Bài viết dưới đây chúng tôi sẽ đề cập đến một số vấn đề về những nguyên lý bảo quản rau, các quá trình xảy ra trong bảo quản, các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng bảo quản rau xanh
Nguyên lý bảo quản rau
Trong rau hàm lượng nước chiếm 85% đến 95%, chỉ có từ 5% đến 15% là chất khô, nên rau là đối tượng rất dễ bị hỏng, dập nát khi thu hái, vận chuyển và bảo quản. Trong chất khô lượng cacbon rất cao (trong dưa chuột cacbon chiếm 74% đến 75%). Gluxit chủ yếu có ở rau các loại đường đơn và đây là giá trị dinh dưỡng cao nhất trong rau.
Chính thành phần dinh dưỡng khá cao của các loại rau làm tăng giá trị của nó nhưng cũng là môi trường hấp dẫn cho các loại vi sinh vật và sâu bọ, côn trùng phát triển, nên phải có biện pháp tổng hợp kết hợp giữa các khâu trước thu hoạch và sau thu hoạch, thu hái, vận chuyển và phân phối lưu thông để giảm tổn thất, nâng cao chất lượng và tăng thêm thu nhập cho người sản xuất.
Để đảm bảo kỹ thuật bảo quản tốt phải có loại giống cây trồng thích hợp. Lựa chọn được loại giống tốt không những cho năng suất cao chống được sự khắc nghiệt của khí hậu, của sâu bệnh côn trùng mà còn cho đặc tính bảo quản tốt.
Ngoài ra chế độ canh tác, chăm bón, tưới nước, tỷ lệ phân bón hợp lý, vận chuyển cũng là những điều kiện để tạo ra những sản phẩm có tính chất bảo quản tốt.
Biến đổi về vật lý, sinh lý và sinh hóa
Trong quá trình bảo quản rau xanh, có xảy ra những biến đổi về vật lý, sinh lý và sinh hóa. Các biến đổi này liên quan chặt chẽ với nhau và phụ thuộc vào tính chất tự nhiên của rau tươi: giống, loại, điều kiện gieo trồng, chăm sóc, độ già chín khi thu hái, vận chuyển và những yếu tố kỹ thuật trong quá trình bảo quản.
Những tổn thương cơ giới
Là những tổn thương trong quá trình thu hái, vận chuyển và độ già chín. Rau bị dập nát, gãy nát, không những gây méo mó xấu xí bẻ ngoài mà còn làm tàng sự mất nước, tạo điều kiện cho lây nhiễm bệnh, kích thích quá trình hô hấp và tổng hợp ethylene. Những loại rau này không thể bảo quản được vì chúng bị thối hỏng chỉ sau vài giờ.
Nên giảm đến mức tối thiểu những tổn thương cơ giới là một trong những con đường kéo dài tuổi thọ và chất lượng của rau, đồng thời nâng cao sản lượng chế biến và bảo quản.
Các quá trình vật lý
Sự bay hơi nước
Sự bay hơi nước tùy thuộc vào độ háo nước của hệ keo trong tế bào, trạng thái của mô bao che, đặc điểm và mức độ dập cơ học, độ ẩm, nhiệt độ của môi trường xung quanh, tốc độ chuyển động của không khí, cách bao gói, thời hạn và phương pháp bảo quản… Trong đó độ ẩm của môi trường bảo quản là quan trọng nhất.
Lượng nước mất đi trong quá trình bảo quản rau còn tùy thuộc vào từng loại rau, độ già chín thu hái: độ ẩm giảm, nhiệt độ tăng đều làm tăng cường sự mất nước. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng lượng nước mất nhiều hay ít phụ thuộc vào bao bì đóng gói chứ không phụ thuộc vào nhiệt độ bảo quản.
Tốc độ bay hơi nước trong quá trình bảo quản khác nhau: giai đoạn đầu (ngay sau khi thu hái) mất nước mạnh, giai đoạn giữa giảm đi và cuối cùng khi rau bắt đầu hư hỏng lại tăng lên.
Sự mất nước không chỉ làm giâm khối lượng tự nhiên mà còn làm ảnh hưởng đến vẻ bề ngoài của sản phẩm, đến trạng thái và giá trị dinh dưỡng của rau.
Những loại rau thu hái chưa đến độ thu hoạch tốc độ bay hơi nước mạnh bởi vì các phần tử keo trong chất nguyên sinh và trong không bào có khả năng giữ nước yếu dễ bị mất nước, héo.
Trong thực tế để ngăn chặn sự mất nước một cách triệt để, có thể áp dụng đồng thời các biện pháp xử lý như: hạ thấp nhiệt độ, tăng độ ẩm, giảm tốc độ chuyển động của không khí trong kho, điều chỉnh thành phần khí bảo quản v.v…
Sự giảm khối lượng tự nhiên
Sự giảm khối lượng của rau do bay hơi nước (75% đến 85%) và tiêu tốn các chất hữu cơ trong khi hô hấp (15 đến 25%) gọi là sự giảm khối lượng tự nhiên.
Trong bất kỳ điều kiện tồn trữ nào cũng không tránh khỏi việc làm giảm khối lượng tự nhiên. Tuy nhiên, khi tạo được điều kiện bảo quản tối ưu thì có thể giảm tới mức tối thiểu sự hao hụt trọng lượng.
Khối lượng rau giảm đi trong thời gian bảo quản phụ thuộc vào nhiều yếu tố: giống, loại, vùng khí hậu, cách thức chăm sóc, phương pháp và điều kiện bảo quản, mức độ nguyên vẹn cũng như độ chín thu hái.
Sự sinh nhiệt
Tất cả lượng nhiệt sinh ra trong quá trình bảo quản rau là do hô hấp, 2/3 lượng nhiệt thải ra môi trường xung quanh, còn 1/3 được dùng vào các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào, quá trình bay hơi và một phần dự trữ ở dạng năng lượng hóa học “vạn năng”.
Sự sinh nhiệt là một yếu tố bất lợi trong quá trình bảo quản. Ngay ở nhiệt độ bảo quản tối ưu, gần o°c, nhiệt độ khối rau vần có thể tăng lên (1 đến 2°c trong 1 ngày đêm). Sự sinh nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng cao sự sinh nhiệt càng lớn.
Nhiệt độ tàng, kích thích rau hô hấp mạnh, hoạt động sinh lý tăng lên, độ ẩm tăng. Đó là điều kiện thích hợp cho vi sinh vật phát triển và làm rau hỏng một cách nhanh chóng.
Vì vậy, trong quá trình bảo quản rau quả phải không chế điều kiện bảo quản tối ưu để sự sinh nhiệt là ít nhất.
Các quá trình sinh lý, sinh hóa
Hô hấp
Hô hấp là một quá trình sinh lý được duy trì từ đầu đến cuối quá trình công nghệ sau thu hoạch. Trong quá trình đó, các chất hữu cơ dự trữ được phân giải đến co2, rượu, nước và giải phóng năng lượng.
Cường độ hô hấp phụ thuộc vào giống loại rau, độ già chín, mức độ nguyên vẹn, điều kiện bảo quản, ánh sáng, thông gió và thời gian bảo quản.
Có hai loại hô hấp: yếm khí và hiếu khí. Hô hấp yếm khí được coi là hiện tượng bệnh lý không đặc trưng cho rau tươi.
Hô hấp làm tăng cường hoạt động sinh lý của rau, giảm chất lượng và trọng lượng rau tươi, cần có các điều kiện tối ưu khi bảo quản như: bảo quản lạnh, bao gói thích hợp, điều chỉnh thành phần không khí .V.V.. để giảm cường độ hô hấp của rau.
Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng nhiều đến cường độ hô hấp. Nhiệt độ càng cao cường độ hô hấp càng lớn.
Sự tạo thành ethylene
Ethylene là một hormone của sự chín, làm cho rau bị già đi và làm cho lượng chất xơ trong rau tăng rõ rệt. Sự tạo thành ethylene làm tăng hoạt động sinh lý, hô hấp, sự xâm nhập của vi sinh vật, bệnh hại rau và làm tăng nhiệt độ bảo quản.
Trong không khí bình thường có chứa khoáng 0,01 microlit ethylene/lít không khí.
Ethylene làm giảm tuổi thọ của rau bảo quản ngay cả khi ở nhiệt độ an toàn nhất. Với rau, sự tạo thành ethylene làm úa vàng, mất hoàn toàn giá trị thương phẩm của rau. Với nồng độ 5ppm, ethylene đã đủ làm mất màu xanh của rau sau một sô ngày bảo quản.
Ví dụ: Cường đô sản sinh ethylene ở 20°C của dưa chuột 0,1 – 1 ml/kg/giờ; cà chua : 1 – 10 ml/kg/giờ. Quá trình sản sinh ethylene bị giảm đi khi chúng được cất giữ trong điều kiện nhiệt độ thấp bởi vì ở nhiệt độ thấp sự hoạt động sinh lý bị giảm đi, các enzyme tham gia vào quá trình tổng hợp bị ức chế.
Thành phần khí oxi, cacbonic trong khí quyển bảo quản có tác dụng tới sự tạo thành ethylene. Ở thành phần không khí 5% co2 và 5% 02, kìm hãm sự vàng hóa của dưa chuột, ngăn cản tổng hợp ethylene sau 3 tuần bảo quản (Peller và Plug). Mức khí co2 10% trong bảo quản dưa chuột làm giảm sự tổng hợp ethylene. Ớ nồng độ ethylene >10 pl1 gây ra sự biến đổi cấu trúc, làm cho dưa bị xốp tráng, giảm hàm lượng chlorophyll trong quả (Police, 1992). Sự giảm oxy nhỏ hơn 8% và cacbonic lớn hơn 2% là điều kiện môi trường tốt nhất để sự tổng hợp ethylene ít nhất.
Dùng chất hấp phụ ethylene đặt trong túi rau bảo quản để hạn chế sự tạo thành ethylene (Nguyễn Công Hoan, 1999). Các chất hấp phụ ethylene là các hợp chất của ion Mangan, các ion Bạc, … có tính oxi hóa cao để oxy hóa các ethylene nội sinh và ethylene ngoại sinh tạo thành khí cacbonic và nước.
Ngoài ra để loại trừ ethylene cần làm thông thoáng và tiêu diệt các vi sinh vật gây ethylene (mốc xanh).
Sự thay đổi thành phần hóa học
Trong bảo quản rau tươi gluxit là thành phần thay đổi lớn nhất. Hàm lượng tinh bột giảm do quá trình đường hóa dưới tác dụng của enzyme. Tổng lượng đường khi độ tăng lên đến cực đại (quá trình chín) rồi lại giảm xuống. Chất pectin khi bảo quản có nhiều ở các thành phần tế bào rau bị phân hủy đến acid pectic và metanol làm cho rau bị nhũn do câu trúc bị phá hủy.
Hàm lượng vitamin C giảm nhanh trong quá trình bảo quản do các quá trình khử trong các mô bị phá hủy và không khí xâm nhập. Trong quá trình bảo quản, sự mất chlorophyl là điều kiện không mong muốn đối với rau vì nó làm mất màu xanh, gây ra hiện tượng vàng úa.
Điều kiện bảo quản
Nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố môi trường ảnh hưởng lớn nhất đến sự hư hỏng của rau.
Trong khoảng từ 30 độ C đến 35 độ C là khoảng các vi sinh vật, nấm men, nấm mốc, các enzyme hoạt động mãnh liệt nhất, các hoạt động sinh lý, sinh hóa cũng rất mãnh liệt làm cho rau nhanh chóng thối. Cường độ hô hấp của rau tăng lên khi nhiệt độ môi trường tầng. Tăng nhiệt độ lên 1O độ C thì cường độ hô hấp tầng 2 đến 3,5 lần, nên giảm nhiệt độ là biện pháp tốt để bảo quản.
Rau thích hợp cho bảo quản lạnh ở nhiệt độ dương thấp, không dưới điểm đóng băng để không gây ra các tác động cơ học phá hủy tế bào do các tinh thể nước. Đối với rau điểm đóng băng thường dưới o°c (-2 đến -4°C) vì dịch bào thường chứa nhiều các chất hòa tan.
Nhiệt độ bảo quản tối ưu của mỗi loại rau khác nhau tùy thuộc vào giống và độ chín khi thu hái.
Ngoài việc duy trì nhiệt độ thích hợp cần phải đảm bảo sự ổn định của nhiệt độ trong quá trình bảo quản. Sự tăng, giảm nhiệt độ đột ngột sẽ làm thay đổi cường độ hô hấp đột ngột gây ra các hiện tượng bệnh lý cho rau.
Xem thêm: Nhiệt độ bảo quản rau củ quả
Độ ẩm
Độ ẩm là yếu tố môi trường quan trọng thứ hai đối với tuổi thọ, chất lượng của rau. Độ ẩm môi trường thấp làm giảm sự phát triển của phần lớn các vi sinh vật gây thối rữa nhưng làm tăng sự bay hơi nước của rau, làm ảnh hưởng rất lớn đến cấu trúc của rau sinh ra hiện tượng co nguyên sinh dẫn đến rối loạn sự trao đổi chất và mất khả năng đề kháng với những tác động bên ngoài.
Đối với mỗi loại rau, loại giống, độ chín thu hái khác nhau đòi hỏi độ ẩm đặc trưng bảo quản khác nhau. Để ở đó rau bị bốc hơi nước rất ít và hạn chế sự phát triển của các vi sinh vật gây thối hỏng.
Xem thêm: Các phương pháp bảo quản rau củ quả tươi
