Nông sản trong bảo quản có một số biến đổi vật lý làm giảm chất lượng và khối lượng rau quả (bay hơi nước, giảm khối lượng tự nhiên,…). Quá trình mất nước gây rối loạn sinh lý, giảm khả năng kháng khuẩn, làm cho rau quả nhanh bị hư hỏng.
Sự hấp thụ của lương thực
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hô hấp:
Nhiệt độ:
- Khi nhiệt độ thấp (dưới 8°C), quá trình hô hấp diễn ra yếu, giúp bảo quản nông sản lâu hơn.
- Khi nhiệt độ tăng, quá trình hô hấp cũng tăng lên, và nếu nhiệt độ vượt quá 45°C, quá trình hô hấp lại giảm nhanh chóng.
Độ ẩm:
- Ở độ ẩm dưới 10%, hạt không hô hấp, vì hoạt động sống của chúng ngừng lại.
- Độ ẩm từ 14% trở lên bắt đầu kích hoạt quá trình hô hấp, và ở mức độ 15-16%, hạt hô hấp mạnh mẽ, tiêu hao dinh dưỡng và sinh nhiệt.
- Khi độ ẩm tăng đến 20%, tốc độ hô hấp có thể gấp 100 lần so với khi hạt có độ ẩm 14%.
Các tác động của hô hấp trong bảo quản nông sản:
Tạo nhiệt: Quá trình hô hấp sinh ra nhiệt, có thể làm tăng nhiệt độ của khối hạt và ảnh hưởng đến chất lượng của nông sản.
Tăng CO2 và hơi nước: Hô hấp tạo ra CO2 và hơi nước, làm tăng độ ẩm của khối hạt, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, gây hư hỏng và giảm chất lượng nông sản.
Biến đổi sinh hóa: Các chất dinh dưỡng như gluxit, protein và chất béo bị phân hủy trong quá trình hô hấp, làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
Tăng khả năng tự bốc nóng: Nhiệt sinh ra từ hô hấp có thể dẫn đến hiện tượng tự bốc nóng trong khối hạt, làm tăng nguy cơ nấm mốc và hư hỏng nông sản.
Cường độ hô hấp:
Cường độ hô hấp là chỉ số thể hiện mức độ hoạt động sống của hạt, được xác định qua ba phương pháp:
- Lượng O2 tiêu thụ hoặc CO2 nhả ra.
- Lượng vật chất khô hao tổn.
- Lượng nhiệt năng toả ra.
Cường độ hô hấp có thể thay đổi tùy thuộc vào trạng thái cấu tạo của hạt, độ chín, độ ẩm, nhiệt độ và thời gian bảo quản. Cường độ hô hấp càng cao, lượng oxy tiêu thụ và CO2 nhả ra càng lớn, cho thấy mức độ hoạt động sống của hạt càng mạnh.
Đồ thị dưới cho ta biết ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm đến cường độ hô hấp của bắp (1), lõi (2) và hạt ngô (3) trong khi bảo quản.
Tác hại của quá trình hô hấp
- Tăng nhiệt: Hô hấp gây ra sự phân hủy các chất dinh dưỡng, tạo ra nhiệt, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
- Tăng độ ẩm và sự phát triển của vi sinh vật: CO2 và hơi nước sinh ra từ hô hấp làm tăng độ ẩm, tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, gây hư hỏng.
- Sự phân hủy chất dinh dưỡng: Gluxit, protein và chất béo bị thay đổi, làm giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
Độ chín sau của hạt
Nông sản sau khi thu hoạch vẫn tiếp tục chín sinh lý và sinh hoá, tiếp tục hoàn thành việc trao đổi hoàn chỉnh các chất dinh dưỡng trong hạt. Nhiệt độ dương ảnh hưởng lớn đến vỏ hạt và độ nảy mầm của hạt. Độ nảy mầm thấp là do độ chín và độ thấm hơi nước, oxy của vỏ hạt không tốt. Trong khi chín hạt thóc đẩy quá trình tổng hợp polysaccarit, chất béo, protit; còn hoạt động của men trong các phần catalaza và tirolaza bị yếu đi. lượng chất béo của hạt tăng, chỉ số axit giảm xuống.
Việc tổng hợp protit hoàn thành bằng cách sử dụng đạm không protit để tổng hợp protit và tăng chất lượng hạt. Các loại rau ăn lá, ăn củ, rô không cần giai đoạn chín sau. Các loại hạt chín sau dài cho tỷ lệ nảy mầm thấp và s độ C nảy mầm không đều. Giai đoạn chín sau ngắn rất dễ bị nảy mầm ngay ngoài đồng hoặc trong kho khi độ ẩm cao.
Trạng thái nghỉ của hạt giống và hạt nông sản
Hạt nông sản còn sống nhưng không nảy mầm gọi là hạt nghỉ.
Nguyên nhân hạt nghỉ là do: phôi của hạt chưa chín hoặc tổ chức của phôi phân hóa chưa hoàn thành, hạt chưa hoàn thành giai đoạn chín sau, ảnh hưởng trạng thái và hạt (không thấm nước, không hút khí,…).
Đối với những hạt giống, trong thời gian bảo quản, cần kéo dài thời gian nghỉ bằng cách ức chế sự hình thành tế bào mầm củ.
Hiện tượng nảy mầm
Yếu tố ngoại cảnh có ảnh hưởng lớn tới sự nảy mầm của hạt. Ví dụ, nếu môi trường xung quanh ẩm ướt, ngô sẽ hút nước, kết hợp với nhiệt độ thích hợp, lượng oxy hút vào, sẽ làm cho hạt nảy mầm.
Nước là môi trường cần thiết cho các loại men hoạt động. Nhiệt độ 20 – 35 độ C là nhiệt độ thích hợp cho hạt nảy mầm. Nếu để hạt nảy mầm thì sẽ xảy ra quá trình biến đổi phức tạp và làm giảm giá trị dinh dưỡng của hạt. Dưới tác động của men, tinh bột sẽ biến thành đường; chất đạm, chất béo bị phân huỷ thành những chất đơn giản dễ hoà tan để nuôi mầm.
Biện pháp đề phòng hạt mọc mầm trong khi bảo quản là phải kiểm soát các yếu tố như nhiệt độ, oxi và độ ẩm. Việc khống chế nhiệt độ và ôxi do cấu trúc của kho tàng. Khống chế độ ẩm do việc bảo đảm tiêu chuẩn chất lượng nông sản khi nhập kho.
Khi phát hiện trong kho hạt có hiện tượng nảy mầm, cần phải phơi, sấy ngay, mầm non sẽ bị quắt đi do men ở bên trong bị tiêu diệt, hạn chế được một phần thiệt hại. Phải duy trì độ ẩm của hạt thấp hơn độ ẩm cần thiết để hạt nảy mầm, nghĩa là đảm bảo độ ẩm an toàn trước khi nhập kho. Đối với hạt có dầu cần duy trì độ ẩm < 8 – 9%, hạt chứa nhiều gluxit độ ẩm < 13,5%.
Tính bốc nóng của khối hạt
Một trong những quá trình gây nguy hiểm cho khối hạt, là quá trình bốc nóng.
Nguyên nhân:
Do hoạt động hô hấp của nông sản. Khả năng dẫn nhiệt của sản phẩm kẩm, do đó nhiệt tích tụ dần không thoát ra ngoài kịp làm tăng nhiệt độ của khối lương thực. Hoạt động sinh hoá của khối hạt càng mạnh, gây tổn thất các chất dinh dưỡng, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển. Như vậy, nguồn nhiệt do chính nông sản và hô hấp của vi sinh vật là nguồn chủ yếu làm nhiệt độ khối hạt và độ ẩm của nó tăng liên tục.
Khả năng cách ẩm và cách nhiệt của kho, mức độ thoáng cũng ảnh hưởng tới quá trình bốc nóng. Nước ta vùng khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm, mưa nhiều nên dễ ảnh hưởng tới nông sản bảo quản. Nhiệt độ thay đổi chậm, khi thời tiết thay đổi đột ngột dễ gây tích tụ nước trên bề mặt đống sàn, ven tường hoặc sát sàn. Quá trình tự bốc nóng còn phụ thuộc vào điều kiện bảo quản trong đã yếu tố chiều cao đống hạt có ảnh hưởng tương đối rõ. Độ ẩm khối hạt càng cao thì chiều cao đống hạt cần phải thấp.
Dấu hiệu
Khi bốc nóng thì nhiệt độ tăng nhanh và xuất hiện mùi lạ. Mùi nặng dần thành mùi hôi dầu và sau thành mùi ẩm thối mốc. Đối với khối hạt có nhiều hạt xanh, lép, hạt nảy mầm, hạt không hoàn thiện,… hô hấp của chóng mạnh hơn hạt bình thường. Việc bảo quản ở tình trạng quá ẩm hoặc sau đã bị ẩm cũng gây ra quá trình bốc nóng.
Phân loại
- Bốc nóng ở lớp dưới: Do nền kho ẩm ướt. Bốc nóng này rất nguy hiểm và rất khó phát hiện. Nguy hiểm vì nó lan truyền lên tầng giữa và tầng trên. Chính vì thế yêu cầu quan trọng là nền kho phải khô ráo.
- Bốc nóng tầng trên mặt đống: loại này thường xảy ra vào mùa đông hoặc mùa mưa, cách mặt đống khoảng 50 cm. Bốc nóng ở tầng này ít nguy hiểm vì dễ phát hiện và dễ bị gió thổi khô.
- Bốc nóng ổ: Đây là dạng bốc nóng từng vùng, do độ ẩm không đồng đều trong toàn khối hạt. Tại vùng có độ ẩm cao sẽ gây ra bốc nóng mạnh, các vùng khác có độ ẩm thấp sẽ giữ nhiệt độ bình thường. Quá trình bốc nóng sẽ lan truyền và cũng rất khó phát hiện.
- Bốc nóng khối hạt giáp tường: Loại bốc nóng này do tường không đủ cản ẩm và nhiệt xâm nhập từ ngoài vào, hoặc do độ chênh lệch nhiệt độ giữa khối hạt và tường kho,… Yếu tố dẫn nhiệt kém cũng làm thuận lợi cho sự bốc nóng.
1 – Bốc nóng lớp trên, 2 – Bốc nóng ổ, 3 – Bốc nóng lớp dưới, 4 – Bốc nóng giáp tường
Giải pháp
Phương pháp chủ yếu để ngăn ngừa bốc nóng là hạ thấp độ ẩm của hạt, ngăn ngừa hoạt động của vi sinh vật, làm sạch sản phẩm, chế độ chăm sóc khối hạt.
Sự thay đổi độ axit của bột và gạo
Quá trình bảo quản độ axit của bột và gạo luôn tăng, bảo quản càng lâu độ axit càng cao. Độ axit tính theo lượng mililit dung dịch NaOH hoặc KOH – 0,1N để trung hòa 100g chất khô. Người ta dùng độ axit để xác định độ tươi của bột và gạo.
Nhờ men và vi sinh vật phân huỷ protein thành axit amin và các sản phẩm trung gian, gluxit thành các axit hữu cơ,…
Độ ẩm và nhiệt độ càng cao thì quá trình phân huỷ các chất nhanh, làm độ axit của bột và gạo tăng nhanh. Bảo quản sản phẩm chế biến (bột, gạo) khó hơn bảo quản nguyên liệu (hạt nguyên). Độ ẩm của bột thích hợp cho bảo quản khoảng 13 – 14%. Ở nhiệt độ lớn hơn 20 độ C, độ axit tăng rất nhanh. Độ bền bảo quản của gạo phụ thuộc vào chất lượng thóc, phương pháp chế biến và điều kiện bảo quản (độ ẩm, nhiệt độ,…).
