinh tổng hợp ethylene. Tuy nhiên trong các loại thực vật cao cấp, ACC có thể bị
loại đi do sự kết hợp thành dạng malonyl ACC hoặc glutamyl ACC. Sự tăng thêm của
ACC ở quả chưa chín thường làm tăng sự tích lũy một ít hàm lượng ethylene, cho thấy
rằng enzyme khác, enzyme tạo thành ethylene (enzyme oxy hóa EFE hoặc ACC) là
cần thiết cho quá trình chuyển hóa ACC thành ethylene. Enzyme oxy hóa ACC là
enzyme không bền và dễ nhạy cảm với oxygen. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động
của tổng hợp ACC bao gồm quá trình chín, lão hóa, các tổn thương về mặt vật lý và
tổn thương lạnh.
Enzyme oxy hóa ACC bị ức chế bởi quá trình kỵ khí, nhiệt độ trên 35oC và ion cobalt.
Một lượng nhỏ ethylene cũng được tổng hợp trong các mô thực vật từ sự oxy hóa chất
béo bao gồm trong cơ chế gốc tự do.
Phương pháp làm giảm hàm lượng ethylene
- Tránh sự tích tụ ethylene
+ Thông gió: giảm hàm lượng ethylene trong phòng tồn trữ đạt được bằng cách
bảo quản cách ly các loại quả chín và chưa chín, loại bỏ những quả bị hư hỏng.
Phương pháp vật lý đơn giản để giảm sự tích lũy ethylene là đảm bảo tốt quá
trình thông gió giữa không khí bên ngoài và trong phòng tồn trữ. Hàm lượng
ethylene trong khí quyển thông thường thấp hơn 0,005 µL/L.
+ Tồn trữ bằng phương pháp Hypobaric
+ Tồn trữ bằng phương pháp CA (controlled atmosphere)
- Oxy hóa với potassium permanganate (KMnO4)
4KMnO4 + C2H4

4MnO2 + 2CO2 + 4KOH

- Oxy hóa với Ozone (O3)
H2C = CH2 + O3

CO2 + H2O

- Các tác nhân oxy hóa khác : Activated carbon được brom hóa
- Các chất hóa học:
+ STS (hợp phần của silver và thiosulphate)
+ Aminoethoxyvinylglycine (AVG)
+ Aminooxyacetic acid (AOA)

Ngành Công nghệ Thực phẩm

15


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

Ngoài ra còn có thể ức chế ảnh hưởng của ethylene bằng 1-Methylcyclopropene (1MCP).
2.5.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp
- Loại rau quả
- Độ già chín của rau quả
- Các yếu tố của môi trường bảo quản
+ Nhiệt độ: khi nhiệt độ (tăng 10C
lượng CO2 tăng 1mg/kg.h.Nhiệt độ môi
trường càng cao thì cường độ hô hấp càng mạnh, biểu thị qua biểu thức:
dC/dt = kC

Trong đó: C: cường độ hô hấp (mg CO2/kg.h)
T: nhiệt độ bảo quản (oC)
k: hệ số nhiệt độ (oC-1)
Giải tích phân, ta có: lnC = kt + A
A xác định từ điều kiện ban đầu, khi t = 0 oC, thì:
LnCo = A
Co là cường độ hô hấp ở 0 oC. Khi đó ta có:
C = Co exp (k.t)
Vì nhiệt lượng giải phóng ra do hô hấp tỷ lệ thuận với cường độ hô hấp nên giữa nhiệt
độ t với nhiệt lượng Q có sự phụ thuộc sau:
Q = Qo exp (k.t)
Trong đó Qo là nhiệt lượng tỏa ra khi bảo quản ở 0oC, đo bằng kJ/tấn.giờ.
Nhiệt lượng tỏa ra từ quá trình hô hấp rất đáng kể, có thể làm tăng nhiệt độ môi
trường, thúc đẩy hô hấp.
+ Độ ẩm: khi độ ẩm môi trường tăng sẽ hạn chế sự thoát ẩm và hạn chế quá trình
hô hấp hiếu khí. Do vậy rau quả được bảo quản tốt hơn do rau ít bị bốc hơi và
chậm sự khô héo. Độ ẩm tăng còn tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật (nấm mốc, vi
khuẩn), độ ẩm kho khoảng 80÷90% có khả năng tồn trữ tốt rau quả.
+ Ánh sáng

Ngành Công nghệ Thực phẩm

16


Luận văn tốt nghiệp kỹ sư

SVTH: Nguyễn Ngọc Thủy

+ Thành phần không khí: khi hàm lượng oxy càng nhiều thì tốc độ hô hấp của rau

quả càng tăng. Khi hàm lượng O2 thấp, CO2 và N2 cao thì cường độ hô hấp bị ức
chế. Sự hiện diện của ethylene cũng làm cho cường độ hô hấp tăng.
2.6 Sự thối rửa rau quả sau thu hoạch
Hầu hết các bệnh phổ biến gây hư hỏng rau quả sau thu hoạch là do các loại nấm như
Alternaria, Botrytis, Monilinia, Diplodia, Penicillium, Rhizopus, Sclerotinia và loại vi
khuẩn Erwinia và Pseudomonas. Trong khi các vi sinh vật này thường xâm nhập và
làm hư hỏng sản phẩm thì một số loài như Colletotrichum có thể tấn công vào lớp da
của các mô mạnh
Nhiệt độ và độ ẩm cao tạo điều kiện thuận lợi cho sự hư hỏng sau thu hoạch phát triển
bởi vi sinh vật. Trong khi các loại mô quả chứa hàm lượng acid cao thường bị tấn công
bởi các loại nấm thì nhiều loại rau có pH cao hơn 4,5 thường bị tấn công bởi vi khuẩn.
Vi khuẩn làm cho khoai tây và các loại rau lá xanh trở nên mềm nhũng là Erwinia
carotovora (Nguyễn Minh Thủy, 2008)
2.7 Giới thiệu về ozone
2.7.1 Giới thiệu
Ozone (O3) được nhà hóa học
Van Marum phát hiện vào
năm 1785, là khí phát sinh
xung quanh máy phát tĩnh
điện do ông chế tạo vào năm
1784. Nhưng mãi cho đến
năm 1840 nhà khoa học Schonbein
mới đặt tên cho khí này là “ozone”,

Hình 2. Công thức cấu tạo của ozone (O3)

tiếng Hy Lạp có nghĩa là “mùi hôi”.
Ozone là chất khí không màu và trong suốt. Ở nồng độ thấp, ozone không có mùi
nhưng ở nồng độ cao ozone có mùi hôi hơi tanh và có màu xanh da trời. Ở thể lỏng thì
ozone có màu lục thẫm. Ozone có phân tử lượng bằng 48, điểm tan: -192,7oC, điểm

sôi: -111,9 oC.

Ngành Công nghệ Thực phẩm

17