TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ ĐỂ HẠN CHẾ BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU SAU THU HOẠCH

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÔN CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH



TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP
VẬT LÝ ĐỂ HẠN CHẾ BIẾN ĐỔI CỦA
NGUYÊN LIỆU SAU THU HOẠCH
GVHD: Đỗ Vĩnh Long
Danh sách thành viên nhóm 3:
1.
2.
3.
4.

Nguyễn Phạm Cẩm Tiên
Nguyễn Thị Minh Chi
Huỳnh Ngọc Trọng
Bùi Thị Thu Sen

2005140609
2005140039
2005140677
2005140474

Thành phố Hồ Chí Minh – 2016
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH

Công nghệ sau thu hoạch
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÔN CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH



TÌM HIỂU CÁC PHƯƠNG PHÁP
VẬT LÝ ĐỂ HẠN CHẾ BIẾN ĐỔI CỦA
NGUYÊN LIỆU SAU THU HOẠCH
GVHD: Đỗ Vĩnh Long
Danh sách thành viên nhóm 3:
1.
2.
3.
4.

Nguyễn Phạm Cẩm Tiên
Nguyễn Thị Minh Chi
Huỳnh Ngọc Trọng
Bùi Thị Thu Sen

2005140609
2005140039
2005140677
2005140474

Thành phố Hồ Chí Minh – 2016

BẢN PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ

2


Công nghệ sau thu hoạch
STT

1

2

HỌ VÀ TÊN

CÔNG VIỆC

ĐÁNH
GIÁ

Nguyễn Phạm Cẩm Tiên

Tổng hợp + Định dạng Word
Làm Powerpoint phần 1 và 2
Tìm tài liệu phần bảo quản lạnh
Thuyết trình phần mở đầu và
bảo quản lạnh

Tốt

Nguyễn Thị Minh Chi

3

Bùi Thị Thu Sen

4

Huỳnh Ngọc Trọng

Làm Powerpoint phần 3, 4, 5, 6
Tìm tài liệu phần phơi sấy nông
sản, sấy thăng hoa, công nghệ
CAS
Thuyết trình phần sấy đông khô
và sấy thăng hoa
Tìm tài liệu phần bảo quản lạnh
đông thực phẩm
Tìm video
Câu hỏi trắc nghiệm
Thuyết trình phần bảo quản lạnh
đông
In tài liệu
Tìm tài liệu phần phương pháp
điều chỉnh khí quyển
Mở đầu + kết bài
Thuyết trình phần công nghệ
CAS và phương pháp điều chỉnh
khí quyển

MỤC LỤC
3

Tốt

Tốt

Tốt

KÝ TÊN


Công nghệ sau thu hoạch

4


Công nghệ sau thu hoạch
I.

Mở đầu

Phần lớn các nền văn hóa đều có nghệ thuật ẩm thực. Văn hóa ẩm thực là
một tập hợp cụ thể của các truyền thống, thói quen, sở thích, cách thức chọn lựa
thực phẩm và tập quán trong nấu ăn. Nhiều nền văn hóa đã đa dạng hóa các chủng
loại thực phẩm của mình bằng các phương pháp chế biến, nấu nướng và sản xuất.
Việt Nam đất nước có khí hậu nhiệt đới, bốn mùa quanh năm đều có nông sản thu
hoạch. Việc nâng cao chất lượng của nông sản có ý nghĩa rất lớn, đảm bảo được
chất lượng nông sản sau thu hoạch. Và để có những sản phẩm tốt nhất đến tay
người tiêu dùng thì trải qua những quá trình trồng trọt, chăm sóc đặc biệt là bảo
quản sau khi thu hoạch để giữ nguyên bản chất của thực phẩm và hạn chế sự biến
đổi sau thu hoạch. Một trong những phương pháp đó là phương pháp vật lý được
ứng dụng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao.

Rau, củ, quả được
bảo quản lạnh
5


Công nghệ sau thu hoạch
II.

Nội dung

Bảo quản thực phẩm là quá trình xử lý thức ăn bằng nhiều phương pháp
khác nhau nhằm ngăn chặn hoặc làm chậm việc thức ăn bị hư hỏng (giảm chất
lượng, số lượng và giá trị dinh dưỡng, cảm quan hoặc không thể ăn được), nhờ đó
thực phẩm giữ được lâu hơn. Đối với nông sản đa số là loại thực phẩm tương đối
khó bảo quản vì lượng nước chiếm rất cao là điều kiện tốt cho vi sinh vật hoạt
động, cùng với kết cấu của đa số các loại rau quả lại lỏng lẻo, mềm xốp, dễ bị xây
xát, thành phần dinh dưỡng cao của các loại nông sản bên cạnh làm tăng giá trị của
nó thì cũng là môi trường hấp dẫn cho các loại vi sinh vật và sâu bọ, côn trùng phát
triển, nên phải kết hợp các biện pháp tổng hợp giữa các khâu trước và sau thu
hoạch, vận chuyển và phân phối lưu trữ để giảm tổn thất, nâng cao chất lượng và
tăng thêm thu nhập cho người sản xuất. Nên cần phải hiểu được nguyên lý và tầm
quan trọng của nông sản đối với đời sống con người. Đối với từng loại thực phẩm
khác nhau thì áp dụng những phương pháp khác nhau. Nhìn chung phương pháp
vật lí là những phương pháp giúp giữ và kéo dài thực phẩm đúng giá trị dinh
dưỡng của nó mà không làm ảnh hưởng đến thực phẩm mà chỉ làm thay đổi về cơ
học.
1. Bảo quản lạnh
1.1.
Cơ sở khoa học

Làm lạnh là quá trình
giảm nhiệt độ nguyên vật liệu
xuống gần 00C, nhằm kéo dài
thời gian sử dụng của thực
phẩm tươi sống hoặc thực phẩm
đã qua chế biến. Ở nhiệt độ này
nước trong vật liệu còn ở thể
lỏng, chưa xuất hiện thể rắn. (1)

Bảo quản rau, củ, quả bằng phương pháp lạnh
6


Công nghệ sau thu hoạch
Bảo quản lạnh là phương tiện tồn trữ rau quả tươi phổ biến nhất.
Kho lạnh (hay kho mát) để tồn trữ rau quả tươi là nhà một tầng trên mặt đất.
Ngoài các phòng tồn trữ, kho còn có phòng máy, các phòng đóng gói và phụ trợ.
Kích thước phòng rộng hẹp khác nhau, thường có dung lượng từ vài chục tấn đến
vài trăm tấn. Tường, trần, và sàn nhà đều phải cách nhiệt tốt, chiều cao phòng
thường là 6-7 m. Từ những năm sáu mươi, người ta đã xây dựng các kho lạnh tiền
chế vừa nhẹ, rẻ lại lắp ráp nhanh, thay thế các cấu trúc bêtông nặng nề và tốn kém.
Nhiệt độ không khí bên trong các phòng tồn trữ được điều chỉnh từ -5 oC đến
+15oC, và có thể có hoặc không có hệ thống kiểm soát khí quyển.
Rau quả sau khi thu hái cần đưa nhanh vào kho lạnh để giảm cường độ hô
hấp và sự bốc hơi nước, trừ khoai tây và hành tây cần một thời gian ngắn ở nhiệt
độ cao để làm vết thương (khoai tây) lành sẹo và vỏ ngoài (hành tây, hai lớp) được
khô nhằm bảo quản tốt hơn. Cần loại bỏ các cá thể bị xây xát, hư giập và cần phân
loại theo độ chín. Nguyên liệu
nạp kho không kéo dài quá 2

ngày / phòng kho. Nếu rau quả
thu hoạch vào thời kỳ nóng thì
trước khi nhập vào phòng tồn
trữ cần làm mát ở hành lang
kho lạnh hoặc ở phòng làm
mát sơ bộ. Khi chuyển rau quả
quản
rau,
củ, từ
quảtừ.bằng
lạnh
từ phòng lạnh ra cũng cần qua giaiBảo
đoạn
nâng
nhiệt
Nóiphương
chung, pháp
rau quả
tươi
tồn trữ trong kho lạnh không nên để bị tác động của sự thay đổi nhiệt độ đột ngột,
gây đọng nước dễ làm hư hỏng rau quả. Tốt nhất, sự tăng giảm nhiệt độ là 4-5 oC/1
ngày đêm. Nếu vì nguyên nhân nào đó, nhiệt độ phòng tồn trữ xuống quá thấp thì
phải có biện pháp nâng nhiệt độ lên từ từ, không được chuyển nguyên liệu sang
phòng âm vì có thể làm đen rau quả.
7


Công nghệ sau thu hoạch
Hầu hết các máy lạnh được sử dụng hiện nay là máy lạnh sử dụng máy nén
hơi với tác nhân lạnh là amoniac hay các freon.

Mỗi một môi chất lạnh đều có ưu nhược điểm riêng. NH 3 thì khá rẻ tiền
nhưng độc và gây mất ý thức nếu nồng độ của nó trong không khí vượt quá 2 %,
nó cũng có thể tạo ra hỗn hợp nổ với với không khí (khi có nồng độ từ 15 – 28 %).
Do vậy nếu NH3 bị thoát ra ngoài sẽ gây ra những vấn đề nghiêm trọng, người ta
thường dùng khí CO2 để khử độc khí NH3 bằng phản ứng:
NH3 + CO2 + H2O = (NH4)2CO3
Với tác nhân lạnh là freon ưu điểm của nó là không độc, tuy vậy nó khá đắt
tiền, khó tổng hợp và gây ảnh hưởng đến tầng ôzon (gây hiệu ứng nhà kính). Hai
loại tác nhân lạnh hay được sử dụng nhất là R12 và R22. Hiện nay R12 đã bị cấm
sử dụng chỉ còn sử dụng R22 và R134a.
Quá trình làm lạnh được xảy ra dựa trên nguyên lí nhiệt động là khi môi chất
bốc hơi, chuyển từ trạng thái lỏng sang khí thì sẽ thu nhiệt môi trường và làm lạnh
cho môi trường. Môi chất lạnh ở trạng thái hơi dưới tác dụng của máy nén sẽ bị
nén lên áp suất cao, sau đó khí nén sẽ nhả nhiệt và ngưng tụ ở thiết bị ngưng tụ, từ
thiết bị ngưng tụ, tác nhân lạnh sẽ qua van tiết lưu bốc hơi ở thiết bị bốc hơi thu
nhiệt môi trường và làm lạnh. Quá trình này xảy ra tuần hoàn và liên tục. Với
những kho lạnh có công suất lớn, người ta dùng máy nén 2 cấp, có khi là máy nén
3 cấp hay nhiều máy nén 1 cấp mắc nối tiếp hoặc song song.
Chế độ tồn trữ rau quả tươi:
Loại rau quả

Nhiệt độ (oC)

Độ ẩm tương đối (%)

Thời hạn tồn trữ

Cà chua xanh
Cà chua chín
Dưa chuột

Cà rốt
Khoai tây
Khoai lang
Khoai sọ

9-10
1-3
7-10
0-1
3-10
13-16

85-90
85-90
90-95
90-95
85-90
80-85

4-6 tuần
3-6 ngày
10-14 ngày
4-6 tháng
2-4 tháng
4-6 tháng

8


Công nghệ sau thu hoạch

Khoai mỡ
Cà tím
Bí đao xanh
Cam chanh
Bưởi
Sầu riêng
Thanh long
Chanh xanh
Chanh chín
Dứa xanh
Dứa chín
Chuối xanh
Chuối chín
Xoài
Đu đủ
Ổi
Mít
Dưa hấu

7-10
11,5-12
7-10
0-4
2-4
5-7
4-6
2-4
13-15
0-5
11-13

7-9
12-14
11-13
7-9
7-10
8-10
10-13
2-4

85-90
90-95
85-90
85-90
85-90
85-90
85-90
85-90
85-90
85-90
85-90
85-90
85-90
85-90
85-90
85-90
85-90
85-90
80-85

2-4 tháng

1-2 tuần
7-10 ngày
10-14 ngày
4-5 tháng
13-17 tuần
6-8 tuần
2-4 tuần
1-4 tháng
3-6 tuần
3-4 tuần
3-4 tuần
10-20 ngày
5-10 ngày
4-7 tuần
2-3 tuần
3-5 tuần
5-7 tuần
2-4 tuần

Thực phẩm bảo quản lạnh không được lâu dài, thường chỉ được vài ngày đến
vài tháng. Rau quả có tính miễn dịch cao hơn thịt động vật và sản phẩm thịt nên
bảo quản lạnh được lâu hơn. Do đó phương pháp bảo quản lạnh chủ yếu để bảo
quản rau quả và một số sản phẩm từ rau quả.
1.2.
Các biến đổi của nguyên liệu
Đối với các sản phẩm có chứa tinh bột đã qua quá trình chế biến, ví dụ như
bánh mì, sandwich,… trong quá trình làm lạnh sẽ bị thay đổi tính chất cơ lý do
hiện tượng thoái hóa của tinh bột sau khi đã bị hồ hóa trong quá trình chế biến
trước đó. Sự thoái hóa của tinh bột thường làm cho sản phẩm trở nên cứng và khô.
Bên cạnh đó, nếu độ ẩm tương đối của không khí cao trong quá trình làm lạnh, có

thể sẽ diễn ra quá trình hút ẩm làm thay đổi tính chất cơ lý của sản phẩm. Ngoài ra,
còn biến đổi màu sắc của sản phẩm đối với trường hợp làm lạnh và bảo quản lạnh
các sản phẩm trái cây do các phản ứng nâu hóa do enzyme xúc tác.
9


Công nghệ sau thu hoạch
Đối với các sản phẩm dạng lỏng, quá trình làm lạnh sẽ làm thay đổi độ nhớt.
Trong quá trình làm lạnh và vận chuyển, cần chú ý đến biến đổi này vì sự thay đổi
độ nhớt sẽ ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt và quá trình vận chuyển bằng
bơm.
1.3.

Thiết bị

Tủ lạnh cơ
2. Bảo quản lạnh đông
2.1.
Cơ sở khoa học

Lạnh đông là quá trình bảo quản thực phẩm bằng cách hạ nhiệt độ của sản
phẩm xuống thấp hơn nhiệt độ đóng băng, nước trong nguyên vật liệu kết tinh, làm
khối vật liệu từ mềm chuyển sang cứng gọi là lạnh đông. Quá trình làm lạnh đông
làm cho sự sống của vi sinh vật và hoạt động của enzym bị kiềm chế rất rõ. Do
lạnh đông nước chuyển thành pha rắn, sự di chuyển của vi sinh vật kém đi, đồng
thời chất nguyên sinh bị mất nước, màng tế bào vi sinh vật bị nén mạnh, nhờ đó
quá trình lạnh đông bảo quản nguyên vật liệu thực phẩm được lâu dài có thể đôi ba
năm. (1)
Trong quá trình làm lạnh đông ,
một phần nước trong nguyên sinh bị

tách ra khỏi tế bào. Khi làm rã đông
các chất keo trong chất nguyên sinh
hút nước làm cho nguyên liệu trở lại
10


Công nghệ sau thu hoạch
trạng thái ban đầu, hiện tượng thuận nghịch này xảy ra ở thịt cá thuận lợi hơn ở rau
quả.
Khi làm lạnh đông ở nhiệt độ quá thấp, độ thẩm thấu của thực phẩm bị giảm,
khi rã đông nguyên vật liệu thực phẩm không còn giữ được tính chất ban đầu nữa.
Nhiệt độ làm lạnh đông tốt nhất khi lượng nước còn lại trong nguyên vật liệu thực
phẩm không bị đóng băng chiếm không quá 15%. Với lượng nước này , hầu hết
các vi sinh vật ở trạng thái khô cạn, không hoạt động được. Vì vậy chỉ nên cấp
đông thịt, cá: đến -32 ÷ -350C , rau quả : - 20 ÷ -270C.
Bảo quản rau củ quả bằng phương pháp lạnh đông
Làm lạnh đông nhanh tinh thể nước đá tạo thành nhỏ, ít chèn ép tế bào khi rã
đông nước trong tế bào chảy ra ít, không làm hao tổn chất dinh dưỡng. Mặt khác
nhiều vi sinh vật không kịp thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ đột ngột nên mức
độ nhiễm trùng sẽ ít hơn làm lạnh đông chậm.
Để bảo quản thịt, cá trước hết hạ nhiệt độ của thịt, cá thấp xuống -32 ÷
-350C, sau đó đưa vào tồn trữ lâu dài ở nhiệt độ -180C ÷ -200C .
Quá trình làm lạnh, lạnh đông không tiêu diệt được tất cả hệ vi sinh vật
trong nguyên vật liệu thực phẩm,
chúng sẽ phục hồi ngay sau khi rã
đông, nên kho lạnh, quy trình chế
biến lạnh cũng như nguyên vật liệu
thực phẩm làm lạnh phải đảm bảo
yêu cầu cao về vệ sinh và chất lượng
mới có thể bảo quản tốt.

Phương pháp bảo quản lạnh và
quản
raunguyên
củ quảliệu
bằng
phápở lạnh
lạnh đông có ưu điểm lớn nhất là bảoBảo
quản
được
vàphương
thực phẩm
dạngđông
tươi, phẩm chất ít bị biến đổi, bảo quản được lâu với số lượng lớn nhất và khá tiện
lợi. Nhược điểm của phương pháp này là phương pháp đắc tiền vì chi phí năng
lượng và đầu tư thiết bị cao. Nhưng dù sao phương pháp này vẫn là phương pháp
bảo quản nguyên liệu và thực phẩm chủ yếu trên thế giới hiện nay, đang được phát
11


Công nghệ sau thu hoạch
triển mạnh mẽ và rộng khắp trong các hộ gia đình, trong vận tải, trong công nghiệp
và thương mại.
2.2.
Các biến đổi của nguyên liệu
Sự thay đổi thể tích của nguyên liệu: khi thay đổi từ trạng thái lỏng sang
trạng thái rắn, thể tích của nước có thể tăng lên 9%. Tuy nhiên mức độ tăng còn
phụ thuộc vào hàm lượng ẩm của nguyên liệu, trật tự sắp xếp của các tế bào, nồng
độ chất hòa tan có trong nguyên liệu, …
Sự biến đổi cấu trúc: sự hình thành các tinh thể đá trong khối nguyên liệu
dẫn đến sự thay đổi cấu trúc của nguyên liệu. (3)

2.3.

Thiết bị

Tủ đông
Lạnh đông gió

12


Công nghệ sau thu hoạch
a.

Thiết bị lạnh đông dạng tầng sôi
Lạnh đông chậm

Nhiệt độ lạnh đông lớn hơn -18 0C. Thời gian lạnh đông kéo dài từ 15h đến
20h tùy theo từng loại trái cây, vận tốc không khí đối lưu nhỏ hơn 1m/s. Sự tạo
thành tinh thể đá trong rau, quả ít. Kích thước tinh thể đá lớn nên cấu trúc mô tế
bào và màng tế bào rau quả dễ bị phá huỷ. Khi tan giá dịch bào trong sản phẩm
chảy ra làm giảm chất lượng, dễ nhiễm trùng. Ngày nay không dùng phương pháp
này để bảo quản thực phẩm. Đối với rau quả dùng để chế biến nước quả hay huyền
phù phương pháp này có lợi vì phá vỡ cấu trúc tế bào nên khi ép cho hiệu suất cao.
b.

Lạnh đông nhanh

Sự tạo thành tinh thể đá trong rau, quả nhiều hơn. Kích thước tinh thể rất
nhỏ nên không phá hủy nhiều cấu trúc tế bào, giữ được độ tươi của rau, quả đạt
trên 95% .

Thời gian lạnh đông kéo dài từ 20 phút đến 3 giờ tùy theo từng loại sản
phẩm. Nhiệt độ lạnh đông từ -350C đến -400C. Vận tốc không khí đối lưu 3 -5m/s
c.

Lạnh đông cực nhanh (Siêu đông lạnh)

Người ta sử dụng CO2 lỏng và N2 lỏng.
Thời gian lạnh đông từ 5-10 phút. Với cách này sẽ đảm bảo nguyên vẹn
phẩm chất tươi sống của rau quả.
Tuy nhiên với phương pháp lạnh đông thì sau khi lấy ra khỏi môi trường
lạnh rau quả phải được sử dụng ngay.


Ưu điểm
-

Nhiều vi sinh vật không kịp thích nghi với nhiệt độ lạnh đột ngột à
mức độ nhiễm trùng ít hơn.
13


Công nghệ sau thu hoạch
Làm lạnh đông nhanh, tinh thể nước tạo ra nhỏ à khi làm tan giá,

-

nước trong tế bào ít chảy ra à không hao tổn nhiều chất dinh dưỡng à
phẩm chất ít bị biến đổi.
-

Bảo quản lâu với số lượng lớn nhất và khả năng tiện lợi.

-

Tăng khả năng điều hòa, cung cấp thực phẩm tươi sống cho các thành
phố lớn, khu đông dân.

-

Phục vụ tốt cho việc giao lưu hàng hoá thực phẩm trong nước và
ngoài nước,...



Nhược điểm
- Lớn nhất của phương pháp này là đắt tiền vì chi phí năng lượng và đầu tư
-

thiết bị cao.
Đối với phương pháp làm lạnh đông chậm do kích thước các tinh thể đá
lớn nên khi làm tan giá các tinh thể đá sẽ chèn ép các mô tế bào làm cho

dịch bào bị thất thoát.
3. Phơi sấy nông sản
3.1.
Cơ sở khoa học
Các sản phẩm nông nghiệp muốn được bảo quản tốt thì điều kiện đầu tiên là
phải có độ ẩm (w) nhỏ. Nhưng sau khi thu hoạch thì sản phẩm thường rất ẩm, thậm
chí ướt, nên cần phải được làm khô tới độ ẩm thích hợp cho việc bảo quản. Khi vào
mùa nắng thì người nông dân ta đem phơi. Đây là cách đơn giản, ít tốn kém, nên đã

trờ thành biện pháp sấy kết hợp với phơi khi có điều kiện. (2)
Sấy là một biện pháp làm khô chủ động và có hiệu quả. Mặt khác sấy không
chỉ là làm khô, mà nhiều khi nó lại tác động cần thiết để nâng cao phẩm chất nông
sản, làm tăng giá trị thương phẩm, chẳng hạn trong công nghệ chế biến chè, cà phê,
thuốc lá, quả,… Lợi ích thu được rõ ràng vượt qua chi phí cho sấy.

14


Công nghệ sau thu hoạch
Độ ẩm thích hợp và an toàn để bảo quản hầu hết các nông sản khi nhập kho
là 12-14%. Khi w lớn hơn 14% thì các hoạt động sống trong nông sản, sự hô hấp
mạnh lên, nhiệt độ tăng dần, khiến cho các hoạt động vi sinh hay côn trùng ngày
càng mãnh liệt. Điều này lại càng làm cho nhiệt độ tăng lên nữa, nông sản bốc
nóng và bị hư. Rõ ràng khồng chế độ ẩm ở mức 14% là rất cần thiết, nhất là vào
mùa mưa. Nếu vì lý do gì đó mà sản phẩm bị bốc nóng, ta mau chóng đem phơi
sấy thì vẫn có thể cứu vãn được.
Nông sản ẩm ướt không những không bảo quản được, mà nếu có đem chế
biến ngay thì cũng sẽ gặp trở ngại. Khi xay xát bột dính vào máy độ thu hồi giảm
mà tiêu phí năng lượng lại nhiều, chất lượng xấu đi… Do vậy công nghệ chế biến
chỉ tiến hành được khi nguyên liệu đưa vào ở trạng thái khô nhất định. Mặt khác,
nhiều khi người ta thu hoạch sản phẩm còn chưa chín hẳn. Khi đó sấy còn đóng vai
trò làm nhanh quá trình chín của nó.
Như vậy, phơi sấy thực chất là dùng nhiệt lượng làm bốc hơi nước có trong
sản phẩm tới một giới hạn cần thiết về độ ẩm. Khi đó nếu dùng sức nóng mặt trời
thì ta gọi là phơi, còn nếu phải đổi nhiên liệu hoặc dùng điện tạo ra sức nóng thì đó
là quá trình sấy. Tốc độ phơi sấy tăng lên khi:
-

Làm tăng nhiệt độ không khí xung quanh vật được làm khô.

Làm tăng tốc độ chuyển động luồng không khí đó ( quạt hay thông gió tự

-

nhiên).
Làm giảm độ ẩm và áp suất của không khí trong phòng sấy (thổi ra

ngoài).
3.2.
Các biến đổi của nguyên liệu khi sấy
Trong quá trình sấy sẽ xuất hiện gradient nhiệt trong nguyên liệu. Nhiệt độ
sẽ tăng cao ở vùng bề mặt của nguyên liệu và sẽ giảm dần tại vùng trung tâm.

15


Công nghệ sau thu hoạch
Sự khuếch tán ẩm sẽ xảy ra do sự chênh lệch ẩm tại các vùng khác nhau ở
bên trong mẫu nguyên liệu.
Các tính chất vật lí của nguyên liệu sẽ thay đổi như hình dạng, kích thước,
khối lượng, tỉ trọng, độ giòn.. (3)
3.3.

Các phương pháp sấy

Khi cần làm khô một khối lượng lớn sản phẩm trong một thời gian ngắn bất
kể thời tiết nào, người ta phải dùng phương pháp sấy. Nó tuy tốn kém và phức tạp
hơn việc phơi tự nhiên, nhưng lại cần thiết để có được sản phẩm đồng nhất đưa ra
thị trường. Sấy là phải dùng tác nhân đốt nóng như khói lò hay không khí nóng,
tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm, hâm nóng nó lên rồi lôi kéo hơi ẩm ra theo. Như

vậy là phải hao tốn nhiệt năng (chất đốt).
Cách sấy bằng khói lò thường làm bẩn sản phẩm bởi tàn tro, bụi,… Nên nó
chỉ khi sản phẩm không cần sạch hoặc sẽ làm sạch sau đó. Trong đa số trường hợp
ấy, người ta phải tìm cách cách ly sản phẩm khỏi khói lò, nghĩa là trên thực tế chỉ
có không khí nóng tiếp xúc với sản phẩm. Cách này tuy có tốn kém hơn, nhưng bù
lại ta lại có sản phẩm sạch, giữ vững phẩm chất, đồng thời dễ vận hành hơn.
a.

Sấy tĩnh

Kiểu này đơn giản và thường gặp nhất: lớp sản phẩm nằm yên trên dàn sấy.
Nó hay được dùng cho quy mô nhỏ, thủ công. Hạt và nói chung là nông sản đem
sấy được trải thành lớp nằm ngang tiếp xúc với không khí lưu thông lướt trên mặt
hoặc từ dưới lên. Lưu lượng không khí nóng đi qua phải được khống chế cho phù
hợp. Chẳng hạn, người ta đã đúc kết cụ thể: với không khí ở 60 oC đi qua 1m3 hạt
trải thành lớp dày 5cm thì lưu lượng của dòng khí đó phải là 300m3/giờ.
b.

Sấy liên tục
16


Công nghệ sau thu hoạch
Lớp hạt được chuyển động liên tục trong lò sấy, từ đầu vào ra tới cửa xả. Bề
dày lớp khá mỏng 20-30 cm, lại được đảo trộn thường xuyên, nên rất đồng đều.
Lưu lượng không khí tới 6000-8000m3/giờ cho 1m3 sản phẩm. Còn nhiệt độ thì tùy
theo đối tượng sấy. Nói chung với mỗi loại nông sản cần sấy thử trước để rút ra
những thông số tối ưu về nhiệt độ, lưu lượng không khí, tốc độ chuyển hạt,…
Cũng cần tránh làm nguội quá nhanh, dễ dẫn tới sản phẩm bị giòn, dễ gãy vỡ.
c.

Sấy đối lưu

Trong kiểu sấy này lớp hạt chuyển động ngược chiều với dòng không khí
nóng được thổi vào để làm tác nhân sấy. Mẫu nguyên liệu sẽ được tiếp xúc trực
tiếp với không khí nóng trong buồng sấy, một phần ẩm trong nguyên liệu sẽ được
bóc hơi. Mẫu nguyên liệu cần sấy theo nguyên tắc đối lưu. Động lực:
-

Sự chênh lệch áp suất hơi tại bề mặt nguyên liệu và trong thao tác sấy,

-

nhờ đó các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu bị bóc hơi.
Sự chênh lệch độ ẩm tại bề mặt và tâm của nguyên liệu nhờ vậy độ ẩm sẽ
khuếch tán ra bề mặt của nguyên liệu.

Từ phía trước tới phần sau của lớp sản phẩm đang chảy xuống, độ ẩm trong
sản phẩm tăng lên, trong khi nhiệt độ của dòng không khí theo chiều ngược giảm
dần do ngày một đi xa khỏi nguồn đốt. Hai xu hướng đó bù trừ nhau, làm cho quá
trình sấy vừa hài hòa, vừa hiệu quả. Kiểu này cũng cơ khí hóa ở hai tuyến: vận
chuyển nông sản và thổi không khí nóng.
4. Sấy khô nông
4.1.
Lịch sử

sản bằng công nghệ FD (sấy thăng hoa)

Đã bắt đầu vào năm 1.100 do người Incas ở Peru thực hiện bằng cách lợi
dụng vị trí cao (4500m) của vùng núi Ande ở Nam Mỹ. Họ sử dụng vị trí cao này

có không khí lạnh và áp suất thấp để đông lạnh thịt cũng như một số loại thực
phẩm. Nhờ tác dụng của bức xạ mặt trời và áp suất thấp nên các sản phẩm thực
17


Công nghệ sau thu hoạch
phẩm sau khi bị đông giá liền có xu hướng bị đông khô. Các chế phẩm thực phẩm
đã được bảo quản trong những “tấm bố” (một loại ba lô) của quân đội hành quân.
Với những kết qủa sử dụng tốt đẹp của các sản phẩm thực phẩm đông khô thiên
nhiên như vậy, cho nên những kho dự trữ sống về rau quả có sức chứa đủ để nuôi
sống 25-30 ngàn người đã được thay thế bằng đông khô thiên nhiên trên cao
nguyên này từ năm 1533.
Sau đó, năm 1906 hai nhà vật lý người Pháp là Bordas và Darsonval đã sáng
chế được thiết bị làm ngưng đá hơi nước bằng tuyết trộn với axeton trong qúa trình
sấy. Tiếp theo, các nhà khoa học khác của Pháp, Mỹ đã tiếp tục hoàn thiện phương
pháp đông khô huyết tương sử dụng tốt trong chiến tranh Mỹ-Nhật (1941). Năm
1942-1943 đã có những thiết bị đông khô hoàn chỉnh với công suất lớn cho công
nghiệp dược phẩm. Các nhà nghiên cứu đã phải mất tiếp 15 đến 20 năm tìm tòi áp
dụng phương pháp đông khô cho công nghiệp cho các loại thực phẩm. Ngày nay,
thực phẩm đông khô đã trở thành thực phẩm có quy mô sản xuất công nghiệp trên
thế giới, đặc biệt là thị trường Âu – Mỹ. Người ta sản xuất thực phẩm đông khô để
phục vụ cho xuất khẩu vì đó là sản phẩm chế biến cho ra chất lượng cao nhất.
Sản phẩm đông lạnh cũng giữ được hầu như nguyên vẹn tính chất tươi sống,
hoạt tính sinh học, các hoạt tính đặc biệt như sản phẩm đông khô song quá trình
bảo quản, vận chuyển tiếp theo đều cần phải giữ khép kín trong mạch lạnh liên tục
trong môi trường có nhiệt độ âm (-18÷-25oC). Bởi vậy, nếu vận chuyển xa quá
300km, hoặc bảo quản quá 6 tháng thì tổng giá thành của sản phẩm đông lạnh sẽ
cao hơn tổng giá thành của sản phẩm đông khô.
Mặt khác sản phẩm đông khô có nhiều ưu điểm trong bảo quản dài hạn ở
nhiệt độ bình thường (khác với trữ đông, phải giữ ở nhiệt độ dưới – 18 oC liên tục)

vận chuyển dễ dàng và sử dụng tiện lợi so với sản phẩm đông lạnh.

18


Công nghệ sau thu hoạch

4.2.

Khái niệm cơ bản - Thăng hoa

Sấy đông khô chân không là một kỹ thuật sấy sản phẩm ưu việt. Trước hết
nguyên liệu được đông lạnh đột ngột tại điểm ngã 3 (triple-point temperature),
khiến nước trong sản phẩm đóng thành thể rắn, rồi qua xử lý chân không thăng hoa
(sublimes) thành dạng hơi rồi ngưng tụ thành nước và thải ra ngoài, sản phẩm trở
thành dạng khô.

Giản đồ pha của nước
Nguyên lý chủ đạo của quá trình đông khô chân không đó là khiến nước
thăng hoa thành hơi. Trong biểu đồ, ba đoạn thẳng OA, OB, OC được gọi là
Đường lỏng hóa, Đường khí hóa và Đường thăng hoa, biểu thị mối quan hệ giữa
hơi nước và nhiệt độ ở 3 giai đoạn : Băng- nước , nước - hơi nước, băng- hơi nước.
Điểm O được gọi là điểm ngã 3, nhiệt độ đối ứng là 0.01℃, áp suất hơi là 6.11
19


Công nghệ sau thu hoạch
mbar 4.58 mmHg, 611 Pa, tại nhiệt độ này, 3 yếu tố: nước, băng và hơi nước có thể
cùng tồn tại và ở trạng thái cân bằng. Khi nhiệt độ hoặc áp suất thay đổi sẽ xuất
hiện nhiều sự biến đổi hoặc nước đóng băng tan ra hoặc sẽ xảy ra hiện tượng chất

rắn trở thành chất khí– thăng hoa. Trong trạng thái chân không cao, với nguyên lý
thăng hoa, nước đá trong sản phẩm không qua tan rã mà trực tiếp hóa hơi rồi thoát
ra ngoài, đạt đến mục đích làm khô sản phẩm.
Do vậy quá trình này được gọi là sấy thăng hoa. Về lý thuyết, tiến trình
thăng hoa chỉ cần thực hiện ở nhiệt độ điểm ngã 3 là được, nhưng trong thực tế
điều kiện đó khắt khe hơn, thông thường cần độ chân không 0.5~1.5 mbar và nhiệt
độ khoảng -25oC mới đảm bảo tiến hành thuận lợi.
4.3.
Các bước tiến hành quá trình sấy đông khô chân không
- Tiền đông: Chuẩn bị sản phẩm cho quá trình thăng hoa tiếp sau,

-

để sản

phẩm ở nhiệt độ lạnh 10~20℃.
Sấy khô: Trong quá trình này, băng thăng hoa chứ không tan ra.
Làm nóng rồi sấy khô: trong quá trình này, mấu chốt là loại bỏ nước
còn tồn lưu, để sản phẩm khô hoàn toàn, bước này đóng vai trò hết sức
quan trọng trong việc bảo quản ổn định sản phẩm.

So sánh Ưu nhược điểm của sấy đông khô:
Hình dáng, màu sắc, dinh dưỡng, hương thơm, thành phần, vị của nguyên
liệu chỉ biến đổi chút ít.
Sản phẩm không bị ô
nhiễm, lượng nước tồn lưu
rất ít (1~3%), ít vi khuẩn, bảo
quản dễ, vận chuyển tiện lợi
ở nhiệt độ thường.

20

Một số sản phẩm sấy đông khô


Công nghệ sau thu hoạch
Cấu trúc sản phẩm không đổi, dễ nghiền nát, dễ phục hồi nguyên trạng.
Trang thiết bị đắt, thao tác khó, khó hoạt động ở nhiệt độ dưới - 60oC,cần
máy hút chân không phải có hiệu suất cao.
Khi đóng gói cần phải ghi chú ý hàng dễ vỡ, và có tính hút ẩm rất cao, nên
cần phải đóng gói kín.
-

Ứng dụng của sấy đông khô
Nấm, cà rốt, ngô ngọt, rau chân vịt, rau cần, hạt đậu Hà lan, cải bắp, nấm

-

hương, ớt đỏ, hành, tỏi tây, mộc nhĩ (nấm mèo), rau mùi, măng tây.
Thịt bò lát, thịt lợn lát, thịt gà, thịt vịt.
Tôm, cá mực, cá con, cua, sò điệp.
Đậu phụ, súp miso, bột xì dầu, bột dấm, bột trà, bột cà phê.
Sữa ong chúa, bột hoa, cao xương cá, tinh dầu tỏi, dầu linh chi, dầu nấm

-

hương, men, kháng sinh.
Bột dâu tây, bột chuối, bột dứa, bột kiwi.
Vi sinh vật (các loại vi khuẩn), cái men, máu huyết tương dùng trong y học,

4.4.

mẫu vật sinh học, thuốc kháng sinh

21


Công nghệ sau thu hoạch

.

5.

Một số sản phẩm sấy đông khô
Công nghệ CAS ( Cells alive system)

Hệ thống công nghệ CAS bao gồm thiết bị CAS kết hợp với thiết bị làm
lạnh nhanh tác động lên đối tượng là nông sản, thực phẩm làm cho phân tử nước
đóng băng (nhưng không liên kết với nhau) trong thời gian khoảng 30 phút. Nhờ
vậy sẽ không phá vỡ cấu trúc mô tế bào, ức chế quá trình bị oxy hóa, phòng chống
sự gia tăng nhiễm khuẩn và làm cho sản phẩm giữ nguyên mùi, vị, lượng nước cần
thiết, màu sắc và dinh dưỡng đạt tới mức 99,7%. CAS được đánh giá là công nghệ
tiên tiến, cho phép khống chế và tối ưu hóa các thông số bảo quản để kéo dài quá
trình chín nhưng không làm hư hỏng nông sản, thực phẩm tươi sau thu hoạch.
Dùng kỹ thuật lạnh kết hợp với kỹ thuật nuôi sống các tổ chức tế bào (CAS) trong
bảo quản còn là phương pháp sạch và kinh tế trong bảo quản nông sản, thực phẩm
tươi. Sự khác biệt giữa công nghệ CAS và công nghệ đông lạnh truyền thống là sự
22

Công nghệ sau thu hoạch
đóng băng của nước trong mỗi loại nông sản, thực phẩm. Công nghệ CAS thường
sử dụng để bảo quản “tươi sống” những nông sản thực phẩm có khả năng bảo quản
lạnh và có giá trị thương phẩm cao. CAS không thể thay thế cho các công nghệ bảo
quản khác, tùy theo đối tượng nông sản, mục đích và giá thành sản phẩm mà lựa
chọn công nghệ bảo quản phù hợp.
Đây là công nghệ tiên tiến bậc nhất về bảo quản hải sản, nông sản và thực
phẩm trên thế giới do Tập đoàn ABI là chủ sở hữu độc quyền sáng chế, đã được
công nhận tại 22 quốc gia, Liên minh châu Âu (EU) và bảo hộ trên toàn thế giới.
Đôi nét về công nghệ CAS
Nguyên lý của công nghệ CAS là làm lạnh đông nhanh với chức năng CAS
(bản chất là từ trường) làm cho nước trong sản phẩm sẽ liên kết với nhau thành
cụm nhỏ vài ba phân tử mà không đóng băng thành khối như lạnh đông thông
thường. CAS không phá vỡ cấu trúc mô tế bào, không làm biến tính các hợp chất
sinh học. Kết quả lạnh đông CAS là giữ được chất lượng sản phẩm tươi nguyên
như ban đầu.
Công nghệ CAS khi tích hợp với tủ đông lạnh có những ưu điểm sau:
-

Không tan nhỏ giọt khi thực phẩm đông lạnh rã đông.
Thiết lập giữ nước cho thực phẩm.
Giữ được độ ngon.
Giữ được amino axit.
Giữ được độ tươi và hương vị ban đầu.
Giữ được màu của thực phẩm.
Không bị oxy hóa.
Hạn chế sự biến chất protein.
6. Bảo quản rau quả bằng phương pháp điều chỉnh khí quyển
Với sự phát triển của nền nông nghiệp, cùng với sự áp dụng các thành tựu

khoa học kỹ thuật, canh tác tiến bộ,… làm sản lượng nông sản ngày càng tăng, đáp
ứng được phần nào nhu cầu của người tiêu dùng. Tuy nhiên một thực trạng đã và
23


Công nghệ sau thu hoạch
đang diễn ra là công nghệ bảo quản sau thu hoạch đối với mặt hàng rau quả này
còn nhiều yếu kém. Không giống với những mặt hàng khác rau quả tươi khi bảo
quản vẫn là những cơ thể sống, do đó thời hạn sử dụng rất ngắn. Từ thực tế trên
nhiều phương pháp bảo quản đã được ra đời như: bảo quản ở điều kiện thường, bảo
quản bằng khí gas, bảo quản ở nhiệt độ thấp… và đặc biệt phải kể đến công nghệ
MA (Modifided Atphosphere) và CA (Controlled Atphosphere).
Nguyên nhân của việc sử dụng phương pháp này là do trong điều kiện bảo
quản lạnh, do việc hạ nhiệt độ đến mức thấp nhất có thể làm hư hỏng hoặc bị tổn
thương lạnh. Việc làm chính của quá trình nay la giảm nồng độ O 2 và tăng lượng
CO2.
Về cơ bản CA và MA giống nhau, chỉ khác nhau ở mức độ kiểm soát. Tuy
nhiên CA chính xác hơn trong việc kiểm soát mức độ khí.
Việc loại bỏ hoặc bổ sung các chất khí dẫn đến kết quả là thành phần khí
quyển thay đổi khác với thành phần không khí ban đầu, bằng cách thực hiện các
phương pháp như CA, MA và các phương pháp tồn trữ áp suất thấp (hipobaric)..có
thể kéo dài thời gian tồn trữ các loại rau quả. Mục đích của phương pháp này là
làm giảm hoạt động hô hấp và các phản ứng trao đổi chất khác bằng cách làm tăng
hàm lượng CO2 và làm giảm hàm lượng O2, giảm tốc độ sản sinh ethylen tự nhiên.
Ưu điểm của phương pháp:
-

Làm chậm quá trình chín và hô hấp chậm lại, tốc độ sản xuất ethylen.
Trực tiếp hoặc gián tiếp làm ảnh hưởng đến tác nhân gây bệnh sau thu

-

hoạch, giảm sự cố sâu bệnh và mức độ nghiêm trọng.
Giảm bớt các rối loạn sinh lý như tổn thương lạnh.
Công cụ hữu ích để kiểm soát côn trùng trong một số mặt hàng để đáp

III.

ứng nhu cầu kiểm dịch thực phẩm của nước nhập khẩu.
Kết luận
24


Công nghệ sau thu hoạch
Ngày nay, việc sử dụng phương pháp vật lí để bảo quản thực phẩm đã trở
thành giải pháp thông dụng. Tuy nhiên, để chất lượng sản phẩm được tốt hơn thì
phải áp dụng một cách có chọn lọc khoa học và phù hợp cho từng loại thực phẩm.
Hiệu quả của phương pháp vật lí mang lại là vô cùng lớn ngăn chặn hoặc làm chậm
việc thức ăn bị hư hỏng nhờ đó thực phẩm giữ được lâu hơn. Cùng đó khoa học
ngày càng phát triển theo đó là sự ra đời nhiều phương pháp, trang thiết bị hiện đại
giúp cho con đường đến những thực phẩm đảm bảo chất lượng ngắn hơn và hiệu
quả hơn. Vì vậy tầm quan trọng của phương pháp vật lí trong việc hạn chế những
biến đổi của nguyên liệu sau thu hoạch là vô cùng lớn.
IV.

Câu hỏi trắc nghiệm

Câu 1: Bảo quản thực phẩm là quá trình xử lý thức ăn bằng nhiều phương pháp
khác nhau nhằm ngăn chặn hoặc làm chậm việc thức ăn bị hư hỏng
nhờ đó thực phẩm giữ được lâu hơn.

A.
B.
C.
D.

Biến đổi/ Phòng ngừa.
Thúc đẩy/ Làm nhanh.
Ngăn chặn/Làm chậm.
Tất cả đều sai.

Câu 2: Chọn đáp án SAI
A.

Làm lạnh là hạ nhiệt độ nguyên vật liệu xuống gần 0 0C, ở nhiệt độ này

B.
C.
D.

nước trong vật liệu còn ở thể lỏng, chưa xuất hiện thể rắn.
Tốt nhất, sự tăng giảm nhiệt độ là 10-15oC/1 ngày đêm.
Nguyên liệu nạp kho không kéo dài quá 2 ngày / phòng kho.
Nhiệt độ không khí bên trong các phòng tồn trữ được điều chỉnh từ -5 oC
đến +15oC, và có thể có hoặc không có hệ thống kiểm soát khí quyển.

Câu 3: Vì sao quá trình lạnh đông bảo quản nguyên vật liệu thực phẩm được lâu
dài?

25