Giáo trình bảo quản nông sản

1 BỘ GIAÓ DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP – HÀ NỘI Nguyễn Mạnh Khải (Chủ biên) Nguyễn Thị Bích Thuỷ, ðinh Sơn Quang GIÁO TRÌNH BẢO QUẢN NÔNG SẢN Hà Nội, 2005 Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Bảo quản nông sản --------------------------------------------- 1 LỜI NÓI ðẦU Cây trồng nói riêng và thực vật xanh nói chung ñóng góp phần quan trọng trong việc cung cấp thực phẩm cho con người và vật nuôi. Chúng tiến hành quang hợp qua ñó mà năng lượng của bức xạ mặt trời ñược biến thành năng lượng hóa học và ñược dự trữ trong các thành phần chất hữu cơ của cây trồng như gluxit, protein, lipit,... Con người và vật nuôi sử dụng năng lượng và các chất dinh dưỡng khác có trong thức ăn thực vật. Con người ngoài việc sử dụng thức ăn thực vật còn sử dụng thức ăn ñộng vật từ vật nuôi và các hoạt ñộng khác như săn bắt trên rừng và ngoài sông, ngoài biển. Sản xuất nông nghiệp toàn cầu ñang ñứng trước những thách thức cực kỳ to lớn. ðó là: - Diện tích ñất cho sản xuất ngày một bị thu hẹp do công nghiệp hóa, ñô thị hóa; do thiên tai; do ñất ñai bị thoái hóa. - ðể làm tăng năng suất cây trồng, vật nuôi, các giống mới có năng suất cao trong ñó có có cả các giống biến ñổi gen phải ñược sử dụng; phân hóa học, thuốc hóa học bảo vệ thực vật, các chất kháng sinh, chất tăng trọng phải ñược sử dụng,...ðiều ñó mâu thuẫn với nhu cầu của người tiêu dùng hiện nay là cần có thực phẩm an toàn cho sức khỏe. - Dân số thế giới tăng không ngừng (khoảng 7 tỷ năm 2050) ñòi hỏi ñược cung cấp nhiều thức ăn hơn nữa. Ở Việt nam, ñất nước nhiệt ñới nóng ẩm, tổn thất sau thu hoạch của cây trồng và vật nuôi là khá lớn. Trung bình, tổn thất sau thu hoạch hạt nông sản khoảng 10%, rau khoảng 35% và quả khoảng 25%. Vì vậy, nếu làm giảm tổn thất sau thu hoạch thì với sản lượng cây trồng và vật nuôi sẵn có, chúng có thể nuôi sống ñược nhiều người hơn mà không cần phải tăng năng suất và diện tích trồng trọt, chăn nuôi, những vấn ñề nan giải hiện nay trong sản xuất nông nghiệp. Tổn thất sau thu hoạch xuất hiện ở tất cả các quá trình sau thu hoạch như chăm sóc sau thu họach, vận chuyển, tồn trữ, chế biến, bao gói, phân phối,... Do ñó, nghiên cứu các quá trình sau thu hoạch nông sản ñặc biệt là quá trình bảo quản nông sản ñể tiến tới hạn chế tổn thất sau thu hoạch là một vấn ñề cấp thiết. Giáo trình “Bảo quản nông sản” ra ñời sẽ ñóng góp một phần vào những cố gắng nhằm làm giảm tổn thất sau thu hoạch nói trên. Trong giáo trình, các vấn ñề chính của công nghệ sau thu hoạch ñược trình bày là : - Tổn thất sau thu hoạch và hướng hạn chế nó (Chương I); - ðặc ñiểm của nông sản (Chương II, III, IV); - Môi trường bảo quản (Chương V, VI); - Bao gói và lưu kho (Chương VII, VIII); - Các nguyên lý và phương pháp bảo quản (Chương IX). - Một số vấn ñề quan trọng khác của công nghệ sau thu hoạch như quản lý chất lượng sản phẩm sau thu hoạch; vận chuyển, phân phối và tiếp thị sản phẩm cũng phần nào ñược thể hiện (Chương X, XI). Giáo trình cũng giới hạn ở một số sản phẩm cây trồng, ở thực phẩm dùng cho con người mà chưa tới sản phẩm ñộng vật và thức ăn chăn nuôi. Tuy nhiên, với các thông tin trong giáo trình, sinh viên các trường ñại học, cao ñẳng nông nghiệp nói chung và ñại học, cao ñẳng công nghiệp thực phẩm nói riêng có thể tham khảo cho chuyên môn của mình. Nông dân, nhà chế biến, nhà bảo quản và người tiêu dùng nông sản, thực phẩm có thể tìm thấy các thông tin cần thiết cho hoạt ñộng sản xuất kinh doanh và tiêu dùng của mình. Dù không mong muốn nhưng chắc chắn giáo trình này còn có nhiều thiếu sót. Tập thể tác giả viết giáo trình trân trọng những ý kiến ñóng góp của ñộc giả ñể giáo trình ngày một hoàn thiện hơn. Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Bảo quản nông sản --------------------------------------------- 2 MỤC LỤC LỜI NÓI ðẦU.................................................................................................................... 1 MỤC LỤC.......................................................................................................................... 2 NHỮNG CHỮ VIẾT TẤT TRONG GIÁO TRÌNH ............................................................ 7 MỞ ðẦU............................................................................................................................ 1 CÁC VẤN ðỀ CHUNG ..................................................................................................... 1 1. Một số khái niệm ............................................................................................................ 1 1.1. Nông sản: ..............................................................................................................1 1.2. Thực phẩm ............................................................................................................1 1.3. ðường ñi của thực phẩm .......................................................................................1 1.3. Các nhóm thực phẩm chính: ..................................................................................2 2. Tầm quan trọng của công nghệ sau thu hoạch...............................................................2 2.1. Dự trữ nông sản, thực phẩm ..................................................................................2 2.2. Cung cấp giống tốt cho sản xuất: ...........................................................................2 2.3. Chống mất mùa trong nhà: ....................................................................................2 2.4. ðầu tư cho công nghệ sau thu hoạch......................................................................2 2.5. Vượt qua ñiều kiện bất thuận của khí hậu thời tiết Việt Nam. ................................2 2.6. Tạo việc làm cho người lao ñộng:..........................................................................3 2.7. Là biện pháp khởi ñầu ñể thực hiện công nghiệp hoá, hiện ñại hoá nông nghiệp nông thôn.....................................................................................................................3 3. Những lĩnh vực có liên quan tới Công nghệ sau thu hoạch ...........................................3 3.1. Chăm sóc sau thu hoạch ........................................................................................3 3.2. Sinh lý nông sản sau thu hoạch:.............................................................................3 3.4. Dịch hại sau thu hoạch: .........................................................................................3 3.5. Thiết bị sau thu hoạch: ..........................................................................................3 3.6. Công nghiệp bao gói nông sản, thực phẩm: ...........................................................3 3.7. Quản lý sau thu hoạch: ..........................................................................................3 3.8. Bảo ñảm chất lượng sản phẩm sau thu hoạch:........................................................3 CHƯƠNG I ........................................................................................................................ 4 TỔN THẤT NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH ................................................................... 4 1. Khái niệm về tổn thất nông sản sau thu hoạch ..............................................................4 2. ðánh giá tổn nông sản thất sau thu hoạch.....................................................................5 2.1 Các nguyên nhân gây tổn thất nông sản bảo quản ...................................................5 2.2 ðánh giá tổn thất nông sản .....................................................................................7 2.3 Hạn chế tổn thất ñến ngưỡng kinh tế ......................................................................9 CÂU HỎI CỦNG CỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG I ............................................................. 11 CHƯƠNG II..................................................................................................................... 12 ðẶC ðIỂM CỦA NÔNG SẢN ........................................................................................ 12 1. Tế bào thực vật ..........................................................................................................12 2. Nguồn gốc phát triển và cấu tạo của nông sản ............................................................13 2.1. Nông sản loại hạt.................................................................................................13 2.2. Nông sản loại trái cây..........................................................................................14 2.2. Nông sản loại rau và củ .......................................................................................16 2.2. Hoa và hoa cắt.....................................................................................................17 3. Thành phần hoá học của nông sản và giá trị dinh dưỡng.............................................18 3.1. Nước ...................................................................................................................18 3.2. Carbohydrat ........................................................................................................18 Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Bảo quản nông sản --------------------------------------------- 3 3.3. Hợp chất có chứa Nitơ.........................................................................................20 3.4. Chất béo (Lipid) ..................................................................................................20 3.5. Axít hữu cơ .........................................................................................................20 3.6. Vitamin và chất khoáng.......................................................................................21 3.7. Hợp chất bay hơi .................................................................................................22 3.8. Sắc tố ..................................................................................................................22 CHƯƠNG III.................................................................................................................... 24 NHỮNG TÍNH CHẤT VẬT LÝ VÀ NHIỆT CỦA KHỐI HẠT NÔNG SẢN .................. 24 1. Những tính chất vật lý của khối hạt ............................................................................24 1.1. Khối lượng nghìn hạt...........................................................................................24 1.2. Dung trọng hạt (Bulk Density) ............................................................................24 1.3. Khối lượng riêng hạt (Kernel Density): ...............................................................25 1.4. ðộ trống rỗng (ñộ hổng) (Porosity)......................................................................26 1.5. Góc nghiêng tự nhiên (Angle of Repose):............................................................27 1.6. Hệ số ma sát của hạt (Coefficient of Friction):.....................................................29 1.7. Tính tự ñộng phân cấp.........................................................................................29 1.8. Tính hấp phụ chất khí và hơi nước.......................................................................30 2. Tính dẫn nhiệt của khối hạt ........................................................................................32 2.1. Tính dẫn nhiệt (Thermal Conductivity)................................................................32 2.2. Nhiệt dung riêng (Specific Heat): ........................................................................33 CHƯƠNG IV ................................................................................................................... 35 SINH LÝ VÀ HÓA SINH NÔNG SẢN SAU THU HOẠCH ........................................... 35 1. Biến ñổi sinh lý của nông sản sau thu hoạch...............................................................35 1.1. Sự phát triển cá thể nông sản ...............................................................................35 1.2. Sự chín và già hoá của nông sản ..........................................................................36 1.3. Sự ngủ nghỉ của nông sản....................................................................................38 1.4. Sự nảy mầm của hạt, củ.......................................................................................40 1.5. Sự thoát hơi nước cuả nông sản ...........................................................................41 1.6. Sự hô hấp của nông sản .......................................................................................44 1.7. Các rối loạn sinh lý..............................................................................................49 2. Biến ñổi hoá sinh của nông sản sau thu hoạch ............................................................52 2.1. Nước ...................................................................................................................52 2.2. Hydratcarbon (Glucid).........................................................................................53 2.3. Hợp chất có chứa Nitơ.........................................................................................57 2.4. Chất béo (Lipid) ..................................................................................................59 2.5. Sắc tố ..................................................................................................................60 2.6. Các hợp chất bay hơi ...........................................................................................63 2.7. Acid hữu cơ.........................................................................................................64 2.8. Vitamin ...............................................................................................................65 CHƯƠNG V..................................................................................................................... 68 MÔI TRƯỜNG BẢO QUẢN NÔNG SẢN....................................................................... 68 1. ðặc ñiểm khí hậu thời tiết Việt Nam ..........................................................................69 2. Ảnh hưởng của một số yếu tố vật lý của môi trường ñến nông sản .............................69 2.1. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ......................................................................................69 2.2. Ảnh hưởng của ñộ ẩm không khí .........................................................................72 2.3. Ảnh hưởng của khí quyển bảo quản.....................................................................73 2.4. Ánh sáng .............................................................................................................75 2.5. Các yếu tố vật lý khác .........................................................................................75 Trường ðại học Nông nghiệp 1 - Giáo trình Bảo quản nông sản --------------------------------------------- 4 CHƯƠNG VI ................................................................................................................... 77 SINH VẬT HẠI NÔNG SẢN........................................................................................... 77 1. Vi sinh vật hại nông sản sau thu hoạch .......................................................................77 1.1. Khái niệm............................................................................................................77 1.2. Sự xâm nhiễm và lây lan bệnh hại .......................................................................78 1.3. Tác hại do bệnh gây ra cho nông sản bảo quản ....................................................80 1.4. Phòng trừ bệnh hại ..............................................................................................84 2. Côn trùng hại nông sản sau thu hoạch ........................................................................87 2.1. Khái niệm............................................................................................................87 2.2. Sự xâm nhiễm và lây lan côn trùng......................................................................90 2.3. Tác hại của côn trùng ..........................................................................................91 2.4. Hạn chế tác hại do côn trùng ...............................................................................92 CHƯƠNG VII .................................................................................................................. 97 THU HOẠCH, PHÂN LOẠI VÀ BAO GÓI NÔNG SẢN, THỰC PHẨM ....................... 97 1. Thu hoạch nông sản ...................................................................................................97 1.1. ðộ chín thu hoạch ...............................................................................................97 1.2. Thời ñiểm thu hoạch............................................................................................97 1.3. Kỹ thuật thu hoạch ..............................................................................................97 2. Phân loại nông sản .....................................................................................................98 2.1. Loại bỏ nông sản chất lượng kém (giập nát, sâu bệnh,…) ....................................99 2.2. Phân loại nông sản...............................................................................................99 3. Bao gói nông sản, thực phẩm .....................................................................................99 3.1. Tầm quan trọng của bao gói thực phẩm .............................................................100 3.2. Yêu cầu và ñặc ñiểm của bao bì thực phẩm .......................................................102 3.3. Vật liệu bao bì thực phẩm..................................................................................103 3.4. Bao bì một số mặt hàng nông sản ......................................................................108 3.5. Thương hiệu và tên thương mại .........................................................................109 3.6. Mã số, mã vạch .................................................................................................110 CHƯƠNG VIII............................................................................................................... 112 KHO BẢO QUẢN NÔNG SẢN..................................................................................... 112 1. Yêu cầu ñối với kho bảo quản ..................................................................................112 1.1. Kho phải là rào chắn tốt nông sản với ảnh hưởng xấu của môi trường ...............112 1.2. Kho phải chắc chắn ...........................................................................................112 1.3. Kho phải thuận lợi về giao thông.......................................................................112 1.4. Kho phải ñược cơ giới hoá ................................................................................112 1.5. Kho phải chuyên dụng.......................................................................................112 2. Yêu cầu về phẩm chất nông sản ...............................................................................113 3. Chế ñộ bảo quản nông sản trong kho........................................................................113 3.1. Chế ñộ vệ sinh kho tàng ....................................................................................113 3.2. Chế ñộ kiểm tra theo dõi phẩm chất nông sản....................................................114 3.3. Quy trình kỹ thuật thông gió trong bảo quản hạt ................................................114 4. Phân lo