Tổng quan
Giới thiệu về cà chua
Cây cà chua có tên khoa học là Lycopesium esculentum, có nguồn gốc từ Nam
Cà chua, thuộc họ Cà (Solanaceae), là loại rau ăn quả có hai hình thức sinh trưởng: có hạn và vô hạn Đây là cây dài ngày và có khả năng tự thụ phấn.
Cây cà chua có khả năng sinh trưởng trên nhiều loại đất như đất sét, đất cát và đất pha cát, với độ pH lý tưởng từ 6 đến 6,5 Tuy nhiên, đất có độ ẩm cao và tình trạng ngập nước kéo dài sẽ ảnh hưởng tiêu cực đến sự phát triển của cây Để đạt năng suất cao và chất lượng tốt, nhiệt độ lý tưởng cho cây cà chua là khoảng 21 đến 24 độ C, cùng với thời tiết khô ráo.
Năm 2009, sản lượng cà chua toàn cầu đạt khoảng 150 triệu tấn, với Trung Quốc là nước sản xuất lớn nhất, chiếm khoảng 25% tổng sản lượng Hoa Kỳ và Ấn Độ đứng thứ hai và thứ ba trong danh sách các quốc gia sản xuất cà chua Tại Mỹ, khu vực chế biến ở California đóng góp 90% sản lượng cà chua của nước này và 35% sản lượng toàn cầu.
Năm 2009, Việt Nam đứng trong danh sách các quốc gia sản xuất cà chua nhiều nhất thế giới, với diện tích trồng lên đến hàng chục ngàn ha, chủ yếu tập trung ở đồng bằng và trung du phía Bắc Hiện nay, nhờ vào các giống cà chua chịu nhiệt mới được lai tạo, diện tích trồng đã được mở rộng ra miền Trung, Tây Nguyên và Nam Bộ Đặc biệt, nhiều giống cà chua lai ghép chất lượng cao đang được phát triển mạnh mẽ tại Đà Lạt, Lâm Đồng và một số giống cà chua chất lượng đã được xuất khẩu ra thị trường quốc tế.
Thời vụ: Một năm có thể trồng 4 vụ cà chua:
Vụ sớm, gieo hạt vào cuối tháng 7 đầu tháng 8
Vụ chính gieo cuối tháng 9 đến đầu tháng 10
Vụ muộn gieo từ tháng 11 đến giữa tháng 12
Vụ xuân gieo từ tháng 1 – 2 năm sau.
Có nhiều giống cà chua đang được trồng ở Việt Nam Có thể chia cà chua thành
3 loại dựa vào hình dạng:
Cà chua hồng là loại quả có hình dạng giống quả hồng, không chia múi, với thịt quả đặc và nhiều bột, chứa lượng đường cao Năng suất của cây cà chua hồng thường đạt từ 25 đến 30 tấn trên mỗi hectare Một số giống cà chua hồng phổ biến bao gồm Ba Lan, hồng lan của Viện cây lương thực, cùng với các giống 214, HP5 và HP1 từ Hải Phòng.
Sàn xuất cà chua – 2009 (số lượng: tấn)
Cà chua múi là loại quả lớn, có nhiều ngăn tạo thành múi, thuộc giống cây sinh trưởng vô hạn Thời gian sinh trưởng của nó dài, mang lại năng suất cao và khả năng chống chịu tốt, tuy nhiên chất lượng lại không bằng cà chua hồng.
Cà chua bi: quả nhỏ, chua, giá trị thấp, thường dùng làm nguyên liệu tạo giống.
Cà chua có nhiều kích cỡ và màu sắc khác nhau khi chín, bao gồm vàng, da cam, hồng và đỏ, nhưng cà chua đỏ là loại chứa nhiều chất dinh dưỡng và hợp chất sinh học có lợi nhất Trong số các loại rau củ quả, cà chua đứng đầu về hàm lượng vitamin, khoáng chất và các hoạt chất sinh học, khiến nó trở thành thực phẩm phổ biến và có lợi cho sức khỏe trên toàn thế giới.
Thành phần hóa học của quả cà chua
Nước là thành phần chủ yếu trong quả cà chua, chiếm từ 94-95% khối lượng.
Hàm lượng glucid trong cà chua phụ thuộc vào loại nguyên liệu và điều kiện trồng trọt, chiếm khoảng 4 – 8% Trong thành phần glucid bao gồm các chất:
Nồng độ đường trong sản phẩm thường dao động từ 2% đến 5%, chủ yếu là fructose và glucose, trong khi sacharose chỉ chiếm dưới 0.5% Khi tiến hành cô đặc, cần thực hiện ở nhiệt độ thấp để hạn chế phản ứng melanoidin và caramen hóa, giúp sản phẩm giữ được màu sắc hấp dẫn.
Chỉ có ở dạng vết khoảng 0.07% – 0.26% Trong quá trình chín, tinh bột sẽ chuyển thành đường.
Có nhiều trong quả xanh, càng chín thì hàm lượng càng giảm dần.
Quả chín chứa pectin với khả năng tạo nhớt cao, góp phần quan trọng vào độ đặc của sản phẩm Do đó, cần chú ý đến nhiệt độ trong quá trình chế biến để tránh làm hỏng cấu trúc của pectin.
Cà chua chín có hàm lượng acid trung bình khoảng 0.4% (dựa trên acid malic) với pH từ 3.1 đến 4.1, bên cạnh đó còn chứa acid citric Khi cà chua còn xanh, acid tồn tại ở dạng tự do, nhưng khi chín, chúng chuyển hóa thành muối acid.
Môi trường chua là điều kiện lý tưởng cho sự phát triển của nấm men và nấm mốc, nhưng lại không thích hợp cho các vi khuẩn ưa nhiệt Do nấm men và nấm mốc dễ bị tiêu diệt khi gia nhiệt, nên đồ hộp từ cà chua thường chỉ cần được thanh trùng ở nhiệt độ từ 80 đến 100 độ C.
Nitơ trong cà chua khoảng 1%, lúc còn xanh, nitơ ở dạng tự do, khi chín nó bị phân hủy thành acid amin.
Bảng 2: Hàm lượng trung bình của bốn acid amin quan trọng (mg/kg)
Bảng 3: Hàm lượng chất khoáng trong 100g cà chua
Chất khoáng Na Ca Mg Fe Zn
Chất chát trong cà chua có vị đắng và hăng do sự hiện diện của glucoside solanin Hàm lượng solanin này tăng lên khi cà chua chín, vì quá trình chín thúc đẩy sự thủy phân glucoside solanin.
Bảng 4: Số lượng solanin theo độ chín của cà chua
Cà chua Xanh Ửng Chín
Cà chua chứa nhiều sắc tố carotenoid như carotene, lycopen và xantophyl, cùng với chlorophyll ở quả xanh Khi cà chua chín, các sắc tố này gia tăng, làm cho màu sắc của quả trở nên đậm hơn.
Bảng 5: Các sắc tố trong cà chua theo độ chín
Sắc tố cà chua Còn xanh Nửa chín Chín
Trong quá trình đun nóng và xé nhỏ, hàm lượng caroten trong cà chua bị tổn thất khoảng 16-20% Caroten là tiền chất của vitamin A, nên khi đun nóng lâu và ở nhiệt độ cao, vitamin A cũng bị phá hủy, dẫn đến sự giảm sút caroten Điều này làm giảm màu sắc của cà chua trong quá trình chế biến.
Mặt khác công đoạn xé tơi để phục vụ cho công đoạn đun nóng cũng làm cho hàm lượng caroten bị tổn thất.
Màu sắc của cà chua thay đổi do phản ứng hóa học giữa các sắc tố trong cà chua và ion kim loại từ các dụng cụ như dao hoặc chén đĩa bằng đồng, sắt.
Cà chua chứa pectinase, khi càng chín enzyme này càng nhiều.
Quá trình chín cà chua trải qua các thời kỳ sau
Tình hình sản xuất, chuỗi cung ứng, thị trường tiêu thụ và hiện trạng sau thu hoạch cà chua
Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới
Theo FAO, sản lượng cà chua toàn cầu năm 2005 đạt 125 triệu tấn, trong đó Trung Quốc chiếm 25%, Mỹ 10%, Thổ Nhĩ Kỳ 8%, và Ấn Độ cùng các quốc gia khác chiếm 51% Đến năm 2016, sản lượng cà chua tươi hàng năm đạt khoảng 160 triệu tấn Hàng năm, gần 40 triệu tấn cà chua được chế biến tại các nhà máy của những thương hiệu lớn trong ngành công nghiệp thực phẩm toàn cầu.
Hình 5: Tình hình sản xuất cà chua trên thế giới
Từ năm 2003 đến 2007, khối lượng xuất khẩu cà chua toàn cầu đã tăng 30%, trong đó Mexico dẫn đầu về sản xuất, chiếm 50% sản lượng xuất khẩu Cụ thể, xuất khẩu cà chua của Mexico đạt 903.384 tấn vào năm 2003 và tăng lên 1,1 triệu tấn vào năm 2007 Đến năm 2015, diện tích canh tác cà chua của Mexico đã tăng gần gấp ba lần, đạt hơn 12.000 ha.
Khoảng 80% đầu tư tập trung vào xuất khẩu sang Mỹ.
Mặc dù nhiều quốc gia tham gia vào ngành chế biến cà chua, nhưng 10 quốc gia hàng đầu lại chiếm đến 84% sản lượng toàn cầu hàng năm.
Tình hình sản xuất cà chua ở Việt Nam
Theo thống kê năm 2005, diện tích trồng cà chua tại Việt Nam đạt 23.566 ha, tăng 23% so với năm 2001 Mặc dù năng suất trung bình đạt 197.8 tạ/ha, sản lượng chỉ đạt 433.234 tấn, tương đương 5,5 kg/người/năm, chỉ bằng 35% so với mức trung bình toàn cầu Năng suất cà chua của nước ta vẫn còn thấp, chỉ đạt 62% so với năng suất toàn thế giới Các tỉnh có diện tích trồng cà chua lớn (trên 500 ha) thường có năng suất cao hơn.
Năng suất trồng cà chua tại miền Bắc Việt Nam, đặc biệt ở các tỉnh đồng bằng Sông Hồng, đạt mức cao với Hải Phòng trung bình 319,4 tạ/ha và Bắc Ninh 243,8 tạ/ha Đây là những địa phương dẫn đầu về năng suất cà chua không chỉ ở miền Bắc mà còn trên toàn quốc Ngoài ra, Nam Định là một trong những tỉnh có diện tích trồng cà chua lớn nhất cả nước.
(1959 ha), Bắc Giang (1300 ha), Hải Dương (1180 ha) Năng suất đạt 157,17 tạ/ha
(2001) đã tăng lên 197,8 tạ/ha (2005) đó cũng là nguyên nhân làm sản lượng cà chua năm 2005 tăng
Bảng 6: Sản xuất cà chua tại một số tỉnh năm 2008 Địa phương Diện tích (ha) Năng suất (tạ/ha) Sản Lượng
Mức tiêu thụ cà chua bình quân đầu người ở Trung Quốc lên tới 43.121.765 kg, 1.572.988 kg tại Đức, 1.278.642 kg tại Nhật Bản và 12.079.630 kg tại Mỹ năm 2013.
Người thu mua Hợp tác xã
Xếp hạng Việt Nam trong xuất khẩu thế giới: 27
Các nhà nhập khẩu chính của cà chua Việt Nam: Liên bang Nga, Đài Bắc, Trung Quốc, Kazakhstan, Fiji, Úc, Belarus, Nhật Bản, Hoa Kỳ.
Xuất khẩu của Việt Nam đã giảm từ 2.417.000 đô l Mỹ đến 1.675.000 đô la Mỹ trong khoảng từ năm 2011-2014.
2.4 Hiện trạng sau thu hoạch
Các yếu tố ảnh hưởng
Là yếu tố ảnh hưởng lớn đến quả sau khi thu hái
Nhiệt độ đóng vai trò quan trọng trong quá trình chín của trái cây; nhiệt độ cao khiến trái hô hấp mạnh hơn và chín nhanh, nhưng lại ảnh hưởng xấu đến màu sắc Đồng thời, lượng chất khô mất đi cũng tăng lên, và nhiệt độ quá cao có thể gây tổn thương cho trái.
Cà chua xanh rất mẫn cảm với nhiệt độ lạnh dưới 10 o C Nhiệt độ trong quả cà chua chín xanh phải được giảm nhanh chóng từ khoảng 23 o C xuống 21 o C trong 8 -
10 phút hoặc ở 13 - 15 phút đến nhiệt độ 15 o C bằng cách sử dụng nước lạnh 1 –
Cà chua chín ít mẫn cảm với nhiệt độ lạnh nên có thể bảo quản ở nhiệt độ 10 -
Cà chua có thể được bảo quản ở nhiệt độ 5 độ C trong 4 ngày, sau đó cần tăng nhiệt độ lên 13 – 15 độ C trong 1 – 4 ngày để hoàn thiện quá trình chín Cà chua màu hồng nhạt vẫn tiếp tục chín khi nhiệt độ tăng lên sau thời gian bảo quản.
Quả chín đỏ có thể được bảo quản ở nhiệt độ 2 – 5 oC trong vài ngày, nhưng sẽ xảy ra mất màu, giảm độ cứng và hương vị Để tránh tình trạng héo và nhăn nheo, cần duy trì độ ẩm không khí từ 85 - 90% trong quá trình bảo quản Để rút ngắn thời gian chín, cà chua xanh có thể tiếp xúc với ethylene (C2H4) trong 12 - 18 giờ ở nhiệt độ 20 oC, giúp giảm một nửa thời gian chín so với bình thường Ngoài ra, có thể kiểm soát quá trình chín chậm lại cho đến khi bán sản phẩm bằng cách điều chỉnh khí trong kho, mặc dù việc điều chỉnh nồng độ CO2 và O2 là rất phức tạp.
Để duy trì sự cân bằng giữa CO2 và O2 trong quá trình trồng cà chua, cần nhanh chóng đạt đến mức tối ưu cho cả hai loại khí Việc điều chỉnh lượng O2 ở mức thấp là quan trọng, đồng thời cũng cần chú ý đến việc điều chỉnh lượng CO2 để đảm bảo sự phát triển tốt nhất cho cây cà chua.
Hầu hết thực tiễn bảo quản cà chua sử dụng mức CO2 5% và O2 2,5% ở nhiệt độ 12 oC, giúp ngăn chặn sự phát triển của nấm bệnh Tỷ lệ CO2 cơ bản 10% và O2 2,5% tạo môi trường không thuận lợi cho nấm bệnh Để nâng cao hiệu quả phòng trừ bệnh hại, điều chỉnh tỷ lệ CO2 xuống 2,5% và O2 cũng 2,5% là một phương pháp tốt.
Để bảo quản quả trong điều kiện tự nhiên, chọn những quả có khối lượng trung bình và chắc chắn khi chín Nên thu hoạch quả ở giai đoạn chín xanh và sắp xếp chúng ở nơi thoáng mát, không chất đống, nhằm giảm nhiệt độ và hô hấp Sử dụng vải mềm hoặc giấy mềm để lau chùi quả sạch sẽ, tách bỏ lá đài mà không để lại vết nứt hay rách Sau đó, xếp quả lên dàn hoặc vào khay gỗ, khay nhựa (có thể chồng lên nhau nhưng không quá cao) Nên phân cấp quả trong quá trình bảo quản và thường xuyên kiểm tra để giảm thiểu hao hụt khối lượng và chất lượng.
Cà chua là một loại quả có đỉnh hô hấp.
Hô hấp là quá trình oxi hoá-khử phức tạp, diễn ra thông qua nhiều phản ứng sinh hóa liên tiếp, được xúc tác bởi hệ thống enzyme đặc hiệu Quá trình hô hấp có thể được chia thành hai giai đoạn chính.
Giai đoạn 1 của quá trình hô hấp được đặc trưng bởi sự phân giải liên tục các chất nền dưới tác động của hệ thống enzyme oxi hóa-khử, dẫn đến sự hình thành các chất khử như NADH, FADH2 và NADPH, đồng thời giải phóng khí CO2.
Giai đoạn 2 của quá trình chuyển hóa năng lượng diễn ra thông qua việc oxi hóa-khử từ hydro liên kết với chất khử Trong giai đoạn này, điện tử và ion H+ được vận chuyển từ NADH và FADH2 đến O2 trong không khí thông qua chuỗi vận chuyển điện tử Quá trình này không chỉ giải phóng năng lượng dưới dạng ATP mà còn tạo ra nước.
Trong hô hấp thường xảy ra 2 loại hô hấp là hô hấp hiếu khí và hô hấp yếm khí
Khi nhiệt độ càng cao thì quá trình hô hấp của cà chua càng tăng, dẫn đến các quá trình sinh hoá xảy ra trong cà chua càng mạnh.
Độ ẩm không khí có tác động lớn đến quá trình thoát hơi nước của cà chua Khi độ ẩm cao, quá trình này diễn ra chậm hơn, giúp cà chua giữ tươi lâu hơn Tuy nhiên, môi trường ẩm ướt cũng tạo điều kiện thuận lợi cho nấm bệnh và côn trùng phát triển, gây hư hỏng cho quả cà chua.
Bảng 7: Các thông số hô hấp của trái
Cường độ hô hấp và nhiệt lượng sinh ra khi bảo quản cà chua
Tốc độ hô hấp biểu diễn theo lượng CO2 được tạo thành
Cà chua xanh Cà chua chín
Sự xâm nhiễm của vi sinh vật gây bệnh ở cà chua sau thu hoạch:
Các phương pháp xử lý sau thu hoạch hiện nay đối với cà chua
Làm lạnh sơ bộ là quá trình giảm nhanh chóng nhiệt độ sản phẩm, giúp duy trì chất lượng bằng cách làm chậm hoạt động trao đổi chất Việc làm lạnh ngay sau khi thu hoạch là rất quan trọng để bảo quản rau quả ở mức tốt nhất Khi kết hợp với bảo quản lạnh, thời gian làm lạnh có thể được rút ngắn Mặc dù làm lạnh không khí cưỡng bức là hiệu quả nhất, nhưng phòng mát vẫn được sử dụng phổ biến Một phương pháp đơn giản và tiết kiệm chi phí là làm lạnh bằng nước lạnh, đã được nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu rau quả, Hà Nội Hệ thống này bao gồm khung từ ống nước và hai loại vật liệu lót, với nước được làm lạnh đến 0°C bằng đá Quả có thể được ngâm trong nước lạnh cho đến khi nhiệt độ trung tâm đạt 10-13°C.
Hệ thống bao gói không chỉ chứa sản phẩm mà còn bảo vệ hiệu quả, giúp tránh tác động cơ học và hao tổn Bao bì cung cấp thông tin về sản phẩm như khối lượng, giá bán và xuất xứ Các loại bao bì phổ biến cho cà chua bao gồm sọt tre và sọt gỗ với dung tích từ 20-60 kg Để hạn chế thương tổn, cần sử dụng bao bì sạch, tránh đóng gói quá nặng (40-50 kg), sử dụng vật liệu lót như giấy báo, và không sử dụng vật chứa quá sâu Chỉ nên đóng vừa đủ dung tích, không ấn quá chặt, và đóng gói những quả cùng độ chín để tránh hư hỏng Cố định quả trong bao bì bằng cách lắc nhẹ và thao tác cẩn thận trong suốt quá trình đóng gói Cuối cùng, buộc chặt bao bì và xếp vào nơi mát để bảo quản tốt nhất.
Tình hình nghiên cứu về công nghệ sau thu hoạch đối với cà chua
Việc sử dụng 1-methylcyclopropene (1-MCP) giúp ngăn chặn ethylene, từ đó kéo dài thời gian bảo quản cho nhiều loại trái cây và rau quả Khi hoạt động trao đổi chất của quả trong quá trình thu hoạch cao, thời hạn sử dụng của chúng sẽ giảm Do đó, mục tiêu của công nghệ sau thu hoạch là làm chậm quá trình trao đổi chất, nhằm tăng cường thời gian bảo quản sản phẩm.
Việc sử dụng 1-MCP đã được chứng minh là làm chậm quá trình trao đổi chất liên quan đến chín, từ đó kéo dài thời gian bảo quản trái cây Mặc dù 1-MCP giúp bảo tồn chất lượng trái cây chín, nhưng đối với quả xanh, nó có thể ngăn cản quá trình chín hình thành Do đó, việc áp dụng 1-MCP cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo trái cây đạt độ chín hoàn toàn.
4.2 Ứng dụng Canxi Clorua (CaCl 2 ) Ứng dụng canxi clorua sau thu hoạch (CaCl2) đang nhận được sự chú ý trong thời gian gần đây do tác động tích cực của nó đến thời hạn sử dụng.
Canxi clorua là một chất quan trọng trong việc làm chậm quá trình chín và lão hóa của trái cây và rau củ, giúp giảm hô hấp và kéo dài thời gian bảo quản Việc xử lý với dung dịch 1% CaCl2 không chỉ giảm sự tấn công của nấm mà còn duy trì tính toàn vẹn cấu trúc tế bào, đặc biệt là ở dâu tây Đối với cà chua, canxi clorua đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì chất lượng, giảm các rối loạn sinh lý, tăng độ cứng của quả và kéo dài thời hạn sử dụng lên đến 92%.
CaCl2 là một loại muối rất rẻ và có thể được hòa tan vào bất kỳ nồng độ nào để sử dụng
Một cách sử dụng đơn giản và hiệu quả CaCl2 là thêm liều lượng muối vào nước để sơ chế hoặc làm sạch trái cây sau khi thu hoạch.
4.3 Bao gói điều biến khí quyển (MAP)
Bao gói điều biến khí quyển (MAP) là kỹ thuật đóng gói sản phẩm sử dụng vật liệu chuyên dụng để kiểm soát thành phần khí bên trong gói, chủ yếu là oxy (O2) và carbon dioxide (CO2) Vật liệu đóng gói trong MAP cho phép khí khuếch tán qua chúng, giúp duy trì trạng thái cân bằng ổn định giữa khí bên ngoài và bên trong gói.
The most commonly used MAP materials include polyethylene terephthalate (PET), low-density polyethylene (LDP), high-density polyethylene (HDP), polyvinyl chloride (PVC), polypropylene, polystyrene, and various chemically modified derivatives.
Việc sử dụng MAP mang lại nhiều lợi ích, bao gồm việc kiểm soát quá trình chín, giảm thiểu mất nước trong sản phẩm lưu trữ, hạn chế tổn thương cơ học và ngăn ngừa lây lan bệnh do thực phẩm MAP tạo ra môi trường có độ ẩm tương đối cao xung quanh trái cây, giúp giảm thiểu sự co lại và mất nước.
Việc áp dụng MAP (Modified Atmosphere Packaging) trong bảo quản cà chua giúp ngăn ngừa tình trạng mất nước, nhưng cần duy trì độ ẩm tương đối cao một cách cẩn thận Nếu không, sự ngưng tụ độ ẩm có thể xảy ra, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật gây bệnh và làm tăng nguy cơ hư hỏng trái Do đó, việc sử dụng MAP một cách hợp lý là rất quan trọng để bảo vệ chất lượng cà chua và tránh tình trạng ngưng tụ hơi ẩm.
4.4 Xử lý nhiệt sau thu hoạch của cà chua
Sau thu hoạch, việc xử lý nhiệt cho trái cây và rau quả nhiệt đới giúp giảm tỷ lệ mắc bệnh do nhạy cảm với nhiệt độ Phương pháp này sử dụng không khí và nước nóng để giảm chấn thương lạnh ở các loại trái cây như xoài, cam, bí xanh và cà chua.
Xử lý nhiệt cà chua ở nhiệt độ 37 - 42°C trước khi bảo quản lạnh có thể làm chậm quá trình chín mà không ảnh hưởng đến chất lượng Nghiên cứu cho thấy cà chua được xử lý nhiệt vẫn giữ nguyên chất lượng khi chín ở nhiệt độ môi trường hoặc trong hệ thống lưu trữ khí quyển đã được điều chỉnh.
Tuy nhiên, xử lý nhiệt trước khi bảo quản lạnh ở 14∘ C thực sự tăng TSS và axit chuẩn độ (TA) khi quả chín.
Xử lý nhiệt sau thu hoạch cà chua kết hợp với làm lạnh lưu trữ có thể kéo dài thời gian sử dụng của cà chua thu hoạch.
4.5 Bảo quản lạnh bằng phương pháp bay hơi (Evaporative Cooling
ECS là công nghệ sử dụng sự bay hơi của nước để làm mát, cung cấp nước cho các khu vực xung quanh sản phẩm, giúp hạ nhiệt trong buồng bảo quản Nhiệt độ giảm không đáng kể, nhưng độ ẩm có thể tăng lên đến 90% hoặc hơn Ứng dụng ECS hiệu quả trong việc hạn chế mất nước và các quá trình liên quan như héo và chín nhanh.
Lưu trữ nhiệt độ thấp là phương pháp hiệu quả để bảo vệ cấu trúc, dinh dưỡng, hương thơm và hương vị của các loại trái cây trong nhiều vụ thu hoạch Đặc biệt, trong ngành chế biến cà chua, việc sử dụng điện lạnh giúp kéo dài thời gian bảo quản Hệ thống làm mát có thể giảm nhiệt độ không khí xuống khoảng 16°C và tăng độ ẩm tương đối lên khoảng 91%, tạo điều kiện lý tưởng để giảm thiểu sự suy giảm chất lượng của cà chua sau thu hoạch.
Nghiên cứu hệ thống làm mát bay hơi chi phí thấp cho thấy khả năng bảo quản cà chua tươi trong 20 ngày Hệ thống này giúp duy trì các đặc tính hóa lý như khối lượng, hô hấp, màu sắc và độ cứng sau thu hoạch, từ đó tăng thời hạn sử dụng của cà chua hiệu quả.
4.6 Xử lí Selenium ( SE) trên lá trước khi thu hoạch cà chua
Selenium (Se) là một nguyên tố vi lượng quan trọng với khả năng chống oxy hóa, giúp giải độc các loại oxy phản ứng (ROS) Việc điều trị bằng Se không chỉ giảm peroxid hóa lipid mà còn tăng cường hoạt động của các enzyme chống oxy hóa như glutathione peroxidase và superoxide dismutase, đồng thời nâng cao nồng độ các chất chống oxy hóa không enzyme như ascorbate và glutathione trong quả cà chua Se cũng góp phần duy trì chất lượng trái cây trong quá trình bảo quản, kích thích hệ thống chống oxy hóa trong cây cà chua, từ đó tăng khả năng chống lại sâu bệnh sau thu hoạch do nấm mốc xám Do đó, việc áp dụng điều trị Se trước khi phát triển trái cây là một chiến lược hứa hẹn để kiểm soát sâu bệnh và bảo quản chất lượng quả cà chua.
- Xử lý qua lá 1 mg L − 1 natri selenate kiểm soát hiệu quả bệnh nấm mốc xám trên quả cà chua sau thu hoạch.
- Điều trị bằng Selenate làm giảm peroxid hóa lipid, kích thích hệ thống chống oxy hóa trong quả cà chua sau thu hoạch.
- Xử lý Selen duy trì chất lượng của quả cà chua trong quá trình bảo quản sau thu hoạch.
Ý nghĩa
Đề xuất phương pháp bảo quản mới
Sử dụng màng bọc sáp (wax)
Bảo quản thực phẩm là một vấn đề quan trọng trong mọi thời đại, không chỉ nhằm kéo dài thời gian sử dụng mà còn để duy trì và nâng cao giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị cảm quan của sản phẩm Hiện nay, nhiều phương pháp bảo quản mới đã được phát triển để đáp ứng nhu cầu bảo quản khối lượng lớn thực phẩm sản xuất hàng ngày mà vẫn đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.
Màng thực phẩm là một phương pháp bảo quản thực phẩm hiện đại, được sử dụng phổ biến trong những năm gần đây, nhờ vào khả năng tạo màng từ các chất như protein, glucid và lipid Phương pháp này có nhiều ưu điểm, bao gồm khả năng giảm thiểu mất nước nhờ tính phân cực và làm chậm quá trình hô hấp, từ đó kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm Ngoài ra, màng chất béo còn cải thiện chất lượng cảm quan của rau quả bằng cách tạo ra lớp vỏ bóng bẩy Tuy nhiên, do bản chất của màng thực phẩm tương tự như thực phẩm, nó vẫn chịu ảnh hưởng từ các yếu tố môi trường, dẫn đến một số hạn chế trong quá trình bảo quản.
Người tiêu dùng không thể loại bỏ hoàn toàn thuốc bảo vệ thực vật còn sót lại trên bề mặt sản phẩm được bọc trong lớp sáp.
Phương pháp nghiên cứu
Quy trình công nghệ xử lý sau thu hoạch
Bán sỉ/lẻ Siêu thị
Bảo quản Sử dụng màng sáp
Bảo quản kho lạnhBao gói
Thuyết minh quy trình
Thời gian thu hoạch lý tưởng là vào buổi sáng khi trời mát, giúp giảm nhiệt độ của quả và tăng hiệu quả thu hoạch Nên bắt đầu thu hoạch khi sương đã tan, tránh thu hoạch quá sớm để không gây hại cho những cây còn quả Cần tránh thu hoạch trong thời gian mưa hoặc ngay sau mưa để giảm nguy cơ mắc bệnh, vì nước mưa có thể tích tụ trên cuống quả, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển Nếu không thể tránh khỏi mưa, quả cần được rửa sạch và làm khô trước khi đóng gói, đặc biệt là đối với quả từ cây không có cọc đỡ hoặc lưới chắn đất, do đất có thể chứa vi sinh vật gây hại.
Phương pháp thu hoạch quả chủ yếu là hái bằng tay, cần tránh gây tổn thương cho cây và không làm lộ phần cuống nhỏ, vì đây là nơi trao đổi khí chính của quả Việc này giúp ngăn ngừa mất nước và giảm khối lượng quả, đồng thời duy trì hoạt động hô hấp và trao đổi chất Ngoài ra, cần chú ý tránh tổn thương cơ giới, như vết thương nhỏ do móng tay, vì chúng có thể khó nhận thấy trên quả xanh nhưng sẽ chuyển màu đen sau đó.
Để làm sạch và kiểm soát thối hỏng quả, cần sử dụng vải mềm để lau hoặc rửa bằng nước sạch, sau đó làm khô Việc rửa cần chú ý thay nước thường xuyên để tránh nhiễm bẩn và vi sinh vật gây thối Có thể sử dụng các chất an toàn như Clo (5.25% HypoChlorit NaOCl) và muối cacbonat như Natricacbonat để phòng bệnh, giúp giảm thối hỏng hiệu quả Tuy nhiên, cần chọn nồng độ phù hợp cho từng giống Sau khi rửa, cần làm khô quả để ngăn ngừa sự phát triển của vi khuẩn, có thể thực hiện bằng cách lau hoặc quạt bằng không khí Trong quá trình này, có thể tiến hành phân loại quả trước khi bao gói.
Nơi tiêu thụVận chuyển
Sự chín của cà chua có thể được làm chậm lại hoặc tăng cường, hoặc cải thiện
Mục đích chính của việc tích lũy và bảo quản là làm chậm quá trình chín, từ đó kéo dài tuổi thọ của nông sản sau thu hoạch Việc ngăn chặn chín sớm trong quá trình vận chuyển cũng đóng vai trò quan trọng Các biện pháp kỹ thuật để làm chậm quá trình chín và gia tăng tuổi thọ sẽ được đề cập trong phần lưu trữ.
Để đáp ứng nhu cầu thị trường, việc thúc đẩy quá trình chín của quả, đặc biệt là cà chua thu hoạch ở trạng thái chín-xanh, là rất cần thiết Chỉ nên làm chín nhân tạo những quả đã trưởng thành, vì quả non khi chín ép sẽ không đạt chất lượng tốt Các phương pháp làm chín thường sử dụng ethylene hoặc các chất tương tự như axetylene để kích thích quả sản sinh ethylene tự nhiên Tuy nhiên, việc sử dụng khí ethylene có chi phí cao và yêu cầu thiết bị phức tạp Ngoài ra, có thể áp dụng một số kỹ thuật đơn giản để làm chín cà chua hiệu quả.
Phân loại và tuyển chọn quả bắt đầu bằng việc phân biệt giữa quả chất lượng tốt và kém, loại bỏ những quả bị khuyết tật như rạn nứt, thối hỏng hay bị côn trùng Sau đó, quả tốt sẽ được phân loại theo kích thước và độ chín nhằm tránh hư hỏng sớm Việc lẫn quả kém chất lượng với quả lành có thể dẫn đến tăng tỷ lệ thối hỏng, do quả bị bệnh dễ lây nhiễm và sản sinh nhiều ethylene, thúc đẩy quá trình chín Điều này trở nên nghiêm trọng khi vận chuyển xa, nơi thời gian kéo dài và nhiệt độ cao tạo điều kiện cho bệnh phát triển Ngoài ra, cần tránh lẫn quả chưa chín với quả chín, vì quả chín phát thải ethylene cao, gây chín sớm cho quả chưa chín.
Làm lạnh sơ bộ sản phẩm ngay sau khi thu hoạch là phương pháp hiệu quả để giữ chất lượng rau quả, nhờ vào việc làm chậm hoạt động trao đổi chất Phương pháp này, khi kết hợp với bảo quản lạnh, có thể rút ngắn thời gian làm lạnh Mặc dù làm lạnh không khí cưỡng bức là phương pháp tối ưu, nhưng phòng mát vẫn được sử dụng phổ biến Một giải pháp đơn giản và tiết kiệm chi phí là làm lạnh bằng nước lạnh, đã được nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu rau quả Hà Nội Hệ thống này sử dụng khung làm từ ống nước và hai loại vật liệu lót, bao gồm tấm tre đan và tấm nilon Nước được làm lạnh đến 10°C bằng đá, cho phép quả được nhúng vào nước lạnh cho đến khi nhiệt độ tâm đạt 10-13°C.
Màng sáp hoặc dầu, bao gồm paraffin, sáp ong, sáp polyethylene và dầu khoáng, được sử dụng để bảo quản rau quả thô Paraffin, được chiết xuất từ dầu thô, có cả loại tự nhiên và tổng hợp, với loại tổng hợp được tạo ra từ xúc tác polymer hóa ethylene Cả hai loại paraffin đều được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ chấp thuận làm chất phụ gia thực phẩm, sau khi đáp ứng các tiêu chí nhất định về khả năng hấp thụ tia cực tím và trọng lượng phân tử.
Cà chua được vận chuyển về nhà máy chủ yếu bằng ô tô, nhờ vào khả năng di chuyển dễ dàng từ nơi thu hái đến nhà máy Phương tiện này không chỉ giúp rút ngắn thời gian vận chuyển mà còn làm cho việc bốc dỡ nguyên liệu trở nên thuận tiện hơn.
Vận chuyển là một bước quan trọng trong quy trình xử lý cà chua, vì bất kỳ thiếu sót nào trong hệ thống này, như điều kiện vận chuyển kém, thao tác không cẩn thận hoặc sự chậm trễ, đều có thể gây ra hao hụt nghiêm trọng.
4 Sơ đồ mặt bằng của cơ sở sơ chế, xử lý, bảo quản, đóng gói cà chua
Hệ thống rửa và làm sạch
Hệ thống rửa và làm sạch
Phòng quản lý và điều khiển
Phòng quản lý và điều khiển
Hệ thống làm lạnh nhanh
Hệ thống làm lạnh nhanh
Phân phối và vận chuyển
Phân phối và vận chuyển
Phòng đóng thùng dán nhãn Phòng đóng thùng dán nhãn
Phòng quản lý chất lượng
Phòng quản lý chất lượng
Tiểu luận Công nghệ sau thu hoạch cà chua
Những biến đổi
5.1 Những tổn thương cơ giới
Cà chua thường gặp tổn thương trong quá trình thu hái và vận chuyển, dẫn đến tình trạng dập nát Những quả cà chua này không chỉ xấu xí mà còn dễ mất nước, tạo điều kiện cho bệnh tật lây lan và tăng cường hô hấp cùng với sự tổng hợp ethylene Do đó, chúng không thể bảo quản lâu dài và sẽ thối hỏng chỉ sau vài giờ.
Giảm thiểu tổn thương cơ giới là cách hiệu quả để kéo dài tuổi thọ và chất lượng cà chua, đồng thời tăng cường sản lượng chế biến và bảo quản sản phẩm.
Hô hấp là quá trình sinh lý quan trọng của quả sau thu hoạch, ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền của sản phẩm Quá trình này tiêu thụ chất dinh dưỡng, dẫn đến giảm khối lượng tự nhiên và thải ra năng lượng dưới dạng nhiệt, nước và khí CO2 Nước và nhiệt sinh ra trong quá trình hô hấp làm quả dễ bị ướt và tăng nguy cơ thối, đặc biệt là do nấm mốc.
Trong quá trình hô hấp, quả tạo ra khí ethylen, và khi gần chín, hàm lượng khí này đạt mức tối đa Ethylen kích thích sự phân giải chlorophyll và thúc đẩy quá trình chín của quả.
Quả đột biến hô hấp sinh ra nhiều ethylen trong quá trình chín hơn các loại khác.
Sự chín của quả được kích thích bởi sự gia tăng sản xuất ethylen, một hormone thực vật quan trọng Mức độ sản sinh ethylen này khác nhau giữa các loại quả, ảnh hưởng đến quá trình chín của chúng.
Nhiệt sinh ra trong quá trình bảo quản tươi chủ yếu do hô hấp, trong đó 2/3 lượng nhiệt được thải ra môi trường, còn 1/3 lượng nhiệt còn lại được sử dụng cho các quá trình trao đổi chất trong tế bào và quá trình bay hơi nước.
Sau khi tách khỏi cây, quả sẽ trải qua quá trình mất nước tự nhiên do bay hơi, làm tăng hô hấp và dẫn đến hư hỏng nhanh chóng Mức độ bay hơi nước phụ thuộc vào loại quả, giống, cấu trúc (vỏ dày, mỏng, dai, giòn), độ chín và mức độ bầm dập cơ học Ngoài ra, độ ẩm, nhiệt độ môi trường và phương thức bao gói cũng ảnh hưởng đến mức độ bay hơi của quả.
Quả non và xanh dễ bị héo do bốc hơi nước nhanh Ngoài ra, quả bị khuyết tật do côn trùng, nấm bệnh hoặc bị bằm giập cơ học cũng làm tăng tình trạng mất nước.
Sự mất nước của trái cây thay đổi theo thời gian bảo quản, bắt đầu mạnh sau khi thu hái, sau đó giảm và lại tăng khi quả chín và thối hỏng Ngoài ra, độ ẩm môi trường thấp và nhiệt độ cao cũng góp phần làm tăng sự mất nước.
5.6 Sự giảm khối lượng quả
Khi quả bị bay hơi nước trong quá trình bảo quản, khối lượng và chất lượng dinh dưỡng của quả sẽ giảm Sự tổn hao này chủ yếu xảy ra do quả phải sử dụng các chất dinh dưỡng, đặc biệt là đường, để duy trì sự sống sau khi đã được ngắt khỏi cây mẹ, dẫn đến giảm hàm lượng chất khô theo thời gian.
5.7 Sự thay đổi thành phần hóa học
Trong quá trình chín, quả trở nên mềm do sự chuyển đổi của protopectin thành pectin hòa tan Biến đổi pectin là yếu tố quan trọng trong việc bảo quản quả Do đó, việc xác định thời điểm thu hoạch quả chưa chín là rất cần thiết Nếu quả chín quá, sẽ khó bảo quản, trong khi nếu quả còn xanh, chất lượng sẽ không đạt yêu cầu.
Glucid, bao gồm các chất đường và tinh bột, là thành phần thay đổi mạnh mẽ nhất trong quá trình bảo quản Khi quả chín được bảo quản, đường trong quả sẽ bị giảm do hô hấp chuyển hóa thành năng lượng Ngược lại, các loại quả chưa chín hoặc có tỷ lệ chín thấp sẽ tiếp tục chín trong quá trình bảo quản, trong đó tinh bột chuyển hóa thành đường Một phần đường này được sử dụng để sinh nhiệt, trong khi phần còn lại tích tụ, làm tăng tổng lượng đường trong quả theo thời gian bảo quản.
Quả chín chứa từ 0,5 đến 1,0% axit hữu cơ, với các loại axit phổ biến như axit malic, axit xitric và axit tractic Trong quá trình bảo quản, lượng axit hữu cơ giảm cả về chất và lượng, dẫn đến việc vị chua của quả giảm và vị ngọt tăng lên khi quả chín.
Sự biến đổi về sắc tố và màu sắc của quả được quyết định bởi các chất chlorophyll, anthocyanin và carotenoid Khi quả chín, lượng chlorophyll giảm dần, dẫn đến màu xanh nhạt đi, trong khi hàm lượng carotenoid và anthocyanin tăng lên, làm cho màu vàng và đỏ trở nên nổi bật hơn.
Trong quá trình chín của quả, các chất gây vị và hương có sự biến đổi đáng kể Quả xanh thường chứa nhiều tannin, tạo vị chát, nhưng khi chín, tannin chuyển hóa thành đường glucoza và giảm dần, dẫn đến vị ngọt và mất vị chát Đồng thời, các hợp chất thơm như ete, rượu, và aldehyt cũng được hình thành và tăng lên, mặc dù hàm lượng rất nhỏ, nhưng góp phần tạo nên mùi thơm đặc trưng cho quả.