Nhìn chung, tế bào thực vật (như cây cối, rau, quả) có khả năng chịu lạnh rất tốt. Phần lớn tế bào thực vật có thể chịu đựng được nhiệt độ gần 0°C và thậm chí vẫn sống được ở nhiệt độ cực thấp như -70°C, -80°C, hay -100°C. Đặc tính này mang lại khả năng bảo quản rau quả qua nhiều giai đoạn lạnh khác nhau, giúp kéo dài thời gian bảo quản mà vẫn giữ được chất lượng sản phẩm.
Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với tế bào thực vật
Ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến cấu trúc và tính chất của rau quả
Tổng hợp bị kìm hãm nhiều hơn phân giải.
- Tỷ lệ phân giải tăng, sản xuất nhiều pectin hơn.
- Pectin tích tụ khiến rau quả mềm hơn, do:
- Pectin ngắn mạch hòa tan mạnh, hút ẩm cao.
- Pectin hòa tan ổn định ở nhiệt độ thấp, bền hơn gelatin cùng nồng độ.
Cô đặc phân tử và hạn chế đóng băng:
Tinh bột phân giải thành glucose và fructose.
- Đường khử tích tụ (glucose, fructose) giúp:
- Tăng nồng độ phân tử trong tế bào.
- Chuyển nước tự do sang dạng liên kết, hạn chế đóng băng.
Hô hấp và ảnh hưởng nhiệt độ:
Glucose bị oxy hóa thành CO₂ và nhiệt, hô hấp giảm ở nhiệt độ thấp.
Tốc độ hô hấp phụ thuộc:
- Nhiệt độ tối ưu cho từng loại rau quả.
- Mức độ trưởng thành của quả.
Điều chỉnh nhiệt độ giúp bảo toàn năng lượng và chất lượng rau quả trong bảo quản.
Những biến đổi chính trong quá trình bảo quản lạnh
Biến đổi sinh lý-sinh hóa do nhiệt độ thấp
- Nhiệt độ thấp làm chậm hầu hết các quá trình sinh lý-sinh hóa, nhưng không ngưng hoàn toàn.
- Nước đóng vai trò trung tâm trong các biến đổi này, quyết định tốc độ và mức độ diễn ra các phản ứng.
Biến đổi lý học
- Bay hơi nước:
- Gây hao hụt khối lượng tự nhiên và khiến rau quả bị héo.
- Yếu tố ảnh hưởng:
- Diện tích bề mặt tiếp xúc.
- Nhiệt độ và độ ẩm không khí.
- Tốc độ gió và mức độ chín của sản phẩm.
- Hình dạng, màu sắc: Có thể thay đổi do lạnh sâu hoặc kéo dài thời gian bảo quản.
Biến đổi hóa học
- Các phản ứng hóa học bị kìm hãm nhưng không dừng:
- Protopectin thủy phân → Pectin → Các hợp chất như rượu metylic.
- Vitamin giảm dần do oxy hóa.
- Chất béo bị oxy hóa, làm giảm giá trị dinh dưỡng.
Hô hấp ở nhiệt độ thấp
- Quá trình:
- Rau quả hô hấp bằng cách hấp thụ O₂ và thải CO₂, nước, nhiệt.
- Ở nhiệt độ thấp, quá trình này bị chậm lại.
- Điều kiện tối ưu:
- Mỗi loại rau quả có ngưỡng nhiệt độ riêng để duy trì hô hấp vừa đủ.
- Đảm bảo kéo dài thời gian bảo quản mà vẫn giữ chất lượng.
Ứng dụng bảo quản lạnh trong nông nghiệp
Ứng dụng tính chất chịu lạnh của tế bào thực vật có thể giúp bảo quản nông sản hiệu quả hơn. Khi bảo quản rau quả ở nhiệt độ thấp, quá trình sinh lý-sinh hóa diễn ra chậm, giữ được cấu trúc tế bào và hương vị tự nhiên. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng dù nhiệt độ thấp có thể ngăn chặn hoặc làm chậm nhiều quá trình, vẫn có những biến đổi trong sản phẩm.
Các biến đổi này nếu không kiểm soát tốt có thể ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị, và chất dinh dưỡng trong sản phẩm. Vì vậy, cần lựa chọn nhiệt độ và điều kiện bảo quản phù hợp cho từng loại rau quả để đạt hiệu quả tốt nhất.
