Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Viện công nghệ sinh học - Công nghệ thực phẩm NHỮNG BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG QUÁ TRÌNH QUẢ CHÍN Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Thị Xuân Sâm Nhóm 5 : Trương Thị Thanh Hoa Lê Đại Dương Lớp kĩ thuật thực phẩm K53 Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín 1 MỤC LỤC Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội 1 NHỮNG BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG QUÁ TRÌNH QUẢ CHÍN 1 MỞ ĐẦU 2 II. NHỮNG BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG QUÁ TRÌNH QUẢ CHÍN 3 1 Biến đổi màu sắc: 3 2. Biến đổi trạng thái vật lý : 4 3. Xuất hiện hương, vị: 4 4. Cơ chế sinh tổng hợp etylen và biến đổi sự hô hấp của quả : 5 4.1 Cơ chế sinh tổng hợp etylen 5 Những tác dụng kích thích của etylen lên quả là : 6 III. QUY TRÌNH DẤM CHÍN QUẢ 7 1. Giới thiệu chung : 7 2. Quy trình dấm chín: 8 3.Yêu cầu công nghệ: 10 4. Những lưu ý khi sử dụng hóa chất dấm chín quả: 10 Tài liệu tham khảo 12 MỞ ĐẦU Cây ăn quả (Nam Bộ gọi là cây ăn trái) là các loại cây trồng hoặc quả rừng mà trái cây được dùng làm thức ăn riêng biệt hoặc ăn kèm. So với cây lương thực là nguồn cung cấp chính về năng lượng và chất bột cacbohydrat trong khẩu phần thức ăn thì cây ăn quả là nguồn dinh dưỡng quý cho con người về chất khoáng, đặc biệt nhiều vitamin, nhất là Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín 2 các vitamin A và vitamin C rất cần cho cơ thể con người. Tuỳ theo nguồn gốc, xuất xứ và vùng sinh thái mà co thể chia ra cây ăn quả nhiệt đới, cây ăn quả cận nhiệt đới, cây ăn quả ôn đới, Quá trình tạo quả diễn ra từ lúc cây bắt đầu ra hoa, hòa tàn, tạo quả, quả lớn lên, đạt kích thước tối đa quả ngừng sinh trưởng. Nếu quả xanh để sau một thời gian sẽ trở thành quả chín, trong thời gian này xảy ra quá trình chín với những biến đổi sinh hóa đặc trưng. II. NHỮNG BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG QUÁ TRÌNH QUẢ CHÍN 1 Biến đổi màu sắc: Khi quả chín có sự biến đổi về màu sắc của quả. Quả còn xanh thì vỏ quả chứa nhiều diệp lục và carotenoit. Khi bắt đầu chín, có sự biến đổi hàm lượng các sắc tố và gây ra sự biến đổi màu sắc của quả. Sự biến đổi này theo hướng phân hủy diệp lục mà không phân hủy carotenoit, trong nhiều loại quả carotenoit lại được tổng hợp trong quá trình chín. Trong một số cây có enzym clorofilaza có thể phân hủy được các liên kết este trong clorofil, để giải phóng ra phitol và metanol. Enzym này thường được định vị trong các sắc lạp khá bền với nhiệt chỉ được hoạt hóa trong thời gian chín của quả. Clorofil cũng có thể bị oxy hóa do oxy và ánh sáng. Quá trình biến đổi sắc tố xảy ra khác nhau ở mỗi loại quả nên màu sắc của chúng cũng khác nhau. Chẳng hạn ở chuối, hàm lượng diệp lục giảm rất nhanh nhưng hàm lượng carotenoit lại không giảm nên quả chuyển sang màu vàng. Ở táo hàm lượng diệp lục giảm và tăng hàm lượng xanthophin. Ở cam,quýt giảm nhanh hàm lượng diệp lục và tăng hàm lượng carotenoit. Ở quả dâu đất có sự tăng hàm Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín 3 lượng antoxyan. 2. Biến đổi trạng thái vật lý : Khi quả chín thì có sự biến đổi độ mềm của quả. Chất pectat canxi gắn chặt các tế bào với nhau bị phân hủy dưới tác dụng của enzyme pectinase, kết quả là làm giảm cường lực liên kết các tế bào, vỏ tế bào trở lên mỏng, tế bào và quả bị mềm dần. Khi bắt đầu chín trong quả thì hàm lượng pectin cao nhất, sau đó bị thủy phân- demetoxin và depolime hóa. Khi quả bị thối pectin bị thủy phân sâu hơn nữa. 3. Xuất hiện hương, vị: Khi quả chín thì xuất hiện các hương vị đặc trưng cho từng loại quả. Sự chín đã hoạt hóa quá trình tổng hợp các chất tạo mùi thơm đặc trưng có bản chất este, aldehyt hoặc axeton. Ðây là quá trình xảy ra có liên quan đến hoạt động của các enzyme đặc trưng cho từng loại quả. Cùng với sự biến đổi của mùi vị thì vị chua, vị chát của quả giảm đi và biến mất. Các hợp chất như tanin, axit hữu cơ, alcaloit bị phân hủy nhanh chóng, đồng thời các đường đơn xuất hiện ngọt tăng lên. Trong quá trình chín quả các phản ứng thủy phân xảy ra rất mạnh tạo thành đường saccarose. Hàm lượng tinh bột giảm để chuyển thành đường đơn, lipit cũng dễ bị thủy phân để tạo thành đường, protein không bị thủy phân trong quá trình quả chín mà trái lại còn được tổng hợp thêm. Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín 4 4. Cơ chế sinh tổng hợp etylen và biến đổi sự hô hấp của quả : 4.1 Cơ chế sinh tổng hợp etylen Theo Yang và cộng sự, etylen là một loại hormone thực vật được tạo thành trong giai đoạn phát triển của cây trồng, đặc biệt ở giai đoạn chín của quả chuối. Quá trình sinh tổng hợp etylen bao gồm những công đoạn chính sau: xuất phát ban đầu từ axít amin methionine (MET) và sản phẩm quan trọng nhất của chu trình này là tạo ra etylen, quá trình này đi qua hai sản phẩm trung gian chính đó là S-adenosyl methionine (SAM) và 1- aminocyclopropane 1-cacboxylic axit (ACC). Từ methionine (MET) chuyển hoá thành S-adenosyl methionine (SAM) nhờ tác dụng xúc tác của enzym SAM-synthetaza. Từ SAM chuyển hóa theo 2 con đường khác nhau: một phần tổ hợp lại axit amin MET để tiếp tục quá trình sinh tổng hợp trong cơ thể sinh vật; một phần chuyển hóa thành 1- aminocyclopropane 1-cacboxylic axit (ACC) nhờ tác dụng xúc tác của enzym ACC-synthetaza. Khi quả còn xanh, con đường hình thành trở lại MET xảy ra mạnh và sự hình thành ACC là yếu hơn. Quá trình này sẽ diễn ra ngược lại khi quả chín dần. Từ ACC chuyển hoá thành etylen (C2H4) nhờ tác dụng xúc tác của enzym ACC-oxydaza. - Sơ đồ tóm tắt : Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín 5 Methionine (MET)` 1-aminocyclopropane 1-cacboxylic acid (ACC) S- adenosyl methionine (SAM) Enzyme ACC-synthetaza Enzyme ACC-oxydaza Enzyme SAM-synthetaza etylen Những tác dụng kích thích của etylen lên quả là : + Phân hủy trực tiếp hay gián tiếp clorofil làm cho quả xanh biến nhanh thành quả có màu đặc trưng. + Làm cho quá trình hô hấp tăng lên, do đó làm quả chín nhanh. +Làm tăng độ thẩm thấu của màng tế bào và đẩy nhanh quá trình trao đổi chất của tế bào. 4.2 Sự thay đổi hô hấp ở quả: Trong quá trình chín của quả sự cân bằng hormone giữa etylen và auxin biến đổi theo hướng tăng hàm lượng etylen rất nhanh và giảm hàm lượng auxin trong mô quả. Như vậy có sự tổng hợp mạnh mẽ etylen trong mô quả. Về cơ chế thì êtylen làm tăng tính thấm của tế bào, giải phóng enzyme và cơ chất để xúc tiến cho các phản ứng hô hấp và các biến đổi khác. Vì vậy nếu ức chế hô hấp thì ức chế hô hấp bột phát sẽ làm chậm sự chín của quả. Chẳng hạn như bảo quản quả trong polietylen sẽ làm tăng nồng độ CO 2 trong túi, nếu hàm lượng CO 2 tăng đến 10% thì ức chế sự chín vì ức chế sự tạo etylen và hô hấp bột phát. Phân biệt các loại quả dựa vào hô hấp bột phát có ý nghĩa lớn để xác định phương pháp bảo quản thích hợp, thời gian thu hoạch, chế biến xuất khẩu Dựa vào hô hấp bột phát mà chia thành hai loại quả: loại quả có hô hấp bột phát như chuối,mít,càchua, xoài, na và loại quả không có hô hấp bột phát như cam, quýt, dưa hấu, táo, lê Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín 6 III. QUY TRÌNH DẤM CHÍN QUẢ 1. Giới thiệu chung : Những biến đổi trong tế bào thực vật khi già chin là không thuận nghịch. Các chất phức tạp chuyển thành các chất đơn giản hơn. Có sự biến đổi mạnh mẽ về mặt cấu trúc.Hầu hết tất cả các loại quả đều trải qua các độ chín: độ già chín thu hoạch, độ chín ăn được hay còn gọi là chín ăn được, độ chín kỹ thuật, độ chín sinh lý. - Độ già chín thu hoạch: quả đạt đến kích thước và khối lượng tối đa, quả chưa sử dụng ngay được vì chúng chưa đạt yêu cầu về màu sắc, hương vị và độ mềm thích hợp. Sử dụng quả ở thời kỳ này để dấm chín. Ví dụ: chuối tiêu phải cắt khi quả đạt độ già 90%: màu quả xanh sáng, cạnh tròn căng, đầu ruồi múp và ruột hơi ngả vàng. Không để chuối chín hoàn toàn trên cây mới cắt vì đợi đến khi quả cuối của buồng chuối chín thì những quả đầu đã thối hỏng. - Độ chín thông thường: là giai đoạn quả chín thích hợp nhất cho ăn tươi. Khi đó quả đã phát triển đầy đủ và hạt đã trưởng thành. Màu sắc hương vị, khẩu vị là của quả chín bình thường, thích hợp nhất với người sử dụng. Đối vói những loại quả không có khả năng dấm chín như: cam, chanh, bưởi, vải, nhãn, mơ, mậm, ổi thì ta thu hoạch ở độ chín này. Nếu để quá chín ăn sẽ mất ngon, một mặt là do sự biến đổi các chất dinh dưỡng và hương vị, đồng thời do sự thay đổi cấu trúc tế bào, hòa tan các chất gắn thành tế bào(pectin, licin, cutin). - Độ chín kỹ thuật: độ chín này thường để sản xuất trong công nghiệp như: dưa chuột bao tử, nước chuối, mứt sấy, chuối sấy. Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín 7 - Độ chín sinh lý: để thu hạt dùng cho sản xuất dầu béo hay để giống. 2. Quy trình dấm chín: - Khi quả đạt độ chín thu hoạch thì người ta thu hoạch và bắt đầu quá trình dấm chín. Ở một số loại quả chỉ có thể thu hoạch ở độ chín thông thường như cam, chanh, bưởi, nhãn ,vải, dứa.Ở chúng chỉ có một độ chín và các độ chín khác(kỹ thuật, thu hái)đều trùng nhau. Một số khác chỉ thu hoạch ở độ chín thu hái như: na, chuối, hồng. - Thu quả vào lúc trời mát (sáng hoặc chiều, tránh lúc trưa nắng), quả thu xuống phải đặt trong bóng râm , tránh ánh sáng trực xạ vào thời điểm này dễ làm quả mau bị thối, không để trực tiếp xuống đất vì các loại nấm bệnh có sẵn trong đất rất dễ xâm nhập vào quả và gây hại. Sau đây là ví dụ về dấm chín quả: + Sử dụng đất đèn:(CaC2) được sử dụng vì khi tiếp xúc với hơi nước của không khí nó chuyển thành axetilen kích thích quả chín. CaC 2 + 2 H 2 O → C 2 H 2 + Ca(OH) 2 Quy trình dấm chuối sử dụng đát đèn Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín 8 Quy trình dấm chín xoài sử dụng Ethrel Ethylen là một chất khí nên khó sử dụng trực tiếp được. Trong sản xuất, người ta sử dụng Ethrel dưới dạng lỏng khi vào cây do độ pH tăng lên mà Ethrel phân huỷ cho Ethylen. Kích thích sự chín của quả. - Tính toán lượng đất đèn phù hợp với lượng quả do dùng etylen làm trái chín, cần biết sự hô hấp của các loại trái khác nhau. Sự hô hấp càng mạnh cần lượng khí etylen rất thấp, thậm chí chỉ cần dùng một trái cây đã chín “mồi” cho các trái khác chín là đủ. Không phải trái nào cũng làm chín bằng etylen được do sau khi hái chúng gần như “nín thở”. Trái táo (bom) là một ví dụ. Sau khi hái (mức già vừa phải) được giữ ở nơi thoáng mát và không tác động gì, có thể “tươi” dai dẳng đến 10 tháng. Trái vú sữa sau khi hái chỉ có thể nhũn đi vì mất nước và không hề chín thêm. Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín 9 3.Yêu cầu công nghệ: - Đạt yêu cầu về màu sắc mùi vị, cũng như độ mềm phù hợp với từng loại quả. - Dư lượng các hóa chất còn lại trong quả ở mức cho phép. 4. Những lưu ý khi sử dụng hóa chất dấm chín quả: Ethylene là được công nhận là an toàn (GRAS) do thực phẩm Hoa Kỳ và Cục Quản lý dược (FDA). Với rất nhiều chất lượng thực phẩm, FDA không phân loại tất cả mọi thứ. Muối, tiêu và giấm là những ví dụ, cùng với ethylene, tất cả đều nằm trong danh mục các chất thực phẩm đó, khi được sử dụng cho các mục đích chỉ định, theo quy định thực hành sản xuất tốt, được coi của FDA như thường được công nhận là an toàn (GRAS) để sử dụng đó. CaC2 (đất đèn) không an toàn cho quá trình chín. Đất đèn được sử dụng ở một số nước như là nguồn khí axetylen, đó là một tác nhân làm chín nhân tạo. Tuy nhiên, axetylen là gần như không hiệu quả cho quá trình chín như là ethylene, và axetylen không phải là một hoóc môn thực vật tự nhiên như ethylene. Ngoài ra, canxi cacbua có thể chứa những dấu vết của thạch tín và phốt pho, cả hai đều có độc tính cao đối với con người, và việc sử dụng các hóa chất làm chín muồi này là bất hợp pháp ở một số nước. - Carbon Dioxide (2 CO,) cấp: CO2, được sản xuất bởi những trái cây chín trong phòng và tăng theo thời gian. - Oxy cấp: oxy trong phòng khi nạp được thực hiện trong các loại quả chín. Điều này đôi khi sẽ làm cho việc thở trong một căn phòng chín khó khăn. Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín 10 [...]... cảm biến được tổ chức Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín 11 Tài liệu tham khảo http://thuviensinhhoc.com http://www.rauhoaquavietnam.vn/ http://baigiang.violet.vn/ http://en.wikipedia.org/wiki/Main_Page http://www.thefruitpages.com/ http://www.catalyticgenerators.com http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/ibc99/koning/fruitgrowripe.html Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín. ..Ethylene sẽ thâm nhập vào hầu hết các chất .Trong thực tế, nó sẽ thấm qua các hộp các tông sản xuất vận chuyển, gỗ và thậm chí cả những bức tường bê tông Trong khi ethylene có tác dụng lớn cho quá trình chín của trái cây,nó cũng ảnh hưởng lơn đến việc sản xuất của các nhà máy do thúc đẩy quá trình lão hóa và làm giảm chất lượng sản phẩm, hạn dùng Mức độ thiệt hại phụ thuộc... cơ: Propane, diesel, và động cơ xăng hỗ trợ cho quá trình sản xuất cũng tạo ra ethylene với số lượng đủ lớn gây hỏng quả - Các cách khắc phục: + Thông gió cho khu vực lưu trữ, tốt nhất ra bên ngoài của nhà kho, trên cơ sở liên tục hoặc thường xuyên để làm sạch không khí có ethylene + Hủy bỏ ethylene với các bộ lọc ethylene hấp thụ Những đã được chứng minh trong việc giảm và duy trì mức ethylene thấp Nếu... hại phụ thuộc vào nồng độ của ethylene, thời gian phơi sáng, và nhiệt độ sản phẩm Một trong những phương pháp sau đây cần được sử dụng để đảm bảo rằng sản phẩm nhạy cảm với ethylene là không tiếp xúc: Ethylene sản xuất mặt hàng (như táo, lê, chuối, dưa hấu, đào, lê, và cà chua) cần được lưu giữ riêng với những loại quả nhạy cảm với ethylene (bông cải xanh, cải bắp, súp lơ, rau lá xanh, rau diếp, vv.) . K53 Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín 1 MỤC LỤC Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội 1 NHỮNG BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG QUÁ TRÌNH QUẢ CHÍN 1 MỞ ĐẦU 2 II. NHỮNG BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG. thành quả chín, trong thời gian này xảy ra quá trình chín với những biến đổi sinh hóa đặc trưng. II. NHỮNG BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG QUÁ TRÌNH QUẢ CHÍN 1 Biến đổi màu sắc: Khi quả chín có sự biến. thủy phân trong quá trình quả chín mà trái lại còn được tổng hợp thêm. Những biến đổi sinh hóa trong quá trình quả chín 4 4. Cơ chế sinh tổng hợp etylen và biến đổi sự hô hấp của quả : 4.1