BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - ĐỖ THỊ HẢI YẾN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ OXI THÍCH HỢP TRONG BẢO QUẢN THÓC ÁP SUẤT THẮP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Hà Nội – 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - ĐỖ THỊ HẢI YẾN NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH NỒNG ĐỘ OXI THÍCH HỢP TRONG BẢO QUẢN THÓC ÁP SUẤT THẮP Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN XUÂN PHƯƠNG Hà Nội – 2013 C C DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU L ch n M c t i ch nghi n cứu Đối tƣ ng nghi n cứu Ph m vi nghi n cứu CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 10 1 T NH H NH SẢN XUẤT V TI U THỤ L G O Ở VIỆT N M V TR N TH GIỚI 10 1.1.1 Tình hình sản xuất xuất lúa g o Việt Nam 10 1.1.2 Tình hình sản xuất tiêu th g o giới 14 1.1.3 Nhu cầu g o giới 16 1.2 TỔN THẤT SAU THU HO CH 17 1.2.1 Các d ng tổn thất sau thu ho ch 17 1.2.1.1 Tổn thất v mặt số lƣ ng 18 1.2.1.2 Tổn thất v chất lƣ ng 18 1.2.1.3 Tổn thất v giá trị dinh dƣỡng 18 1.2.1.4 Tổn thất v kinh tế 18 1.2.2 Nguyên nhân suy giảm chất lƣ ng bảo quản 19 1.2.2.1 Do hô hấp nông sản 19 1.2.2.2 Tổn thất ho t ộng vi sinh vật 21 1.2.2.3 Ho t ộng sâu m t 22 1.2.2.4 Ho t ộng loài gặm nhấm 22 1.2.3 Tình hình tổn thất lúa sau thu ho ch nƣớc ta 23 1.3 CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN LÚA G O 25 1.3.1 Tổng quan v phƣơng pháp bảo quản khí i u biển khí kiểm soát giới 25 1.3.2 Vai trò oxy bảo quản lúa g o 29 1.3.3 Chất hấp th oxy v chế ho t ộng 30 1.3.4 Một số nghiên cứu v bảo quản lúa g o i u kiện nồng ộ oxy thấp giới 31 1.3.5 Bảo quản khí i u chỉnh t i Việt Nam 32 NHỮNG I N ĐỔI CHẤT LƢ NG TRONG ẢO QUẢN TH C 34 H m lƣ ng amylose 34 1.4.2 H t b c phấn 35 1.4.3 H t biến vàng 36 CHƢƠNG 2: VẬT LIỆU V PHƢƠNG PHÁP NGHI N CỨU 38 2.1 Vật liệu nghiên cứu 38 2.1.1 Thóc 38 2.1.2 Chất khử oxy 38 2.1.2 Các ti u cảm quan: 38 2.1.2.2 Các ti u l hoá 38 2.1.2.3 Các ti u kim lo i nặng 39 2.1.2.4 Nguy n liệu v ph gia 39 2.1.3 Các d ng c khác 39 2.1.3.1 Bình chứa thóc 39 2.1.3.2 Bình chứa chất khử 40 2.1.3.3 Van làm kín, côn thu, ống nối, 40 2.1.3.4 Thiết bị o nồng ộ oxy: PVO Viện Nhiệt ới thuộc trung tâm Khoa h c công nghệ quốc gia Thông số - 210 40 2 Phƣơng pháp nghi n cứu 40 2.2.1 Bố trí thí nghiệm 40 2 Phƣơng pháp xác ịnh/tính toán khối lƣ ng chất khử nồng ộ O2 l i 41 khối h t lý thuyết kết h p với sử d ng kết thực nghiệm Phƣơng pháp xác ịnh tiêu chất lƣ ng thóc 43 Phƣơng pháp lấy mẫu 43 2.3 Phƣơng pháp xác ịnh ti u l thóc 43 2.3.2.1 Xác ịnh ộ ẩm 43 2 Xác ịnh t p chất 45 2.3 Xác ịnh h t b c phấn, h t không ho n thiện, h t v ng 46 Phƣơng pháp xác ịnh số tiêu hóa sinh 47 2.4.1 Tỷ lệ tăng thể tích 47 2 H m lƣ ng amylose 47 Xác ịnh ộ axit chuẩn ộ thóc 50 Phƣơng pháp ánh giá cảm quan cơm 52 2.6 Xử lý số liệu 52 CHƢƠNG 3: K T QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53 THEO DÕI V TÍNH TOÁN LƢ NG CHẤT KHỬ CẦN SỬ DỤNG TRONG 53 CÁC THÍ NGHIỆM 1 Xác ịnh khối lƣ ng chất khử oxy cần xử d ng cho công thức 3.1.2 Theo dõi nồng ộ oxy bình bảo quản sau ổ ầy thóc 53 55 3.2 DIỄN BI N MỘT SỐ CHỈ TIÊU CHẤT LƢ NG TRONG THÓC BẢO QUẢN 58 3.2.1 Biến ổi ộ ẩm tr n mẫu th c th i gian bảo quản 58 3.2.3 Tỷ lệ h t b c phấn 63 3.2.4 Tỷ lệ t p chất 65 3.2.5 Tỷ lệ h t không hoàn thiện (hƣ hỏng, xanh non) 67 3.2.6 Số lƣ ng côn tr ng sống 69 3.2.7 Tỷ lệ nhiễm nấm mốc tổng số 71 Độ nở cơm 75 3.2.11 Phân tích cảm quan 79 3.3 TÍNH TOÁN ÁP SUẤT HÚT CẦN Đ T ĐƢ C TRONG THỰC TIỄN BẢO 83 QUẢN NGÀNH DỰ TRỮ K T LUẬN 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 LỜI CA ĐOAN Tôi xin cam đoan : Những nội dung luận văn thực hướng dẫn trực tiếp T uy n u n hư n Mọi tham khảo dùng luận văn trích dẫn rõ ràng tên tác giả, tên công trình, thời ian, địa điểm công bố Mọi chép không hợp lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, xin chịu hoàn toàn trách nhiệm ọc Vi n Thị ải ến ỜI C N Trong trình nghiên cứu hoàn thành luận văn nhận iúp đỡ tận tình thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp, nhữn n ười thân gia đình Trước hết, xin bày tỏ lòng kính trọng cảm n s u sắc tới iáo vi n hướng dẫn: PGS.TS uy n u n hư n tận tình hướn dẫn, độn vi n, quan t m tạo điều iện iúp đỡ tron suốt trình thực hoàn thành luận văn n hi n cứu Tôi xin ch n thành cảm n iúp đỡ Th L Văn Dư n – iám đốc Trun t m bồi dưỡn n hiệp DTNN Tôi vô biết n Tập thể thầy cô giáo Viện ôn n hệ sinh học Thực ph m- trườn ại học ách Khoa ội tạo điều kiện thuận lợi cho trình học tập nghiên cứu Tôi xin trân trọng cảm n Trung tâm Bồi dưỡng nghiệp vụ Dự trữ hà nước cho c hội học chuy n s u l nh vực thực ph m, iúp đỡ trình học tập côn tác để hoàn thành đề tài nghiên cứu Cuối cùng, xin cảm n ia đình, n ười thân bạn bè ủng hộ, động viên, iúp đỡ hoàn thành luận văn Hà Nội, thán 09 năm 2013 Thị ải ến DANH M C CÁC B NG BIỂU Bảng 1: Lƣ ng chất khử cần thiết cho công thức thí nghiệm Bảng 2: Thay ổi nồng ộ oxy th i gian ầu ƣa v o bảo quản Bảng 3: Biến ổi ộ ẩm lô thóc bảo quản i u kiện nồng ộ oxy Bảng 4: Theo dõi diễn biễn h t biến vàng thóc theo th i gian bảo quản Bảng 5: Diễn biến h t b c phấn thóc bảo quản Bảng 6: Biến ổi tỷ lệ t p chất thóc theo th i gian bảo quản Bảng 7: Biến ổi tỷ lệ h t xanh non thóc theo th i gian bảo quản Bảng 8: Bảng theo dõi số lƣ ng côn trùng sống thóc bảo quản Bảng 9: tỷ lệ nhiễm nấm mốc thóc bảo quản Bảng 10: Bảng theo dõi biến ổi h m lƣ ng amylose thóc theo th i gian bảo quản Bảng 11: Bảng theo dõi biến ổi ộ nở cơm tr n th c theo th i gian bảo quản Bảng 12: Biến ổi axit chuẩn ộ thóc bảo quản Bảng 13: Bảng iểm phân tích cảm quan cơm Bảng 14: : Kết tổng iểm ph n t ch cảm quan sau nh n hệ số tr ng lƣ ng DANH M C CÁC ĐỒ THỊ Đồ thị 1: biến ổi nồng ộ oxy 8h ầu bảo quản Đồ thị 2: Biến ổi nồng ộ oxy th i gian 17-24h Đồ thị 3: Đồ thị biểu diễn diễn biến ộ ẩm mẫu thóc theo th i gian bảo quản Đồ thị 4: Diễn biến h t biến vàng theo th i gian bảo quản Đồ thị 5: Diễn biến h t b c phấn Đồ thị 6: Biến ổi tỷ lệ t p chất thóc bảo quản Đồ thị 7: Biến ổi tỷ lệ h t xanh non thóc theo th i gian bảo quản Đồ thị 8: Đồ thị biểu diễn biến ổi tỷ lệ nhiễm nấm thóc bảo quản Đồ thị 9: biến ổi ộ nở cơm tr n th c theo th i gian bảo quản Đồ thị 10: biến ổi ộ nở cơm tr n th c theo th i gian bảo quản Đồ thị 11: Đồ thị biểu diễn biến ổi h m lƣ ng amylose tr n th c Đồ thị 12: Đồ thị biểu diễn biến ổi axit chuẩn ộ thóc bảo quản Đồ thị 13: Đồ thị số iểm vài tiêu cảm quan cơm MỞ ĐẦU o n Lúa trồng thân thiết, l u i nhân dân ta nhi u dân tộc khác giới, ặt biệt dân tộc Châu Á Lúa g o lo i lƣơng thực ngƣ i d n Ch u Á, nhƣ bắp dân Nam Mỹ, h t kê dân Châu Phi lúa mì dân Châu Âu Bắc Mỹ Khoảng 40% dân số giới lấy lúa g o làm nguồn lƣơng thực Trên giới c 110 quốc gia có sản xuất tiêu th g o với mức ộ khác Đối với số quốc gia nhƣ Việt Nam, Thái Lan, Miến Điện (Myanmar), Ai Cập lúa g o chiếm vị trí quan tr ng n n kinh tế quốc dân, nguồn lƣơng thực mà nguồn thu ngo i tệ ể ổi lấy thiết bị, vật tƣ cần thiết cho phát triển ất nƣớc Với mức tăng trƣởng m nh mẽ v sản lƣ ng kim ngach xuất th i gian qua, Việt Nam ã trở th nh nƣớc xuất g o lớn thứ hai giới (sau Thái Lan) Ở Việt Nam nƣớc ang phát triển, sản xuất nông nghiệp ph thuộc nhi u vào th i tiết, khí hậu Th m v o thi n tai, bão lũ Do , Việt Nam nằm vị tr ịa lý chịu nhi u dự trữ lúa g o ể bình ổn thị trƣ ng, cứu tr trƣ ng h p hẩn cấp nhƣ thi n tai lũ l t,… ng vai trò vô c ng quan tr ng Tổng c c Dự trữ nhà nƣớc l quan chịu trách nhiệm ảm bảo an ninh lƣơng thực quốc gia Nhi u năm qua, Tổng c c DTNN ã thực tốt nhiệm v ƣ c giao Tuy nhi n lƣơng thực vật thể sống Khi ộ ẩm khối h t nhiệt ộng hô hấp khối h t tăng, dẫn ến mốc sâu m t phát triển mau lẹ Kết chất lƣ ng khối h t giảm xuống vùng khí hậu nhiệt ộ môi trƣ ng tăng ho t ặc tính h t thay ổi Việt Nam l i nằm ới, nóng ẩm, nên việc bảo quản lƣơng thực, trì chất lƣ ng thóc g o, tránh mát v số lƣ ng v hƣ hỏng v chất lƣ ng gặp nhi u khó khăn Ngày với công nghệ bảo quản kín, áp suất thấp, Tổng C c dự trữ Nh nƣớc 3.2.7 Tỷ lệ nhiễm nấm mốc tổng số Cũng giống nhƣ côn tr ng, tồn t i nấm mốc thóc bảo quản gây h i kể cho bảo quản Chúng c thể g y tăng ộ ẩm, t o môi trƣ ng thuận l i cho côn trùng phát triển,… Ngo i ra, tác h i thóc bảo quản bị nhiễm mốc làm giảm nhanh chóng chất lƣ ng chúng Thóc bị hôi, mốc, chua, h t có vị ắng,… M i hôi mốc gây b n vững, i biện pháp vật lý Nguyên nhân nấm mốc sản sinh lo i enzym làm phân hủy, biến ổi thành phần dinh dƣỡng sẵn có h t Đi u làm suy giảm kể chất lƣ ng thóc v mặt cảm quan v dinh dƣỡng Nguy hiểm nấm mốc tích t nhi u ho t ộng m nh sinh ộc tố nhƣ cho ngƣ i v flatoxin, mức ộ cao gây tử vong ộng vật ăn phải Vì kiểm soát ƣ c ho t ộng hay tiêu diệt nấm mốc cần thiết bảo quản Theo nghi n cứu tiêu tỷ lệ nhiễm nấm mốc ƣ c theo dõi suốt trình bảo quản tất mẫu thóc Kết thu ƣ c nhƣ sau: Bảng 9: tỷ lệ nhiễm nấm mốc thóc bảo quản Tháng bảo quản K hiệu mẫu 10 12 ĐC 100 100 100 100 100 100 100 E1 100 60 30 0 0 E2 100 70 35 0 0 E3 100 100 80 40 20 0 E4 100 100 90 80 60 30 20 E5 100 100 100 85 80 60 50 E6 100 100 100 90 90 70 70 71 120 100 Đối chứng 80 E1 E2 60 E3 E4 40 E5 E6 20 bandau 2thang 4thang 6thang 8thang 10thang 12thang Đồ thị 8: Đồ thị biểu diễn biến ổi tỷ lệ nhiễm nấm thóc bảo quản Qua phân tích thống kê phần m m SPSS 18 ối với số liệu thu ƣ c 12 tháng nghiên cứu v qua thị Có thể thấy tỷ lệ nhiễm nấm giảm kể sau tháng bảo quản nồng ộ oxy 1% 2% Tỷ lệ n y giảm kể sau tháng mẫu thóc bảo quản nồng ộ oxy 3% Tới tháng thứ 12 tháng bảo quản không nấm mốc nhiễm mẫu thóc bảo quản nồng ộ oxy 1% 2% (Bảng thị 8) Trong tr n mẫu thóc bảo quản i u kiện khác cho thấy, nồng ộ oxy thấp khác (3,4,5%) tỷ lệ nhiệm nấm mốc giảm kể theo th i gian bảo quản khác biệt v tiêu mẫu ối chứng Nhƣ thấy nồng ộ oxy thấp (