Tài liệu Bài giảng Bảo quản nông sản

[email protected] Class K36KN – TUAF Chương 1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÔNG TÁC BẢO QUẢN CHẾ BIẾN VÀ MỐI QUAN HỆ GIỮA MÔI TRƯỜNG VÀ NÔNG SẢN I. Mục ñích: Giúp sinh viên nắm ñược vai trò và tầm quan trọng của công tác bảo quản và chế biến nông sản. Những tổn thất sau thu hoạch và nguyên nhân của nó. Trang bị cho sinh viên những kiến thức về khí tượng của môi trường bảo quản và mối quan hệ giữa môi trường và nông sản. II. Yêu cầu: Sinh viên hiểu ñược mục ñích của môn học Bảo quản và Chế biến nông sản. Sinh viên nắm ñược ñiều kiện khí hậu của Việt Nam và sự ảnh hưởng của ñiều kiện khí hậu ñến công tác bảo quản. Nắm ñược ñặc ñiểm của nông sản khi bảo quản và mối quan hệ giữa môi trường bảo quản ñến nông sản III. Phân bổ nội dung trong chương: Chương có dung lượng 2 tiết Tiết 1. Tầm quan trọng của vấn ñề bảo quản và chế biến nông sản Tiết 2: Mối quan hệ giữa môi trường và nông sản. Nội dung cụ thể như sau. 1.1. Tầm quan trọng của công tác bảo quản và chế biến 1.1.1 Những thiệt hại trong quá trình bảo quản: Nước ta là nước nông nghiệp nhiệt ñới, quanh năm bốn mùa ñều có sản phẩm thu hoạch, ñòi hỏi phải bảo quản, chế biến nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm. Việc ñảm bảo và nâng cao chất lượng nông sản có ý nghĩa to lớn, nhiệm vụ của sản xuất không chỉ ñạt ñược về mặt số lượng mà còn phải ñảm bảo về chất lượng. Chất lượng của nông sản tốt sẽ kéo dài thời gian sử dụng và giảm B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 1 Class K36KN – TUAF [email protected] bớt sự chi tiêu của nhà nước, hạ thấp ñược mức thiệt hại có thể xảy ra. Việc ñảm bảo những loại hạt giống có chất lượng cao, những loại nông sản có phẩm chất tốt sẽ cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến ñể sản xuất ra nhiều hàng hóa ña dạng ñáp ứng yêu cầu trong nước và xuất khẩu. ðể tăng ñược 1% năng suất ngoài ñồng trên một diện tích lớn là ñiều rất khó khăn, nhưng khi thu hoạch về nếu không bảo quản tốt thì nông sản phẩm sẽ bị hao tổn rất lớn về khối lượng và chất lượng. Trong quá trình sản xuất, chất lượng nông sản phẩm chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố môi trường, ñiều kiện kỹ thuật canh tác, kỹ thuật thu hái vận chuyển. Trong quá trình bảo quản, sơ chế cất trữ nông sản lại luôn chịu ảnh hưởng của các yếu tố môi trường làm biến ñổi chất lượng, gây lên những tổn thất sau thu hoạch, ảnh hưởng không nhỏ ñến nền kinh tế quốc dân. Theo thống kê của Liên hiệp quốc, mỗi năm trung bình thiệt hại của thế giới về lương thực chiếm từ 15-20% tính ra tới 130 tỷ ñô la, ñủ nuôi ñược 200 triệu người trong 1 năm (Trần Minh Tâm, 2004). Theo tài liệu ñiều tra của FAO (tổ chức lương thực và nông nghiệp thế giới) hàng năm trên thế giới có tới 6-10% số lượng lương thực bị tổn thất trong quá trình bảo quản trong kho, riêng các nước có kỹ thuật bảo quản kém, các nước nhiệt ñới thì tỷ lệ này lên tới 20% (Trần Minh Tâm, 2004). Ở nước ta sự thiệt hại gây ra trong quá trình bảo quản, cất trữ cũng là một con số ñáng kể. Tình trung bình ñối với các loại hạt, tổn thất sau thu hoạch là 10%, ñối với cây có củ là 10-20%, ñối với rau quả là 10-30%. Hàng năm trung bình thiệt hại là 15%, tính ra hàng vạn tấn lương thực bị bỏ ñi, có thể nuôi sống hàng triệu người. Trong quá trình bảo quản, sự hao hụt của nông sản ñược biểu hiện ở 2 dạng: hao hụt trọng lượng và chất lượng. - Hao hụt về trọng lượng: B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 2 Class K36KN – TUAF [email protected] Sự giảm trọng lượng của nông sản có thể xảy ra do hậu quả của các hiện tượng vật lý và sinh học. Ví dụ về sự hao hụt lý học như hiện tượng thoát hơi nước từ nông sản ra ngoài. Tuy nhiên các sản phẩm khác nhau thì quá trình thoát hơi nước cũng khác nhau. Loại hao hụt về lý học khác là sự xáo trộn khi vận chuyển, sắp xếp, bảo quản bị vỡ nát cơ giới tạo ra những hạt bụi cám. Càng xáo trộn mạnh, sự tổn thất này càng lớn. Sự hao hụt về khối lượng còn do các quá trình sinh học như quá trình hô hấp làm cho lượng chất khô trong nông sản bị hao hụt rất lớn. Khi bảo quản trong ñiều kiện tối ưu thì hao hụt này là không ñáng kể. ðối với các loại hạt nếu bảo quản tốt thì hao hụt này không vượt quá giới hạn sai số của phép cân. Ngoài ra hao hụt trọng lượng còn do sự phát sinh, phát triển và gây hại của côn trùng hại nông sản. - Hao hụt về chất lượng: Khi tổ chức bảo quản tốt có thể hạn chế sự giảm về chất lượng. Sự giảm chất lượng xảy ra khi bảo quản lâu hơn giới hạn gọi là ñộ bảo quản của sản phẩm (ñộ bảo quản của sản phẩm là giai ñoạn mà trong ñó hạt vẫn giữ ñược những tính chất kỹ thuật hoặc tính chất thực phẩm của nó). Sự giảm chất lượng nông sản xảy ra không chỉ do bảo quản quá thời hạn mà chủ yêu do các quá trình bất lợi: sự nảy mầm sớm, hiện tượng hô hấp hoặc những biến ñổi hóa sinh, tác ñộng của vi sinh vật và côn trùng gây hại. Tóm lại sự hao hụt về khối lượng và chất lượng là hai loại không thể tránh ñược trong quá trình bảo quản. Khi bảo quản tốt thì những hao tổn này không vượt quá tiêu chuẩn quy ñịnh. Trong thời gian qua, chất lượng lương thực tiêu dùng còn thấp, hiệu quả sử dụng nông sản, thực phẩm chưa cao, các hoạt ñộng sau thu hoạch như gia công, bảo quản, xử lý…chưa ñược quan tâm, kho tàng, các trang thiết bị phục vụ công tác bảo quản còn nhiều hạn chế nên hiệu quả bảo quản chưa cao. Vì vậy, những biện pháp kỹ thuật của công nghệ sau thu hoạch nói chung và bảo quản và chế biến nói riêng là nội dung chủ yếu trong B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 3 Class K36KN – TUAF [email protected] chiến lược phát triển nông nghiệp và nông thôn, ñặc biệt là trong thời kỳ Công nghiệp hóa - Hiện ñại hóa ñất nước. 1.1.2. Vai trò của công tác bảo quản trong sản xuất nông nghiệp. Bảo quản là một môn khoa học bao gồm bảo quản giống và bảo quản các nông sản phẩm khác. Nó ñòi hỏi phải nắm ñược các hiện tượng sống của nông sản, mối quan hệ khăng khít giữa môi trường và nông sản và những hoạt ñộng sinh học có ảnh hưởng trực tiếp ñến nông sản trong quá trình bảo quản. Mục ñích của công tác bảo quản nhằm: - Bảo quản giống ñể ñảm bảo cho tái sản xuất mở rộng. - ðảm bảo cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp chế biến - Bảo quản bán thành phẩm sơ chế. - Sơ chế, bảo quản tại chỗ trong từng ñiều kiện thực tế vùng sản xuất. Vì vậy công tác bảo quản phải giải quyết ñược 3 yêu cầu chính sau: - ðảm bảo hao hụt trọng lượng là thấp nhất - Hạn chế sự thay ñổi về chất lượng. - Chi phí, giá thành thấp trên một ñơn vị sản phẩm bảo quản. Vai trò của công tác bảo quản và chế biến có thể ñược thể hiện ở hai góc ñộ: - Dưới góc ñộ sản xuất giống: Từ hạt giống ban ñầu thông qua quá trình trồng trọt ngoài ñồng tạo ra một khỗi lượng nông sản nhiều hơn ban ñầu. Lượng hạt thu ñược thường giữ lại một phần ñể làm giống bảo ñảm cho quá trình tái sản xuất còn phần lớn ñể tiêu dùng xã hội, dự trữ hoặc trao ñổi buôn bán. Sau quá trình sản xuất, lượng hạt ñược giữ lại làm giống trở lại vị trí ban ñầu, tính từ lúc thu hoạch, nhập kho, bảo quản và xuất kho chiếm khoảng thời gian trong năm, từ ñó ñặt ra vấn ñề cần giải quyết ñó là: B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 4 Class K36KN – TUAF [email protected] Thực hiện quá trình bảo quản ngoài ñồng ruộng (gieo trồng trở lại sau khi thu hoạch) ñối với nông sản khó bảo quản ñể rút ngắn thời gian bảo quản, tăng chất lượng sản phẩm. Trong quá trình bảo quản trong kho phải xác ñịnh các thông số kỹ thuật hợp lý ñể tối ưu hóa quá trình bảo quản, thời gian bảo quản càng lâu càng tốt. - Dưới góc ñộ tiêu dùng xã hội: ðể ñảm bảo cung cấp các sản phẩm cho nhân dân và cho công nghiệp chế biến cần phải có nguyên liệu dự trữ. Nông sản của chúng ta chỉ ñược tiêu thụ ngay một phần còn phần lớn các nông sản trước khi ñem tiêu thụ phải ñược bảo quản, chế biến. Việc bảo quản nông sản trước khi tiêu thụ là một việc làm quan trọng ñể tăng năng suất và hiệu quả trong sản xuất. Nếu công tác bảo quản không ñược thực hiện ñúng thì tổn thất của quá trình này sẽ rất lớn ảnh hưởng ñến chất lượng nông sản và hiệu quả của quá trình sản xuất. 1.2. ðặc ñiểm khí tượng của môi trường bảo quản. - ðặc ñiểm của khí hậu Việt Nam. Nước ta là nước nằm ở vị trí ñặc biệt của vùng nhiệt ñới, chịu ảnh hưởng của gió mùa nên khí hậu chia thành hai mùa chính: Mùa nóng từ tháng 5 - 10 dương lịch và mùa lạnh từ tháng 11 - 4 dương lịch. Mùa nóng lại chia thành hai thời kỳ, thời kỳ ít mưa (tháng 5 - 6) thời kỳ mưa nhiều (tháng 7 - 10). Mùa lạnh cũng có thể chia thành hai thời kỳ, thời kỳ lạnh khô (tháng 11 - 1) và thời kỳ lạnh ẩm có mưa phùn (tháng 2 - 4). Ở miền bắc, khí hậu nhiệt ñới gió mùa, nóng ẩm mưa nhiều, có sự phân hoá theo mùa rõ rệt mà mang tính biến ñộng mạnh. Ở miền Nam, do ñiều kiện bức xạ dồi dào nên có chế ñộ nhiệt ít thay ñổi trong năm và có chế ñộ mưa, ẩm phong phú, phân hoá rõ rệt theo gió mùa. Yếu tố khí hậu gây nhiều khó khăn cho công tác bảo quản nông sản là nhiệt ñộ và ẩm ñộ. Nhìn chung trên toàn lãnh thổ nước ta nhiệt ñộ là tương ñối cao. ðó là một trong những yếu tố ngoại cảnh có tác ñộng thúc ñẩy các hoạt ñộng sống B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 5 Class K36KN – TUAF [email protected] của hạt, các quá trình sinh lý sinh hoá và hoạt ñộng của các vi sinh vật gây hại khác. ðặc ñiểm nổi bật ñáng chú ý của khí hậu miền Bắc nước ta là ñộ ẩm tương ñối cao. ðộ ẩm tương ñối trung bình hàng năm ở nước ta là khoảng 85%. Thời kỳ khô nhất cũng trên 75% và thời kỳ ẩm nhất là trên 90% (ñối với miền Bắc) còn ñộ ẩm tương ñối trung bình hàng năm ở miền Nam trong khoảng 80-85%. ðộ ẩm không khí là một trong những yêu tố gây ảnh hưởng xấu ñến chất lượng nông sản khi bảo quản. Tất cả các loại nông sản phẩm ñều có chứa một thuỷ phần nhất ñịnh gọi là thuỷ phần an toàn. Trong ñiều kiện nhiệt ñộ và ẩm ñộ vừa phải và thích hợp thì thuỷ phần của sản phẩm sẽ ñược giữ vững. Nếu ñộ ẩm của không khí quá cao thì nông sản phẩm sẽ hút ẩm làm cho thuỷ phần tăng lên và hàng loạt các quá trình hoá học, lý học, sinh học… xảy ra liên tiếp và ñồng thời là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Do ñó ñộ ẩm không khí cao là yếu tố làm giảm chất lượng của nông sản phẩm. Ngoài yếu tố nhiệt ñộ và ñộ ẩm còn có các yếu tố khác của môi trường cũng ảnh hưởng ñến nông sản phẩm khi bảo quản như lượng mưa, oxy không khí, ánh sáng… 1.3. ðặc ñiểm của nông sản khi bảo quản. ðối tượng nông sản phẩm mà chúng ta nghiên cứu ñể bảo quản và chế biến rất phong phú và ña dạng, bao gồm nhiều loại hình, ñối tượng khác nhau. Nếu phân chia các loại nông sản theo ñặc ñiểm hình thái và thành phần dinh dưỡng thì chúng gồm những ñối tượng sau: ðối tượng hạt là loại hình chủ yếu của những sản phẩm nông nghiệp và quan trọng nhất trong ñó hạt cây lương thực như lúa gạo, lúa mì, mạch, ngô…chủ yếu chứa lượng gluxit trong thành phần dinh dưỡng. Nhóm hạt chứa nhiều protein như ñậu tương, nhóm hạt có nhiều dầu như lạc, vừng … ðối tượng quả như cam, chanh, quýt, chuối, dứa… ðối tượng là thân lá như chè, thuốc lá và các loại rau. B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 6 [email protected] Class K36KN – TUAF Nếu dựa vào mục ñích sử dụng ta có thể chia làm hai nhóm: Nhóm dùng ñể làm giống và nhóm dùng làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến. Vì tính chất ña dạng, phong phú và phức tạp của các loại hình nông sản mà ñặc ñiểm của chúng rất khác nhau yêu cầu kỹ thuật bảo quản cũng khác nhau. Sản phẩm nông nghiệp nước ta rất phong phú lúc nào cũng có sản phẩm ñể bảo quản, dự trữ…Vì thế vấn ñề ñặt ra là phải ñảm bảo tốt chất lượng của nông sản phẩm mà chúng ta cần bảo quản. ðối với nông sản dùng làm giống ñể tái sản xuất mở rộng, chúng ta phải giữ gìn tốt ñể tăng ñược tỷ lệ nảy mầm, sức nảy mầm, ñể tăng số lượng giống cho vụ sau. ðối với những sản phẩm làm nguyên liệu cho chế biến, chúng ta phải hạn chế ñến mức thấp nhất sự giảm chất lượng sản phẩm. Việc nâng cao chất lượng và bảo quản chất lượng là hai bộ phận của công tác bảo quản nông sản. 1.4. Mối quan hệ giữa môi trường bảo quản và nông sản phẩm. Nông sản phẩm sau khi thu hoạch về ñược bảo quản và tồn trữ trong một ñiều kiện nhất ñịnh của môi trường. Sự thay ñổi của những yếu tố môi trường ñều có ảnh hưởng nhất ñịnh ñến trạng thái của nông sản phẩm, ngược lại khi nông sản phẩm bị biến ñổi về mặt sinh lý, sinh hoá…cũng có ảnh hưởng trở lại với môi trường. 1 2 3 B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 7 [email protected] Class K36KN – TUAF 1- Yếu tố ñại khí hậu (môi trường xung quanh kho) 2- Yếu tố tiểu khí hậu trong kho. 3- Yếu tố vi khi hậu (trên bề mặt sản phẩm) Giữa 3 yếu tố trên có tác dụng qua lại với nhau. ðại khí hậu Tiểu khí hậu Vi khí hậu Yếu tố ñại khí hậu trực tiếp ảnh hưởng ñến yếu tố tiểu khí hậu và vi khí hậu, mức ñộ ảnh hưởng phụ thuộc vào kết cấu các loại kho bảo quản tức là phụ thuộc vào sự ngăn cách giữa nông sản và môi trường xung quanh. Trong quá trình bảo quản, do hoạt ñộng sống của hạt làm thay ñổi yếu tố vi khí hậu trong kho, dần dần sẽ tác ñộng ñến yếu tố tiểu khí hậu. Do ñó trong quá trình bảo quản chúng ta tác ñộng làm thay ñổi tiểu khí hậu trong kho và yếu tổ tiểu khí hậu này sẽ dần dần làm thay ñổi yếu tố vi khí hậu ñể ñạt ñược mục ñích bảo quản. ðặc trưng của mối quan hệ 3 yếu tố này là nhiệt ñộ và ñộ ẩm của không khí. Hai tác nhân này ảnh hưởng trực tiếp ñến chất lượng nông sản khi bảo quản. 1.4.1. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ Nhiệt ñộ là yếu tố khí hậu ảnh hưởng rất lớn ñến quá trình bảo quản nông sản sau thu hoạch, khi nhiệt ñộ thay ñổi làm thay ñổi các quá trình vật lý, hóa học và sinh học trong nông sản. Do tính dẫn nhiệt của nông sản kém nên nhiệt ñộ của nông sản thay ñổi theo nhiệt ñộ bình quân hàng tháng của môi trường nhưng chậm hơn và kéo dài hơn. Nhiệt ñộ trong kho cao nhất vào cuối tháng 7 và ñầu tháng 8, thấp nhất vào cuối tháng 1 và ñầu tháng 2. Nhiệt ñộ ở các tầng và các ñiểm khác nhau trong khối nông sản phần lớn cao hơn nhiệt ñộ bên ngoài môi trường vào các tháng mùa ñông, nhiệt ñộ ở tầng giữa khối hạt bao giờ cũng cao hơn các tầng khác, có khi lên tới 40-42oC vào các tháng mùa hè, nguyên nhân do khối hạt dẫn nhiệt chậm nên mặc dù nhiệt ñộ ngoài không khí giảm B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 8 Class K36KN – TUAF [email protected] nhưng nhiệt ñộ trong khối nông sản vẫn không giảm. Nếu ở những kho có kết cấu kỹ thuật không ñảm bảo, bí hơi, chế ñộ thông gió không hợp lý nhiệt ñộ khối hạt sẽ luôn tăng mặc dù nhiệt ñộ không khí có giảm. 1.4.2. Ảnh hưởng của ñộ ẩm không khí. Nhìn chung ñộ ẩm không khí nước ta là cao, trung bình khoảng 85%, ở ñộ ẩm không khí như vậy nếu ñể nông sản tiếp xúc thường xuyên với môi trường thì ñộ ẩm nông sản sẽ tăng tương ứng. Khi ñộ ẩm nông sản vượt quá ñộ ẩm an toàn sẽ gây ra những biến ñổi bất lợi như các quá trình vật lý, hóa học và sinh học xảy mạnh hơn, vi sinh vật có ñiều kiện phát triển và gây hại. Trong khối hạt thì bề mặt khối hạt là nơi chịu ảnh hưởng của ñộ ẩm môi trưởng nhiều nhất. ðiểm giữa khối hạt ít chịu ảnh hưởng của yếu tố ñộ ẩm môi trường. Sự tăng thủy phần của nông sản phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng kho. Nếu kho có chất lượng kém thì sự xâm nhập ẩm từ môi trường ngoài vào dễ dàng và làm tăng ñộ ẩm của nông sản trong kho. 1.4.3. Ảnh hưởng của thành phần không khí. Thành phần không khí có ảnh hưởng ñến chất lượng của nông sản khi bảo quản, oxy trong không khí có tác dụng thúc ñẩy quá trình hô hấp hiếu khí, tăng cường quá trình oxy hóa trong nông sản, làm ảnh hưởng ñến màu sắc, mùi vị của sản phẩm. Trong quá trình bảo quản người ta thường giảm nồng ñộ oxy ñể giảm các quá trình sinh học xảy ra trong nông sản. 1.4.4. Ảnh hưởng của vi sinh vật và côn trùng hại nông sản Các vi sinh vật: nấm mốc, vi khuẩn, côn trùng: sâu mọt, chuột…là các ñối tượng hại nông sản và gây tổn thất nông sản trong quá trình bảo quản. Nếu kho bảo quản không ñảm bảo, kỹ thuật bảo quản không tốt sẽ tạo ñiều kiện cho vi sinh vật và côn trùng hại nông sản có ñiều kiện sinh trưởng, phát triển và gây hại. Câu hỏi ôn tập B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 9 [email protected] Class K36KN – TUAF 1. Nêu một số ñặc ñiểm khái quát về khí hậu của nước ta ảnh hưởng ñến quá trình bảo quản nông sản. 2. Trình bày các yếu tố của môi trường có ảnh hưởng ñến quá trình bảo quản. Chương 2. NHỮNG TÍNH CHẤT CỦA NÔNG SẢN KHI BẢO QUẢN I. Mục ñích: Giúp sinh viên nắm ñược các ñặc ñiểm về hình dạng, cấu tạo, thành phần các chất trong nông sản và các tính chất vật lý của nông sản. II. Yêu cầu: Sinh viên nắm ñược ñặc ñiểm giải phẫu của các loại nông sản Sinh viên nắm ñược các tính chất vật lý của nông sản và ảnh hưởng của các tính chất này ñến công tác bảo quản. Hiểu ñược các thành phần của các chất có trong nông sản và những biến ñổi của chúng trong quá trình bảo quản. III. Phân bổ nội dung trong chương: B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 10 Class K36KN – TUAF [email protected] Chương có dung lượng 8 tiết học và ñược phân bổ như sau: Tiết 1: Cấu tạo giải phẫu một số loại nông sản. Tiết 2: Dung trọng và tỷ trọng; Mật ñộ và ñộ trống rỗng; Tính tan rời và tự ñộng phân loại. Tiết 3: Tính dẫn nhiệt và lượng nhiệt dung; Tính hấp phụ và nhả hấp phụ. Tiết 4: Nước và các hợp chất nitơ. Tiết 5: Gluxit (1). Tiết 6: Gluxit (2) Tiết 7: Lipit. Tiết 8: Vitamin và các axit hữu cơ. Nội dung cụ thể các bài như sau: 2.1. Cấu tạo giải phẫu một số hạt và nông sản phẩm. 2.1.1. Cấu tạo giải phẫu của hạt họ hoà thảo. Cấu tạo giải phẫu của hạt họ hoà thảo không ñồng nhất song nhìn chung chúng bao gồm các phần chính như: vỏ, lớp alơron, phôi, nội nhũ. - Vỏ: Vỏ là lớp bảo vệ nông sản chống lại những tác ñộng của môi trường, vỏ càng kiên cố càng hạn chế ñược mức ñộ ảnh hưởng từ bên ngoài vào. Vỏ ñược cấu tạo từ nhiều lớp tế bào và thành phần chủ yếu là xelluloza và hemixelluloza. Căn cứ vào ñặc ñiểm có thể chia ra: Loại vỏ trần: Ngô, lúa mì, ñậu. Loại vỏ trấu: Lúa, kê, ñại mạch.. - Lớp alơron: Là lớp tế bào mỏng nằm ở phía trong vỏ hạt, sát với lớp nội nhũ, lớp này tập trung nhiều chất dinh dưỡng quan trọng. Hạt có bột như thóc thì lớp này có chứa nhiều gluxit, lipit, protein,vitamin, muối khoáng…Vì vậy lớp này dễ bị oxy hoá và biến chất trong ñiều kiện bảo quản không tốt. Khi say, xát, lớp alơron vụn B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 11 Class K36KN – TUAF [email protected] nát gọi là cám, càng say, xát kỹ thì gạo càng trắng, càng dễ bảo quản nhưng các chất dinh dưỡng, ñặc biệt là vitamin bị mất càng nhiều. - Nội nhũ: Là thành phần chiếm tỷ lệ lớn trong các thành phần của hạt, ñây là nơi tập trung các chất dinh dưỡng của hạt. Thành phần nội nhũ khác nhau ở các hạt khác nhau. Hạt có nhiều tinh bột thì nội nhũ chứa nhiều tinh bột, hạt có nhiều dầu thì nội nhũ nhiều lipit. Nội nhũ là nơi dự trữ chất dinh dưỡng cho hô hấp của hạt, nên trong quá trình bảo quản, nội nhũ là nơi bị tổn thất nhiều nhất. - Phôi: Phôi thường nằm ở góc hạt và ñược bảo vệ bởi lá mầm. Phôi gồm 4 phần chính: mầm phôi, rễ phôi, thân phôi, lá mầm. Phôi chiếm tỷ lệ chất dinh dưỡng cao (hơn cả nội nhũ). Cấu tạo xốp, dễ hút ẩm nên khi bảo quản phôi là thành phần dễ hỏng trước. 2.1.2. Hạt cây họ ñậu. Bao gồm ñậu tương, ñậu xanh, ñậu ñen…Hạt có thành phần dinh dưỡng cao, hàm lượng protein 38-40%, lipit 18-20%, ngoài ra còn nhiều vitamin, muối khoáng…Hạt có hình dáng ña dạng tuỳ thuộc vào từng giống. Vỏ hạt có giống bị nứt, làm giảm giá trị thương phẩm và hạt dễ mất sức nảy mầm. 2.1.3. Cấu tạo giải phẫu một số loại củ. - Củ sắn: Củ sắn gồm 4 phần chính: + Vỏ gỗ: là lớp ngoài cùng, sần sùi, màu nâu sẫm, thành phần chủ yếu là xelluloza và hemixelluloza, có tác dụng bảo vệ củ khỏi các tác ñộng bên ngoài. + Vỏ cùi: dày hơn lớp vỏ gỗ, chủ yếu là xelluloza và tinh bột, vỏ cùi mềm, có mạng lưới các ống dẫn nhựa mủ. Trong nhựa có nhiều tanin, săc tố, ñặc biệt là axit HCN. + Thịt sắn: là phần chủ yếu của củ sắn, thành phần chủ yếu là tinh bột. B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 12 Class K36KN – TUAF [email protected] + Lõi sắn: thường nằm ở trung tâm củ sắn, thành phần chủ yếu là xelluloza và hemixelluloza. - Khoai tây: Khoai tây có lớp vỏ gồm 2 lớp là lớp vỏ trong và lớp vỏ ngoài. Lớp vỏ ngoài như một lớp da mỏng bảo vệ củ. Lớp vỏ trong mềm và khó tách khỏi ruột củ. Trên mặt củ có nhiều mắt củ (thường phát triển thành mầm). Ruột khoai tây là một khối tế bào mềm, chứa nhiều tinh bột. Càng sâu vào trong hàm lượng tinh bột càng giảm, hàm lượng nước tăng. - Khoai lang: Khoai lang là loại củ không có lõi, dọc củ có hệ thống xơ nối ngọn củ với ñuôi củ. Các mặt trên củ có thể là rễ hoặc là mầm. Vỏ khoai mỏng, chủ yếu là xelluloza và hemixelluloza. Ruột chủ yếu là tinh bột và nước. Khoai lang có nhiều nhựa, trong nhựa chủ yếu là tanin, dễ bị oxy hoá. Do ñó khi chế biên khoai thái lát phải ngâm nước ñể tránh hiện tượng oxy hoá. 2.1.4. Cấu tạo giải phẫu một số loại rau quả. Rau là những sản phẩm giàu chất dinh dưỡng, cung cấp nhiều ñường, vitamin, axit hữu cơ, muối khoáng…cho cơ thể người. Rau quả có hàm lượng nước cao từ 65-95%. Bộ phận có thể sử dụng làm thực phẩm từ rau là thân, lá, củ, quả… - Cải bắp: Cải bắp có nhiều hình dạng khác nhau bao gồm 2 phần chính: thân trong và lá cuốn thành bắp. Lá bắp cải là bô phận ñược sử dụng chủ yếu của cây, lá ñược xếp trên thân theo hình xoắn ốc, càng lên trên lá càng xít, Lá ngoài màu xanh làm nhiệm vụ quang hợp, lá trong màu trắng chứa chất dinh dưỡng. - Cà chua: Cà chua là loại quả mọng, chứa nhiều nước. Cắt ngang quả cà chua ta thấy cấu tạo quả như sau: Vỏ quả rất mỏng và khó tách khỏi thịt quả. Thịt quả là B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 13 Class K36KN – TUAF [email protected] phần dự trữ dinh dưỡng chủ yếu. Một quả có thể có 3 hay 4 ô, các ô quả chứa hạt. - Su hào: Su hào có cuống lá nhỏ và dài, cuống và lá phân chia rõ rang, phiến lá có răng cưa không ñều. Trong quá trình sinh trưởng, thân phình to hình cầu và tập trung chất dinh dưỡng chủ yếu ở ñây. Ỏ su hào, vỏ và ruột ñều chứa lượng xơ lớn. Trong củ thì phần gần gốc nhiều xơ hơn. - Cam, quýt: Cấu tạo chủ yếu bảo gồm: Vỏ quả có nhiều màu sắc: vàng tươi, vàng nhạt…gồm 2 phần: Vỏ ngoài cấu tạo chủ yếu là chất sừng ñể ngăn chặn thoát hơi nước. Vỏ trong gồm 2 lớp tế bào: lớp chứa sắc tố và lớp gồm các túi chứa tinh dầu. Ruột quả gồm nhiều múi, trong các múi có chứa thịt quả dưới dạng tép cam ñược hình thành do vách tử phòng phát triển thành. - Dứa: Dứa thuộc loại quả kép, bao gồm nhiều quả cắm trên một trục hoa. Kể từ ngoài vào trong, quả dứa có 3 phần: Vỏ quả có màu vàng, cam ñược phân chia thành các mắt dứa. Thịt quả thường có màu vàng chiếm tỷ lệ lớn nhất so với các phần khác là nơi tập trung chủ yếu các chất dinh dưỡng. Hàm lượng xơ trong thịt quả khá cao. Lõi chạy dọc từ cuống hoa ñến trồi ngọn, chứa nhiều xơ. - Chuối: Chuối thường không có hạt, có hình dạng và kích thước khác nhau phụ thuộc vào giống chuối. Vỏ chuối dày do lá ñài phát triển thành. Thịt quả do bầu nhụy phát triển thành. Thịt quả thường có màu vàng và chứa nhiều tinh bột khi xanh và chuyển hoá thành ñuờng khi chín. 2.2. Những tính chất cơ bản của nông sản. 2.2.1. Dung trọng và tỷ trọng. B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 14 [email protected] Class K36KN – TUAF - Dung trọng: + Dung trọng là trọng lượng tuyệt ñối của hạt chứa trong một ñơn vị dung tích nhất ñịnh thường là g/l hoặc kg/100l. + Dung trọng hạt phụ thuộc vào hàm lượng nước trong hạt, hình dáng, thể tích, thành phần và ñặc tính của hạt. + Là chỉ tiêu ñánh giá chất lượng hạt nó tương quan thuận với trọng lượng riêng của hạt. Từ việc xác ñịnh dung trọng của hạt ta dự ñoán ñược phẩm chất hạt tôt hay xấu, làm căn cứ tính toán dung tích kho. - Tỷ trọng: + Tỷ trọng của một khối hạt là tỷ số trọng lượng của một ñơn vị thể tích hạt so với nước ở cùng ñiều kiện (tức là tỷ số giữa trọng lưọng tuyệt ñối và thể tích tuyệt ñối. d(g/cm3) = m/v Bảng 2.1 . Dung trọng và tỷ trọng của một số loại nông sản. (Trần Minh Tâm, 2004) Hạt cây trồng Dung trọng (g/l) Tỷ trọng (g/cm3) Thóc 92 - 120 1.04 - 1.18 ðậu tương 145 - 152 1.14 - 1.28 Ngô 145 - 150 1.11 - 1.22 ðậu Hà Lan 160 1.32 - 1.40 Cao lương 148 1.14 - 1.28 Tiểu mạch 132 - 153 1.20 - 1.35 Tỷ trọng cho biết mức ñộ vật chất nhiều hay ít trong hạt, tức là cho biết kết cấu của hạt là xốp hay chặt. Qua tỷ trọng cho chúng ta biết chất dự trữ có trong hạt nhiều hay ít ñể xử lý và lựa chọn hạt trước khi gieo. ðộ chín của hạt càng cao, lượng chất dinh dưỡng tích lũy càng nhiều, hạt chắc thì tỷ trọng càng B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 15 [email protected] Class K36KN – TUAF cao. ðối với hạt có dầu thì hạt càng phát dục tốt, ñộ chín sinh lý của hạt càng cao thì tỷ trọng của hạt càng nhỏ, nhưng hàm lượng dầu lại cao. Do vậy tỷ trọng hạt là chỉ tiêu ñánh giá phẩm chất và ñể ño ñộ chín sinh lý của hạt. Trong quá trình bảo quản, ñặc biệt trong ñiều kiện nhiệt ñộ và ñộ ẩm cao, hạt hô hấp mạnh, tiêu hao dinh dưỡng và tỷ trọng của hạt giảm, làm ảnh hưởng ñến tỷ lệ nảy mầm và sức nảy mầm của hạt giống. 2.2.2. Mật ñộ và ñộ trống rỗng - Mật ñộ hạt là tỷ lệ % giữa thể tích tuyệt ñối của hạt và tạp chất chiếm chỗ trên toàn bộ thể tích chung của khối hạt. - ðộ trỗng rỗng là tỷ lệ % giữa thể tích khoảng trống giữa các hạt và tạp chất trên thể tích chung của khối hạt. - Mật ñộ và ñộ trống rỗng phụ thuộc vào hình dạng và kích thước hạt, thành phần và loại tạp chất, ñộ ẩm của hạt và phương thức nhập kho. - Mật ñộ và ñộ trống rỗng có ý nghĩa quan trọng trong quá trình bảo quản hạt. Nó là môi trường sống của khối hạt, giúp hạt hô hấp, hấp phụ và giải hấp phụ ñồng thời giúp ta ñiều chỉnh nhiệt ñộ, ẩm ñộ và sử dụng thuốc phòng trừ sâu mọt hại nông sản. Cách tính mật ñộ của hạt. t (%) = V W x 100 Trong ñó: t là mật ñộ hạt W là toàn bộ thể tích khối hạt V là thể tích tuyệt ñối của hạt ðộ trống rỗng S = 100 - t 2.2.3. Tính tan rời và tự ñộng phân loại. 2.2.3.1. Tính tan rời. B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 16 [email protected] Class K36KN – TUAF Khối hạt bao gồm các cấu tử khác nhau về khối lượng, kích thước…do ñó hạt dễ dàng chuyển dịch và người ta gọi tính chuyển dịch ñó là tính tan rời của khối hạt. ðại lượng ñặc trưng cho tính tan rời: - Góc nghiêng tự nhiên. Là góc nhỏ nhất ñược tạo bởi mặt phẳng ñáy nằm ngang và mặt nghiêng của hình chóp khối hạt ( α ) α nhỏ tính tan rời lớn α lớn tính tan rời nhỏ Góc tự nhiên phụ thuộc vào hình dạng, kích thước, bề mặt của hạt, ñộ ẩm và chất lượng hạt. - Góc tự chảy (góc trượt). ðặt hạt lên mặt phẳng nhẵn, từ từ nâng một ñầu mặt phẳng cho tới khi ñại bộ phận khối hạt bắt ñầu chuyển ñộng thì ño góc tạo bởi mặt phẳng nghiêng với mặt phẳng nằm ngang chính là góc tự chảy. Về cơ bản góc tự chảy và góc nghiêng tự nhiên chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố là như nhau, nhưng góc tự chảy còn chịu ảnh hưởng bởi lực ma sát của mặt phẳng nghiêng. Trong thực tế người ta sử dụng góc nghiêng tự nhiên ñể tính áp lực của khối nông sản vào thành kho theo công thức. P= 1 2 mh2tg2(45o- α /2) Trong ñó: P là áp lực mà mà mỗi m2 chiều rộng tường phải chịu (kg/m2) h là ñộ cao của khối hạt (m) m là dung trọng của khối hạt (g/l), (Kg/100l) thường ñược nhân với 10 α là góc nghiêng tự nhiên của hạt B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 17 Class K36KN – TUAF [email protected] 2.2.3.2. Tính tự ñộng phân cấp. Do trong khối hạt có các thành phần không ñồng nhất kèm theo với tính tan rời nên khi chuyển dịch các hạt sẽ tự phân chia thành các phần có chất lượng khác nhau. Thông thường khi khối hạt tự phân cấp thì những hạt nhỏ, có tỷ trọng lớn và các tạp chất nặng thường nằm ở giữa, dưới. Những hạt lớn, nhẹ, lép và các hạt cỏ dại có tỷ trọng nhỏ thường nằm ở bên rìa khối hạt. hiện tượng này thường xảy ra khi vận chuyển rời hạt và khi cho hạt vào các kho, xilo ñể bảo quản. Hậu quả của tính tự ñộng phân loại. Làm cho tính ñồng ñều của khối hạt bị thay ñổi, ở những nơi có hạt xấu, hạt vỡ, hạt ẩm…tâp trung nhiều dễ sinh ra hiện tượng tự bốc nóng sinh nhiệt, sâu mọt xâm nhập ảnh hưởng ñến chất lượng của khối hạt. Ảnh hưởng ñến ñộ chính xác khi lấy mẫu kiểm nghiệm do vậy phải căn cứ vào tình hình cụ thể của khối hạt ñể lấy mẫu cho chính xác. Tuy nhiên người ta có thể lợi dụng tính tự ñộng phân loại của khối hạt ñể phân loại hạt có chất lượng khác nhau bằng các dụng cụ như sàng, quạt…Trong quá trình thiết kế các kho, xilo bảo quản người ta thiết kế các cửa nhập, xuất hình nón hoặc hình nón tự quay, làm cho hạt nhập vào kho phân bố ñồng ñều, hạn chế hiện tượng tự phân loại. 2.2.4. Tính dẫn nhiệt và lượng nhiệt dung. 2.2.4.1. Tính dẫn nhiệt của khối hạt. Hạt là một thể hữu cơ co dãn có tính dẫn nhiệt thông qua sự tiếp xúc lẫn nhau giữa các hạt, nhưng khả năng dẫn nhiệt của hạt kém. ðại lượng ñặc trưng cho khă năng dẫn nhiệt của hạt là hệ số dẫn nhiệt ( λ ). Hệ số dẫn nhiệt của hạt là lượng nhiệt truyền qua khối hạt có diện tích bề mặt là 1 m2, chiều dày 1 m B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 18 Class K36KN – TUAF [email protected] trong khoảng thời gian 1 giờ, làm cho nhiệt ñộ lớp ñầu và lớp cuối chênh nhau 10oC. ðơn vị tính là Kcal/m2.h.oC. Bảng 2.2. Hệ số dẫn nhiệt của một số chất. (Trần Minh Tâm, 2004) Loại vật liệu Hệ số dẫn nhiệt( λ ) Hạt 0,1 - 0,2 Gỗ 0,1 - 0,4 Nước 0,51 Không khí 0,0217 ðồng 260 - 340 Trong quá trình bảo quản nông sản, khả năng truyền nhiệt kém của hạt có những tác dụng sau. - Về mặt lợi. Khi ngoài trời nhiệt ñộ không khí cao, nhiệt ñộ trong kho thấp, ngay lập tức khối hạt chưa chịu ảnh hưởng của nhiệt ñộ không khí ngoài trời. Hoặc khi có hiện tượng bốc nóng ở một khu vực nào ñó trong khối hạt thì nhiệt ñộ tại khu vực ñó chưa thể lan nhanh ra toàn khối hạt nên chúng ta có ñủ thời gian ñể khắc phục. - Về mặt hại. Khi khối hạt bốc nóng ở một vị trí nào ñó, nhưng chúng ta rất khó ñể phát hiện kịp thời vì hạt dẫn nhiệt kém nên không toả nhanh ra ngoài, chúng âm ỉ lan truyền sang các khu vực khác. Khi chúng ta phát hiện ñược thì khối hạt ñã bị hư hại nghiêm trọng. 2.2.4.2. Lượng nhiệt dung. Là lượng nhiệt cần thiết ñể nâng nhiệt ñộ của 1kg hạt lên 1oC. ðơn vị là Kcal/kgoC. Lượng nhiệt dung của khối hạt phụ thuộc vào thành phần hóa học và B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 19 [email protected] Class K36KN – TUAF tỷ lệ từng phần của khối hạt. Thông thường lượng nhiệt dung của hạt là 0,32 0,44 (Kcal/kgoC) Công thức tính lượng nhiệt dung. C= C0 (100 − m) + m 100 Trong ñó: C0 là lượng nhiệt dung của hạt khô tuyệt ñối C là lượng nhiệt dung của hạt có ñộ ẩm nhất ñịnh m là thuỷ phần của hạt 2.2.5. Tính hấp phụ và nhả hấp phụ Hiện tượng hấp phụ và nhả hấp phụ là hiện tượng khuếch tán các chất khí, hơi vật chất vào trong nông sản hoặc từ trong nông sản ra ngoài. Do giữa các tế bào của hạt có hệ thống mao dẫn, ñó là ñiều kiện cho hạt hút ẩm và khí từ môi trường, ñồng thời trong những ñiều kiện nhất ñịnh hạt có thể nhả các chất khí, hơi ra môi trường. Thông thường người ta thấy hiện tượng hấp phụ chiếm ưu thế hơn nhả hấp phụ. Trong quá trình bảo quản nếu ñể hạt gần các chất khí, hoá chất, xăng, dầu… hạt có thể hút các hoá chất ñó vào làm ảnh hưởng ñến chất lượng hạt. Tuy nhiên ta có thể lợi dụng hiện tượng hấp phụ ñể xử lý hạt khi bị sâu mọt bằng hoá chất vì sau khi hấp phụ hạt sẽ dần nhả hấp và không ảnh hưởng ñến chất lượng của hạt. - Tính hấp phụ của hạt phụ thuộc vào: Áp suất không khí giữa môi trường và hạt càng lớn thì khả năng hấp phụ của hạt tăng. Sự trao ñổi khí giữa hạt và môi trường càng lớn thì hấp phụ càng mạnh Ảnh hưởng của nhiệt ñộ không khí. Khi nhiệt ñộ không khí cao, nhiệt ñộ của hạt thấp thì tính hấp phụ của hạt mạnh. Nhiệt ñộ cao làm thúc ñẩy các quá trình sinh hoá và làm tăng dự chuyển hoá của các chất. B¹n ®ang xem tµi liÖu t¹i Website Http://36Kn.Us.To 20