Trường Đại học Công nghệ Đồng Nai
Công nghệ bảo quản và chế biến rau quả Giảng viên: Nguyễn
Quang
Email:
[email protected] [email protected] Phone number: 01689.034.127
Nội dung môn học
Chương 1: Tổng quan về rau quả trước và sau thu hoạch Chương 2: Sự hư hỏng của rau quả và các sản phẩm từ rau quả Chương 3: Phương pháp bảo quản rau quả Chương 4: Công nghệ chế biến rau quả nước đường, rau quả muối chua Chương 5: Công nghệ chế biến đồ hộp nước rau quả Chương 6: Công nghệ chế biến mứt quả Chương 7: Công nghệ chế biến rau quả sấy, rau quả lạnh đông
Nội dung môn học
Chương 1: Tổng quan về rau quả trước và sau thu hoạch Chương 2: Sự hư hỏng của rau quả và các sản phẩm từ rau quả Chương 3: Phương pháp bảo quản rau quả Chương 4: Công nghệ chế biến rau quả nước đường, rau quả muối chua Chương 5: Công nghệ chế biến đồ hộp nước rau quả Chương 6: Công nghệ chế biến mứt quả Chương 7: Công nghệ chế biến rau quả sấy, rau quả lạnh đông
Tài liệu tham khảo Sách, giáo trình chính PGS – TS. Lê Văn Tán (Chủ biên), GS – TS. Nguyễn Thị Hiền, TS. Hoàng Thị Lệ Bằng, TS. Quản Lê Hà, Công nghệ bảo quản và chế biến rau quả, Nhà xuất bản Khoa học và kỹ
thuật.
Tài liệu tham khảo
[1] Bài giảng công nghệ bảo quản và chế biến rau quả
(lưu hành nội bộ). [2] Quách Đĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa, Công nghệ sau thu hoạch và chế biến rau quả, Nhà xuất bản Khoa học kỹ thuật – Hà Nội, 1996. [3] Quách Đĩnh, Nguyễn Văn Tiếp, Nguyễn Văn Thoa, Bài giảng công nghệ chế biến rau quả, Đại học Công nghiệp Thành phố Hồ Chí Minh, 2008. [4] Nguyễn Thị Bích Khuê, Công nghệ lên men rau quả, Đại học Bách khoa Thành phố Hồ Chí Minh, 2008.
Giới thiệu một số loại trái cây
Giới thiệu một số loại trái cây
Giới thiệu một số loại trái cây
Giới thiệu một số loại rau
Bản đồ phân
bố vùng
trồng rau
quả tại Việt Nam
Công nghệ bảo quản rau quả
Mục tiêu: sau khi học xong phần này,
sinh viên có khả năng:
Biết được các thành phần dinh dưỡng có trong rau quả. Xác định được nguyên nhân gây hư hỏng và sự hư hỏng của rau quả. Nắm vững được những nguyên tắc và phương pháp bảo quản cơ bản. Đồng thời tìm hiểu một số thiết bị thường sử dụng để bảo quản rau quả.
Chương I. Tổng quan về rau quả trước và sau thu hoạch 1. Giới thiệu 2. Giá trị dinh dưỡng của rau quả 3. Những biến đổi trong quá trình
chín của quả
1. Giới thiệu
Những vi chất nào cơ thể cần rất ít nhưng lại không thể thiếu trong cơ thể?
Rau quả là nguồn cung cấp vitamin và chất khoáng chính cho cơ thể, đặc biệt là chất xơ giúp giải các độc tố phát sinh trong quá trình tiêu hóa thức ăn và chống táo bón. Vì vậy chúng ngày càng trở nên quan trọng và là một phần không thể thiếu trong chế độ dinh dưỡng của con người.
2. Giá trị dinh dưỡng của rau quả 2.1. Nước 2.2. Glucid 2.3. Vitamin
2.4. Khoáng chất 2.5. Các acid hữu cơ 2.6. Chất màu 2.7. Chất béo 2.8. Enzym
2.9. Hợp chất khác
Nước
Theo các bạn, nước trong rau quả chiếm tỷ lệ bao nhiêu?
Rau quả có hàm lượng nước rất cao, trung bình 80-90%, có khi đến 93-97%. Nước chủ yếu ở dạng tự do, 80-90% trong dịch bào, phần còn lại trong nguyên sinh chất và gian bào.
Ở màng tế bào, nước liên kết với protopectin, hemicenllulose và cellulose.
Lượng nước phân bố không đều trong các mô Nước đóng vai trò quan trọng trong chu kỳ phát triển và thời gian bảo quản, tiêu thụ.
Nước
Trong tế bào rau, nước tồn tại ở các dạng sau:
Nước tự do: nước hòa tan có mặt trong tế bào, hòa tan các chất khoáng, chất hữu cơ Nước ở dạng keo: có mặt trong màng, cytoplasm và nhân như tác nhân làm trương cho các chất cấu trúc dạng keo. Khó mất khi sấy hoặc dehydrat hóa Nước liên kết: gắn trực tiếp vào thành phần phân tử hóa học, khó mất khi sấy.
Glucid
Glucid là gì?
Glucid là thành phần chất khô chủ yếu của rau quả. Hàm lượng glucid trong các loại rau quả khác nhau cũng khác nhau. Glucid chia làm 3 nhóm: Monosaccaride (Glucose, fructose,…) Oligosaccaride (saccharose, maltose,…) Polisaccaride (tinh bột, cellulose, hemicellulose, pectin…)
Glucid
Đặc điểm của đường: glucose, fructose,
maltose và saccharose có những đặc tính khác nhau, liên quan đến công nghệ chế biến rau quả: Cung cấp năng lượng. Dễ dàng lên men bởi vi sinh vật. Nồng độ cao ngăn ngừa sự phát triển của VSV, có thể dùng như chất bảo quản. Gia nhiệt chuyển sang màu caramel (Mailard) Kết hợp với amino acid (alanin, glycine, asparagin,…) cho màu nâu (phản ứng
Melanoidin).
Glucid
Đặc tính của tinh bột:
Cung cấp nguồn năng lượng. Trong quả còn non hàm lượng tinh bột thường nhiều hơn so với quả chín.
Đặc tính của cellulose và hemicellulose:
Cấu trúc vỏ tế bào Không tan trong nước nóng, lạnh. Khó tiêu hóa, chất xơ (có nhiều trong rau).
Glucid
Đặc tính của pectin và các hợp chất dạng gum:
Pectin tồn tại trong và giữa các thành tế bào.
Là 1 chất không có mùi vị Pectin trở thành dạng gel (tạo đông) khi thêm đường và acid. Đây là cơ sở sản xuất mứt. Khả năng tạo đông phụ thuộc: nguồn gốc thu nhận, phân tử lượng của pectin và mức độ metoxyl hóa.
Glucid
Đặc điểm của pectin: Là hợp chất polygalacturonic Pectin có tính keo, độ nhớt và độ bền kéo lớn, gây khó cho quá trình lọc, làm trong, cô đặc. Có khả năng bị kết tủa bới cồn Phân loại pectin: có 2 dạng:
Pectin hòa tan: acid pectic, acid poligalacturonic Pectin không hòa tan: protopectin
Glucid
Chỉ số đặc trưng của pectin:
Chỉ số metoxyl (MI): biểu hiện tỷ lệ metoxyl hóa, là phần trăm khối lượng nhóm metoxyl (-OCH3) trên tổng khối lượng phân tử. Có 2 dạng: LMP: là loại pectin có dưới 50% nhóm – COOH bị metoxyl hóa. HMP: là loại pectin có trên 50% nhóm – COOH bị metoxyl hóa.
Vitamin
Hãy kể tên một vài loại vitamin mà em biết?
Nhiều vitamin chỉ tổng hợp được trong thực vật do vậy rau quả là nguồn cung cấp Vitamin quan trọng và rất cần thiết cho con người Rau quả có nhiều vitamin:
C, B1, B2, PP,K, tiền vitamin A (Caroten)
Khoáng chất
Có mặt trong muối của acid vô cơ, hữu cơ hoặc có trong các hợp chất hữu cơ phức tạp (chlorophyl, lecithin, etc.)
Hòa tan trong dịch bào. Rau có nhiều khoáng chất hơn quả . Hàm lượng chất khoáng khoảng 0,6 -1,8% và hơn 60 nguyên tố khoáng, chủ yếu là: Đa lượng: Ca, Na, K, P Vi lượng : Fe, Mg, Mn, I, Bo, Zn, Cu Siêu vi lượng: U, Ra, Th (%,0/00).
Các acid hữu cơ
Tạo mùi vị nổi bật của rau quả Trong rau quả tồn tại ở dạng tự do, muối, este Hàm lượng acid hữu cơ trung bình: 1%
Chanh: 6-8%, Cam: 0,4-1,8% pH trung bình: 5.5-6.5 pH acid: 2,5-4,5
Các acid hữu cơ
Độ acid của rau quả phụ thuộc vào những yếu tố nào?
Độ acid của rau quả phụ thuộc vào giống và độ chín
Acid tartric: có nhiều trong nho Acid oxalic: có nhiều trong chuối Acid citric: có trong quả họ có múi Acid malic: nhiều trong cam
Vị chua của rau quả phụ thuộc vào hàm lượng đường và acid hữu cơ
Chất màu
Chlorophyl (diệp lục tố): rau xanh Carotenoid (cam, vàng, đỏ): cà rốt (6 14mg%), đào, mận, gấc (caroten), cà chua (licopin) và xantofin.
Anthocyanin (tím, đỏ xanh): củ dền, vỏ nho, mận tím - có tính kháng sinh cao. Flavon (vàng, da cam) - nhóm màu glycozid.
Vecxitin (tím): vỏ hành khô.
Chất béo
Chất béo thường tập trung ở đâu trong rau quả?
Tập trung ở hạt và mầm Thường kết hợp với sáp thành màng bảo vệ biểu bì chống thoát hơi nước và VK xâm nhập Hàm lượng: Lạc (44%), Bơ (23%), Gấc (8%), Vừng (46.5%)
Béo no (31% palmitic, 4,5% stearic) Béo không no (Linoleic 53%, Oleic 4,5%, Linolenoic 7%)
Dễ tiêu, cần thiết
Enzym
Enzym là gì?
Enzym là chất xúc tác sinh học Enzym oxi hóa khử:
Peroxidase (bền nhiệt, oxi hóa có màu sẫm), poliphenoloxydase (làm sản phẩm nâu sẫm), catalase, dehydrognenase
Enzym thủy phân:
Amilase (tinh bột), pectinase (pectin), bromelin (protease - dứa), papain (đu đủ)
Enzym tổng hợp:
Photphotase (đơn - phức)
Hợp chất khác Glucozid: Tạo thành từ các
monosaccharide (hexose, pentose) với các glucon (-OH, -CHO, phenol, -COOH)
Tạo mùi thơm đặc trưng, vị đắng Chủ yếu có trong vỏ và hạt Các glucozid đặc trưng:
Quả có múi: Hesperidin, Naringin (bưởi)
Solanin (khoai tây)
Hợp chất khác Polyphenol: Có hàm lượng thấp trong rau quả (0,1% - 0,2%)
Tạo hương vị, màu sắc. Một số Polyphenol có hoạt tính vitamin. Khi “bị thương”, TBTV tạo Polyphenol mới oxi hóa Polyphenol cũ tăng khả năng kháng khuẩn. Tanin, Lignin, Melanin Tanin+Fe màu xanh đen Tanin+Cu màu sậm
Hợp chất khác Hợp chất chứa Nitơ
Amino acid, amit, acid nucleic, amoniac
và muối của chúng, muối amon, nitrat Nitơ trong rau quả chủ yếu là nitơ
protein (30% cà chua, 40% quả, 50% chuối, bắp cải)
3. Những biến đổi trong quá trình chín của quả 3.1. Độ chín 3.2. Phân loại 3.3. Các phương pháp xác định độ chín 3.4. Những biến đổi trong quá trình chín
Độ chín
Là khái niệm đặc trưng cho khả năng thu hoạch của quả. Thu hoạch quả khi chưa đạt độ chín yêu cầu dẫn tới sự rối loạn sinh lý trong quá trình bảo quản và làm giảm chất lượng sản phẩm. Phụ thuộc vào yêu cầu về công nghệ chế biến, vận chuyển hoặc bảo quản mà quả sẽ có những độ chín khác nhau.
Phân loại
Độ chín thu hoạch:
Độ chín sinh lý:
Là thời kỳ trước khi chín thực dụng Phụ thuộc vào mục đích sử dụng, yêu cầu thị trường, điều kiện vận chuyển và bảo quản Là chín hoàn toàn về sinh lý, nếu đủ điều kiện về nhiệt độ và độ ẩm hạt sẽ nảy mầm Quá trình tích lũy vật chất đạt cao nhất
Độ chín chế biến:
Phụ thuộc vào mặt hàng chế biến mà yêu cầu về độ chín khác nhau Độ chín của từng loại nông sản phải phù hợp với từng quy trình chế biến
Các phương pháp xác định độ chín
Phương pháp tính toán Phương pháp vật lý Phương pháp hóa học Phương pháp sinh học
• Phương pháp tính toán
Mang tính tương đối nếu thời gian ra hoa và thời tiết thuận lợi. Để có những tiêu chuẩn cụ thể phải khảo sát qua nhiều vụ với từng điều kiện cụ thể.
Ngày theo lịch Ngày từ lúc nở hoa toàn bộ cho đến ngày thu hoạch (DFFB) Các thiết bị đo nhiệt Giai đoạn T
• Phương pháp vật lý
Mỗi loại rau quả có cách xác định độ chín theo phương pháp vật lý khác nhau
Độ bền quả Kích thước quả và hình thái bề mặt Khối lượng quả Màu sắc (vỏ, thịt quả, hạt) Độ cứng của thịt quả Tổng lượng chất rắn hòa tan (TSS) Hàm lượng dịch quả
• Phương pháp hóa học
Ở mỗi giai đoạn phát triển, rau quả sẽ có hàm lượng các thành phần dinh dưỡng tương đối ổn định. Thông qua kiểm tra thành phần các chất có thể xác định được độ chín của rau quả.
Chuẩn độ acid Tỷ lệ TSS/acid Hàm lượng đường (tổng số và lượng giảm dần) Tỷ lệ đường/acid Tính dẫn điện sinh học Hàm lượng tinh bột Phản ứng tinh bột – iodine Hàm lượng tanin Hàm lượng dầu Hàm lượng dịch quả
• Phương pháp sinh học
Khi quả đến giai đoạn chín sinh lý, hoạt động hô hấp tăng rõ rệt làm tăng lượng CO 2 thoát ra. Ngoài ra còn tạo thành etylen, một hormon trong quả chín.
Tốc độ hô hấp Tốc độ giải phóng etylen
Với từng loại quả (trừ quả không có quá trình chín – bảng 2.14/88) sẽ có một phương pháp xác định độ chín thích hợp.
Những biến đổi trong quá trình chín
Sự gia tăng cường độ hô hấp và tự sản sinh etylen dẫn đến những biến đổi về màu sắc, hương vị và trạng thái của quả. Trong quá trình chín, các enzym sẽ thủy phân pectin, polysaccharide trong thành
tế bào sang dạng hòa tan. Quả sẽ có sự thay đổi rõ rệt về các thành phần dinh dưỡng.
• Tinh bột
Theo em, trong quá trình chín hàm lượng đường trong quả sẽ thay đổi như thế nào?
Trong quá trình chín, hàm lượng đường trong quả tăng.
Từ cây chuyển vào Thủy phân tinh bột
Một vài trường hợp thì ngược lại (khoai tây, đậu…) khi chưa chín hàm lượng đường cao hơn và chuyển thành tinh bột khi chín.
• Acid hữu cơ
Theo em, trong quá trình chín hàm lượng acid hữu cơ trong quả sẽ thay đổi như thế nào?
Khi quả chín, hàm lượng acid hữu cơ có xu hướng giảm.
Đóng vai trò làm chất nền hô hấp Tạo thành muối trong tế bào Khả năng tổng hợp acid khi quả chín giảm
• Màu sắc
Theo em, trong quá trình chín màu sắc của quả sẽ thay đổi như thế nào?
Sự thay đổi dễ nhận thấy nhất khi chín là: Sự giảm lượng chlorophyl Tổng hợp các chất màu anthocyanin hoặc
carotenoid.
• Các hợp chất thơm
Hương thơm của quả phụ thuộc vào sự tương tác giữa đường, acid hữu cơ, phenol và các chất bay hơi. Nhưng hương thơm đặc trưng của mỗi loại rau quả là do những chất mùi đặc trưng như este, alcohol, aldehyde, keton…
• Acid ascorbic
Dạng thường gặp của acid ascorbic trong quả là acid L-ascorbic (vitamin C) Hàm lượng acid ascorbic tăng dần trong quá trình phát triển của quả nhưng giảm dần khi quả chín.
• Các hợp chất phenol
Các hợp chất phenol trong rau quả có tác dụng bảo vệ các hormon thực vật ( auxin, gibberellin, cytokinin )
Trong tế bào non có tác dụng ức chế hoạt động của enzym IAA oxidase. Hàm lượng phenol trong quả giảm dần khi quả chín.
Giúp vô hoạt IAA, chất ức chế quá trình chín của quả.
• Acid amin và protein
Hàm lượng acid amin có xu hướng giảm khi quả chín. Sự giảm acid amin trong giai đoạn phát triển đầu tiên của quả do quá trình tổng hợp các hợp chất phenol. Sự giảm đột ngột acid amin trong quá trình chín là do chúng tạo thành protein nhằm tổng hợp các enzym chín.
• Sự hô hấp
Hô hấp là quá trình làm hư hỏng rau quả sau khi thu hoạch
Oxy hóa các hợp chất phức tạp (carbon hydrate, acid hữu cơ hay chất béo) thành các phân tử đơn giản (CO 2 và H2O) C6H12O6 + 6O2
6CO2 +
6H2O + Q
• Sự hô hấp
Cường độ hô hấp: mg/ml CO2 sinh ra hoặc O2 bị hấp thu của 1kg rau quả
trong 1 h (mg/kg/h) Phụ thuộc: giống, mức độ chín, môi trường bảo quản, thời gian tồn trữ
Cường độ hô hấp tăng đột ngột khi quả đạt đến độ chín sinh lý chỉ số sinh lý
• Sự hô hấp
Thời gian bảo quản của nông sản phụ thuộc vào cường độ hô hấp và thời điểm chín.
Bảo quản ở nhiệt độ thấp Tác nhân hạn chế quá trình chín như các chất hút etylen, auxin, gibberallin.
• Tốc độ giải phóng etylen
Trong quá trình chín, ngoài tăng hàm lượng CO2 còn có sự tạo thành etylen (C2H4)
Etylen được xem như là một hormon chín
Hàm lượng etylen cần thiết cho quá trình chín của các loại quả rất khác nhau (dao động 0.1-1.0 ppm) Quá trình sinh tổng hợp Etylen (hình 2.5/94)
• Tốc độ giải phóng etylen
Ứng dụng:
Thúc đẩy quá trình chín Làm chậm quá trình chín có nguyên nhân do etylen: Sử dụng các chất hút etylen (KMnO4, Ethylsorb, Purafill…) Điều chỉnh kho bảo quản (nhiệt độ thấp) Sử dụng các chất đối kháng etylen (CO2, Ag,
Norbornadine)
Sử dụng các chất ức chế (Aminoethoxyvinylglycin và acid aminooxyacetic)
