Công nghệ sau thu hoạch

& bảo quản nông sản

Dinh dưỡng rau quả

Định nghĩa rau

Định nghĩa về quả

Định nghĩa rau & trái (dinh dưỡng)

Dùng trong bữa ăn hằng ngày Dùng ăn tráng miệng

Hormon thực vật trong trái cây

• Auxin:

(1) Kích hoạt bơm ion H+trên màng tế bào bơm H+ vào vách tế bào

(2) Giảm pH, kích hoạt enzyme bẻ gẫy các liên kết mạch cellulose

(3) Vách tế bào yếu dần, hút nước, tạo áp suất trương tế bào

• Ethylene:

– Phân hủy chlorophyll và tổng hợp các sắc tố khác

– Trái mềm, chuyển hóa tinh bột thành đường, hình thành mùi

• Giberellin

– Tăng kích thước trái trong quá trình chín

ACC & Ethylen

Giberellin

Sự trương của tế bào

Plasma

membrane

Cell

wall

NucleusVacuole

Cytoplasm

H2O

H2O

(1)

(2)

(3)

Photosynthesis of cell

2,3 carbon sugar

acid 3-PGA

CO2

5 carbon

sugar (RuBP)

2-triose

phosphat

5 carbon

sugar (Ru5P)

ADP +Pi

ATP

guard cell

granumNADP+

NADPH ADP +

PiATP

electron transport chain and

enzymes (ATPase)

O2

H2O

e* e

Chlorophyll

e-

H+

Light reaction

pore openCO2O2

glucose & other

simple sugar

(sucrose & fructose)

starch

Trios phosphate polysaccharide

(cellulose)Chloroplast

transport around planttế bào thịt lá

biểu bì của lá

2NADH

+ 2ATP

2NADP+ +

2ADP & 2Pi

Dark reaction

Ligh (super charges the

electron absorbed dy

chlorophyll

2,3 carbon sugar

aldehyde (3-PG)

Photosynthesis of cell

Respiration

Full bloom

Cell

DivisionCell

Enlargement

0

50

100

Maturation

Ripening

Senescence

Physiologica

l Maturity

Eating

Ripe

Breakdown

HarvestClimacteri

c Peak

Ethylene

Climacteri

c

Minimum

Respiration of cell

Commercial maturity

Sprouts

Beans

Stem and leaves

Asparagus celery, lettuce, cabbage

Artichoke, broccoli, cauliflower

Inflorescences

Hằng số tốc độ hô hấp

Hô hấp hiếu khí thải ra năng lượng 2830kJ gấp 24 lần năng lượng thải ra từ hô hấp yếm

khí 118kJ Để tế bào hoạt động bình thường (2830kJ), thì hô hấp yếm khí cần lượng

đường glucose gấp 24 lần tốc độ hô hấp hiếu khí

Nhiệt sinh do hô hấp

Bảo quản trái cây bằng công nghệ CAS

Bảo quản trái cây bằng công nghệ CAS

Quá trình chín & lão hóa

• Nguyên nhân gây ra sự lão hóa trái

– Sự thoát hơi nước: do hô hấp

– Sự phân hủy các chất dự trữ: hô hấp

– Sự mất cân bằng nguồn dinh dưỡng

– Sản sinh khí ethylene

– Sự mềm trái

• Cơ chế lão hóa

– Rối loạn quá trình biến dưỡng

– Sự mất cân bằng hormon

– Sự tỏa mùi

– Sự đổi màu

• Các yếu tố ảnh hưởng

– Nhiệt độ: do hô hấp, sinh tổng hợp ethylene, phản ứng sinh hóa

– Ẩm độ: thoát hơi nước, nấm bệnh

– Ánh sáng: phân hủy diệp lục tố

Cách thức xác định mức độ chín

Chín rụcChín vừa

Chưa chín

Chín rục

Chín vừa

Tỉ trọng dd:1.02Nước - tỉ trọng :1.00

Trái chưa chín: Không bảo quản mà đem đi chế biến các món ăn: gỏi, muối chua

Trái chín vừa: bảo quản và tồn trữ ở nhiệt độ thấp

Trái chín rục: Bán để ăn liến ngay tại chợ

Chín vừa Chín vừa

Nước đá

Chín vừa Chín vừa

Thử độ chín bằng iod

Nhiệt độ chín của trái stonefruits

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng tồn trữ

Phương pháp đánh giá sự chín của trái

• Hình dạng bên ngoài: cắt ngang một phần trái, màu của phần cuối

trái, sự phát triển tương đối của vỏ quả

• Các thuộc tính cơ học của mô: sự hái dễ dàng, độ cứng của trái,

đánh giá lượng nước ép

• Các đặc tính hóa học của mô và nước ép của trái: hàm lượng

tinh bột, hàm lượng đường tan, acid tổng, mối liên hệ các hàm

lượng khác

• Các đặc tính bên trong: màu thịt quả, màu hạt (nho, lê), sự phát

triển tương đối của thịt quả

• Các đặc tính gắn với sinh lí trái: tuổi trái, cường độ hô hấp, sự tỏa

mùi, sự phóng thích khí ethylene

• Sự cảm quan: màu, vị, cấu trúc trái

– Lưu ý: Độ chua của trái được tính trên tỉ lệ đường / acid

Tiêu chuẩn chấp nhận trái

Angle of banana / color

Độ

cứng

circumference

thickness thickness

diameter

length

INSTRUMENTAL ANALYSES

Gross composition:

• tritrable acids

• °brix

• pH

• Dry matter

• Acids & sugars

• ….

Maturation index:

• Chlorophylle amount

• Colour of the flesh

• Shape and colour of the fruit • Volatile compounds

• Texture

Độ rỗng trái

Độ acid

Tổng chất

khô hòa tan

Độ cứng

Màu L, a, b

Độ cứng

Tốc độ hô hấp của trái nhàuMoisture loss

0

1

2

3

4

5

6

7

1 2 3 4 Days

vo

lum

e l

oss

moisture loss

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Trái xanh Chín vừa Chín rục

% moisture

% lipid

84

.74

%

86

.39

%

89

.61

% Lipid + O2 → fatty acid ester

+ CO2 + H2O + Q

Tốc độ sinh ẩm khi hô hấp

Hô hấp = 0

β-oxi hóa

Tổn thất khối lượng khi tồn trữ ở nhiệt độ thường

0

2

4

6

8

10

1 2 3 4 5

Ngày

g/q

uả

Tổn thất/ ngày

Hô hấp , Thủy phân Hô hấp =0, Thủy phân >0

H2O

Carbohydrate economy in developing fruits is drived by import and recycling of

photoassimilates between different metabolic compartments. Sucrose or less commondly

other forms of translocated carbon (Table 11.1) arrive via phloem conduits and are

loaded into cytoplasmic compartments. As shown schematically, carbohydrate can then

be partitioned to vacuolar storage or converted to other sugars and, in the form of

hexose phosphate, transferred to plastids where it is used to synthesise starch.

Volatile Organic Compounds

play an important role in the research related to fruits and, more generally, to agroindustrial products because they are directly related to the perceived sensory quality

of tomatoes

• Độ acid giảm hình thành các este tạo hương

• Hàm lượng đường tăng do thủy phân tinh bột

• Các hợp chất polyphenol chuyển từ dạng monomer thành polymer nên mất tính chát khi chín

BIẾN ĐỔI HƯƠNG VỊ CỦA TRÁI

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Ca2+

Volatile Compound Artificially Ripened

Naturally ripened fruits

Field Ripened Overripe Red

2-Propanol 0.45 0.93 0.24

3-Methyl butanal 7.16 2.22 2.38

Propyl acetate 1.57 0.58 0.79

1-Hexanal 5.93 2.51 2.68

1-Butanol 1.12 0.35 0.76

2-Methyl-1-butanol 1.57 0.67 0.91

3-Pentanol 1.57 1.17 0.61

2-Methyl-3-hexol 7.94 2.51 2.68

3-Hexen-1-ol 0.78 1.28 0.79

Isopentyl tyrate 2.80 0.82 3.17

Các glycozide

• Amidalin: có trong trái mơ, tao ra HCN

• Hesperidin: có trong cùi cam, chanh, quýt, bưởi – có hoạt

tinh vitamin P

• Limonin: có trong quả họ citrus (khi quả bị thối)

• Solanin: chứa trong khoai tay nảy mầm

• Malhitonin: Có trong vỏ củ sắn, tạo ra HCN

• Xinigrin: có trong hạt cải

• Capsicain: có trong ớt

Determination of harvest maturity

Physical methods

• Size, shape, colour, texture, etc.

• Chemical methods

• Total soluble solids (TSS), acidity, etc.

• Physiological methods : Respiration and ethylene production. A part from the above

measures, abscission, accumulated heat units, specific gravity, duration after

flowering, firmness, dry matter, juice content, oil content, waxiness, tenderness, etc.

can also be used to determine the optimum stage of harvest maturity.

• Time after flowering

• Specific gravity

Impact Bruising

Thành phần rau quả

Sự giảm khối tự nhiên: 75% - 85% do mất nước, 15% -25% do mất chất khô (hô hấp)

Sự sinh nhiệt: 2/3 nhiệt tỏa ra môi trường, 1/3 dùng trong trao đổi chất

Nguyên nhân tổn thất

Supplied chain

Cuộc đua chất lượng trái

Tổn thất sau thu hoạch

• Sự tổn thất về kinh tế: giảm

giá trị tiền tệ của thực phẩm

• Tổn thất về số lượng: giảm

trọng lượng do hô hấp và

mất chất khô

• Tổn thất về chất lượng:

đánh giá cảm quan, ….

• Tổn thất về dinh dưỡng và

nảy mầm: tổn thất cả về số

lượng, chất lượng

Culled product

Field and Packinghouse grading

Storage losses

Consumer

losses

Retail

losses

Harvest

Processing & Transit losses

Secondary Product

Storage

Retail

Consumer

Distribution losses

Vận chuyển và phân phối là khâu tổn thất chính

Xử lí sau thu hoạch nhằm giảm sự thối rửa và

mất nước

Làm lạnh sơ bộ: nhằm ổn định trọng lượng của

rau, kéo dài thời gian tồn trữ

Secondary market

Waste

Tổn thất sau thu hoạch

Dây chuyền thực phẩm

Các nguyên nhân tổn thất:

Cơ học

Hóa sinh học

Sinh lí học

Vật lí học

Sinh vật học

Tâm lí học

Pre

pa

rin

g

(aft

er

ha

rve

st)

Tra

nsp

ort

Sto

rag

e

Pro

cessin

g

& P

ackag

ing

Mark

eti

ng

Broken grain

Excessive dehulling

Eliminate inedible part

Spoilage (hư)

Bruising (bầm dập)

Breakage (bể)

Leakage (nứt)

Insects (côn trùng)

Molds (nấm mốc)

Bacteria (vi khuẩn)

Rodents (ĐV gặm nhấm)

Birds (chim)

Sprouting (đâm chồi)

Rancidity (ôi hóa)

Over ripening (chín quá)

Inefficiency

Excessive

peeling (gọt vỏ)

Trimming &

polishing (cắt)

Unsafe food

Quality losses

Bad psychology

Contamination

Heat

Frost

Humidity

Ruin

Heat

Frost

Contamination

( chất ô nhiễm)

Tổn thất của rau sau thu hoạch

- Tổn thất về kinh tế

- Tổn thất về số lượng

- Tổn thất về chất lượng và dinh dưỡng

Nguyên nhân:

- vật lý

- hóa học

- sinh học

Stages of postharvest

Nguyên nhân tổn thất

Nguyên

nhân

tổn thất

Thu hái & quản lí

• Cần tranh thu hái vào trời mưa hoặc vừa khi có mưa

• Thu thái ở thời điểm có nhiệt độ thấp nhất trong ngày

• Cần tránh tổn thương về mặt cơ học

• Không được đặt rau tiếp xúc với mặt đất, oxy

Pre storage treatments of fruits and vegetables

Difference between sorting and Grading

Sorting Grading

1. Undesirable type of fruits i.e.

diseased, damaged, deformed are

removed

1. Fruits and vegetables are

categorized according to difference in

their weight, size, colour, maturity etc.

2. Done primarily to reduce spread of

infection to other fruits

2. Done to fetch better price in the

market.

PP bảo quản (CA)

• Phương pháp CA

– Loại CO 2:

• Bằng phương pháp vật lí: Bơm N2

• Bằng phương pháp hóa học: NaOH, Ca(OH)2,. . . .

– Loại O2

• Phản ứng đốt cháy propan

• Phản ứng đốt cháy không khí có điều chỉnh

– Tính lượng vôi và hiệu quả hấp thu CO2

• Lượng vôi

• Thời gian hiệu quả

• Lượng nito đưa vào:

*R WN

A

24.58* *25*( ày)

N ED ng

P

0*ln( / )V A C C

Mới đưa vàoTồn trữ lâu

Samples checked

Tốc độ hô hấp

Phương pháp khí quyển điều chỉnh

O2

CO2

9

12

Thụ

độngChủ động

Start of periodic

aeration

time

%

O2

CO25

3

Start of periodic

aeration

time

%20

0

20

0

-Hô hấp - Hấp thu O2, và thải CO2

-Bơm không khí điều chỉnh O2, CO2

ở mức cân bằng

Chủ động

-Bơm không khí điều chỉnh CO2, N2 ở

mức cân bằng vào đẩy nhanh O2 ra

- Bơm không khí điều chỉnh O2, CO2

Phương pháp khí quyển điều chỉnh

Nhiệt độT

ime o

f sto

rage

TemperatureT

ime o

f sto

rage

Temperature

0oC 5oC 10oC 20oC

A

B

C

A: Loài không mẫn cảm

B: Loài mẫn cảm trung bình

C: Loài rất mẫn cảm

Các triệu chứng chia làm hai loại:

Những xáo trộn sinh lí, sinh hóa: Sự chín không hoàn toàn ở cà chua, sự đường hóa

của khoai tây

Những bệnh do tổn thương lạnh: mềm nhũn, biến màu vỏ trái, ….

Các loài trái mẫn cảm mạnh: khóm, bơ, chuối, xoài, đu đủ, cà chua

Các loài mẫn cảm trung bình: quýt, măng cụt, dưa hấu, khoai tây

Các loài mẫn cảm yếu: cam, rau cải ôn đới, Artichaud

Mẫn cảm nhiệt độ Loài Nhiệt độ tới hạn

Mạnh

Khóm tươi

Khóm chín

Chuối tươi

Chuối chín

Ổi

Xoài

Đu đủ

Cà chua xanh

Cà chua chín

10 – 13

7 – 8

13 – 16

12 – 13

8 -10

7 -12

7 – 10

12 – 13

8 – 10

Trung bình

Quýt

Măng cụt

Dưa hấu

Khoai tây

4 – 6

5.5

5 – 10

4 – 6

Yếu

Cam

Artichaud

Rau cải ôn đới

0 – 4

0

0 – 1

Nhiệt độ

Những xáo trộn do nhiệt độ thấp được chia làm ba giai đoạn:

• Tín hiệu đáp ứng nhiệt: chỉ có thể nhận biết ở mức độ tế bào, tác dụng mạnh mẽ

lên đặc tính màng biến từ trạng thái lỏng sang trạng thái gel

• Giai đoạn phản ứng: không có triệu chứng và thay đổi tùy theo loài và cơ quan

• Sự phát triển không thận nghịch của các trệu chứng:

Loài Các triệu chứng

Khóm

Măng tây

Trái bơ

Chuối

Xoài

Cam

Đu đủ

Cà chua xanh

Cà chua chín

Thịt quả ngả sang màu nâu hoặc đen

Sự biến đổi màu và chóp bị mềm

Vỏ bị chấm đen và những bó mạch ngả sang nâu

Vỏ ngả sang nâu

Vỏ bị cháy xám, những vết nâu như chín

Vỏ ngoài ngả nau, chấm đen

Vỏ chấm đen, không chín, mùi biến đổi

Không chín

Mềm nhũng, mô chứa đầy nước

Nhiệt độ

Tổn thương lạnh• Các yếu tố: Nhiệt độ, thời gian, tính nhạy cảm lạnh

• Rối loạn vật lí: Trao đổi chất và hoạt động enzyme

– Thay đổi cấu trúc màng tế bào

– Sự phân li của enzyme / protein

Nhiệt độ cao

Tổn thương lạnh

Tổn thương lạnh

Temperature & Respiration

• Temperature is the most important factor influencing the postharvest life of the given commodity.

• Temperature dictates the speed of chemical reactions including respiration.

• Typically, for every increase of 10oC, the respiration increases between 2 and 4 fold.

R1=Respiration at Temperature 1 (T1)

R2=Respiration at Temperature 2 (T2) Q10= R2

R1

10

T2-T1

Water Loss resulting a direct loss of salable weight as well as quality loss:

• Appearance quality - wilting, shriveling, and accelerated development of injuries.

• Textural quality – loss of crispness, juiciness, etc.

• Nutritional quality – e.g. vitamins A & C.

Rate of water loss influenced by:

• Environmental factors – e.g. relative humidity.

• Anatomical factors – stomates,

Triệu chứng / Dấu hiệu tổn thương lạnh

Postharvest gases

High CO2

Low CO2

Modified Atmosphere Packaging

CO2 damage

• Yếu tố ảnh hưởng

• Mức độ chín

• Mức độ háo nước của hệ keo

• Tỉ lệ diện tích bề mặt / thể tích

• Cấu tạo và trạng thái của lớp cutin

• Mức độ tổn thương cơ học

• Ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm tương đối, tốc độ thông gió

• Biện pháp: Hạn chế sự khác biệt độ ẩm của rau và môi trường không khí khô

• Phương pháp: Tồn trữ trong môi trường không khí có độ ẩm bão hòa, bao gói bằng bao bì plastic hoặc một lớp film mỏng, làm lạnh bằng đá nhỏ hoặc phun hơi nước, bọc bên ngoài một lớp sáp

Sự mất nước khi tồn trữ

Calcium deficiency

+ bitter pit

+ water core

+ blossom end rot

Boron deficiency

+ cork spot

Economic effects

Reduced quality or grade of the commodities reduces

its values

Commodities are often sold on a weight basis

Physiological effects

Encrease respiration & ethylen production (1%)

Reduced periderm formation of some roots and

tubers (1%)

Faster ripening, yellowing and sennescene (1%)

Reductionin volatiles (2%)

Faster loss vitamin A , vitamin C

Effects of water loss

Waxed Control

Hue 129.3 Ho 117.2 Ho

Chlorophyll 188.8 µg/g 128.5 µg/g

Why to fruit waxing

Some fruits develop natural fruit wax on their surface at the time of

maturity. This has its role in reducing water loss fro the commodity and

thus reducing shriveling and weight loss.

Coating wax

Coating wax

Wax Coating

Wax Coating

Wax Coating

Wax Coating

Wax Coating

Wax Coating

Plant hormon

Gerberellin actions

Ảnh hưởng của khí ethylene

Ethylene• Là hợp chất hữu cơ đơn giản có ảnh hưởng đến quá trình sinh lí cây

• Là sản phẩm của quá trình trao đổi chất (chủ yếu từ chu trình Yang)

• Là hormon thúc đẩy quá trình già và chín của quả

• Sự phân loại quả dựa vào hàm lượng ethylene sinh ra

• Cho biết thời điểm thu hoạch cần thiết

• Ảnh hưởng của khí ethylene– Quả climateric tạo ra số lượng lớn ethylene trong quá trình chín hơn so

với non-climateric

– Hàm lượng khí ethylen nội sinh thay đổi rộng hơn so với non-climateric

– Trái non-climateric dễ nhạy cảm lạnh hơn so với trái climateric

Nature Ethylene

100

0

10

0.1

contro

l

100

80

60

40

Rela

tive

O2

ab

so

rption

Days

Non-

climacteric

1

1

Re

lative

O2

ab

so

rptio

n

100

50

0

100

0

10

0.1

control

Climacteric

Days

Biện pháp làm giảm sự tích tụ ethylene

• Cách ly những quả chín, quả chưa chín, loại những quả bị hư hỏng

• Thông gió bên trong phòng tồn trữ ( hàm lượng < 0.005μL / L )

• Tồn trữ bằng phương pháp áp suất thấp, phương pháp CA

• Sử dụng các chất oxy hóa: ozon, KMnO4, các chất hóa học khác

Chilling Injury Symptoms:

• Surface pitting

• Discoloration (external/internal)

• Water-soaked areas

• Necrotic areas

• uneven ripening or failure to ripen

• Greater susceptibility to decay

Beneficial uses of ethylene in postharvest

• Promote full and uniform ripening of bananas,

avocado, mango and green-harvested tomatoes.

• Promote color change (degreening) in citrus fruit.

Peel disorders caused by ethylene

Postharvest Maturation:

• Ethylene degreening or ripening.

• Curing.

Rapid cooling:

• Air cooling

• Room

• Forced-air

• Hydrocooling

• Ice Cooling(Top icing, Liquid ice injection)

• Vacuum Cooling

Relative Humidity• Higher relative humidity slows water loss from the commodity.

• High relative humidities (95 to 100%) might weaken the cartons.

• Free moisture stimulates pathogen development.

5% 10% 15%

Physical Damage Affects:

• Respiration, ethylene production, ripening, and other

metabolic processes.

• Pathogen growth and ability to invade tissue.

• Tissue discoloration.

BotrytisRhyzopusP. expansum

ColletotrichumPhytopthora Alternaria

P. digitatum

Bệnh trên trái khi thu hoạch

Bệnh trên trái khi thu hoạch

Bệnh trên trái khi thu hoạch

Các loại côn trùng có ích

Kiến vàng

Phòng trừ sâu bệnh hiệu quả

Postharvest Commercial Considerations

Packing operations:

• Washing, sorting, sizing, grading, waxing, and more.

• Each step costs, therefore use only if increases value of the crop.

Packaging:

• Protects the product, reduces water loss, organize the product, excludes light & communicates information.

• Must be economic, able to support stacking, allow ventilation (cooling), facilitate recycling or disposal at destination markets.

Tồn trữ• Tồn trữ nhân tạo phân theo 4 loại

• Cơ học

• Hóa học

• Chiếu xạ

• Khí quyển điều chỉnh

Sự đè nénSự quá tải

• Đâm chồi: gừng, hành tỏi

• Ra rễ

• Sự nảy mầm hạt

• Sự cứng mô

• Greening: khoai tây

Dụng cụ chứa:

-Dễ vệ sinh

-Tránh xay xát bề mặt ngliệu

-Hô hấp dễ dàng

-Tái sử dụng, quảng cáo

Cách thức vận chuyển

Cách thức bán hàng