Đề tài Hô hấp của rau trái

các chất và trong quá trình chin của rau quả. Các chất pectin trong rau quả cĩ ở hai dạng khơng hịa tan là protopectin, và dạng hịa tan là pectin Thủy phân protopectin trong tế bào sống dưới tác dụng của enzyme protopectinaza, với sự tham gia của các axit hữu cơ. Qúa trình này xảy ra trong quá trình chin của quả. Khi đĩ protopectin chuyển thành pectin hịa tan, làm giảm cường kực liên kết cúa tế bào, vỏ tế bào trở nên mỏng, tế bào và quả bị mềm dần. Dung dịch pectin cĩ tính keo cao, độ nhớt và độ bền của keo lớn, gây khĩ khăn cho nhiều quá trình sản xuất như làm trong và lọc nước quả Trong thành phần của rau quả, các chất pectin khơng nhiều khỏang 1.0-1.5% . Trong quá trình lớn lên và già chin của rau quả, hàm lượng pectin luơn biến đổi. Thường cao nhất khi chin tới, sau đĩ giảm vì bị đemetõin và đepolime hĩa. Pectin bị thủy phân sâu hơn nữa khi quả bị thối I.2.3. Các axit hữu cơ Axit hữu cơ tạo cho rau quả cĩ vị và mùi nổi bật hơn bất cứ thành phần nào. Axit hữu cơ cũng tham gia vào các quá trình lão hĩa trong rau quả như các thành phần dự trữ khác và các quá trình hơ hấp Trong rau quả, các axit hữu cơ cĩ ở dạng tự do và cả ở dạng các muối và ester. Trong rau quả, axit hữu cơ chủ yếu ở dạng tự do, độ axit chung của rau quả thường khơng quá 1 % . Một số lọai rau quả cĩ độ axit cao: bưởi chua 1.2%, mận chua: 1.5 %. Độ axit khơng chỉ phụ thuộc vào từng lọai rau mà cịn theo giống và theo độ chín Hầu hết các lọai quả và một số lọai rau cĩ độ pH = 1.5-5.55 tức là thuộc lọai chua; cịn phần lớn các lọai rau cĩ pH cao hơn 5.5-6.5. Trong chế biến rau quả, axit hữu cơ thực vật dùng để tăng giá trị khẩu vị, để chống lại đường, tăng cường độ đơng của mức, tăng khả năng diệt trùng. Độ chua do axit khơng chỉ phụ thuộc vào tổng lượng axit của rau quả, mà cịn phụ thuộc vào khả năng phân ly, tức là pH của chất chiểt suất. Tất nhiên, độ chua của rau quả cịn phụ thuộc vào hàm lượng đường trong chất chiết suất, tức là chỉ số đường/axit. Sự hài hịa chua – ngọt cĩ thể tính tĩan trên cơ sở nồng độ tối thiểu của đường và axit bắt đầu gây cảm giác vị Axitmalic Axit malic cĩ nhiều trong chuối, cà chua, mơ,…Nĩi chung axit malic là axit phổ biến nhất trong các lọai rau quả ngịai họ citrus. Axit malic cĩ vị chua gắt, hịa tan tốt trong nước, khơng gây tác hại gì cho cơ thể, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các lọai nước quả giải khát … Axit xitric Axit xỉtic cĩ nhiều lọai rau quả với hàm lượng khá cao. Axit xitric cĩ vị chua dịu nên thường được dung để điều chỉnh độ chua ngọt trong các sản phẩm rau quả chế biến và cơng nghịep chế biến các sản phẩm khác Axit tartaric Axit tartric chứa nhiều và là axit chủ yếu trong nho nên cịn gọi là axit nho (0.3-1.7%). Trong các lọai rau quả khác, axit tartaric hầu như khơng cĩ hoặc cĩ rất ít. Axit tartric dùng trong sản xuất nước quả giải khát, chất làm sốp hĩa học bột nhào. I.2.4. Các glicozit Glicozit được tạo thành từ các glũit liên kết với các hợp chất hữu cơ khác theo kiểu ete. Phần khơng glucoza này gọi là aglucon. Nhiều lọai glucozit tạo cho trau quả cĩ mùi thơm đặc trưng và phần lớn là gây vị đắng Trong rau quả glicozit chủ yếu ở vỏ và hạt, trong mơ nạc thì ít hơn. Nhưng trong thời gian bảo quản rau quả ở những điều kiện khơng thích hợp, bảo quản lạnh hay gia nhiệt, glicozit cĩ thể chuyển từ vỏ hay hạt vào phần mơ nạc. Ví dụ: khi khoai tây nảy mầm glicozit xolanin từ lớp vỏ sẽ chuyển về tập trung tại các khu vực chân mầm Ngịai một số trường hợp glicozit cĩ tính tạo mùi vị đặc trưng và bảo vệ, nĩi chung glucozit thường gây vị đắng khơng thích hợp và gây độc... Trong sản xuất thực phẩm các lọai này phải tìm cách phá hủy và tách chúng đi. Trong rau quả thường gặp các lọai glucozit sau đây: hesperi đin, naringin, limonin, xolanin, amiđalin, manibotin, vacxinin, xini grinin, capsaixin, gluconasturxin, apilin… I.2.5. Các hợp chất phenol Các hợp chất phenol cĩ trong rau quả tuy hàm lượng khơng nhiều nhưng phổ biến và đĩng vai trị quan trọng trong quá trình trao dổi chất của rau quả. Các hợp chất phenol ảnh hưởng đến các quá trrình chế biến và sản xuất và tạo màu sắc, hương vị đặc biệt trong quá trinh chế biến. Một số hợp chất phenol cịn cĩ họat tính vitamin. Sau khi thu haí và trong thời gian bảo quản, trong rau quả luơn diễn ra nhiều quá trình hĩa sinh quan trọng mà chủ yếu là quá trình dị hĩa. Quá trình dị hĩa cơ bản trong thời kỳ này là sự hơ hấp. II. Lý thuyết về sự hô hấp Để duy trì quá trình sống, thực vật nói chung rau quả nói riêng luôn luôn tiến hành quá trình trao đổi với môi trường xung quanh. Ngay sau khi rời khỏi cây mẹ hoặc rời khỏi môi trường sống rau quả vẫn tiếp tục duy trì quá trình hô hấp. Do không lấy được chất dinh dưỡng từ môi trường sống, sau khi thu hái, rau quả phải dùng đến các chất dinh dưỡng dự trữ trong cơ thể để tự “nuôi sống “mình –trong rau quả diễn ra quá trình dị hoá dẫn đến sự giảm sút hàm lượng các thành phần hoá học nhất là gluxit. II.1.Định Nghĩa Hô hấp là quá trình sinh hoá xảy ra trong suốt thời gian phát triển cho đến khi già chết. Đây là quá trình oxi hóa các chất hữu cơ (chủ yếu là đường) dưới tác dụng của enzyme, giải phóng CO2, nước hoặc rượu etylic, kèm theo năng lượng. Ngoài ra, các chất protid, lipid, acid hữu cơ, các glycozid, polyphenol,…cũng tham gia vào quá trình hô hấp nhưng với mức độ ít hơn. Đại lượng đặc trưng cho quá trình hô hấp là cường độ hô hấp và hệ số hô hấp. II.2.Phân loại Có 2 loại hô hấp : hô hấp hiếu khí và hô hấp yếm khí Quá trình hơ hấp hiếu khí và yếm khí của rau quả cĩ liên quan chặt chẽ với mội trường xung quanh II.2.1 Hô hấp hiếu khí Là quá trình xảy ra với sự có mặt của oxy, giải phóng CO2 và nước, kèm theo toả nhiệt; có thể tóm tắt hô hấp hiếu khí bằng phương trình: C6H12O6 + 6O2 -----------> 6CO2 + 6H2O + 282.104 J/mol 2/3 lượng nhiệt toả ra môi trường chung quanh, còn 1/3 dùng cho việc duy trì quá trình sống của rau quả hoặc dự trữ dưới dạng ATP. Do hô hấp toả nhiệt nên trong khối rau quả nhiệt độ luôn tăng. Trên thực tế, dưới tác dụng của các enzym, phân tử đường thông qua chu trình đường phân EMP(Embden – Meyerhof –Panas), bị phân giải thành chất trung gian là acid pyruvic (CH3-CO-COOH) Với hô hấp hiếu khí, acid ở piruvic được tạo thành giai đoạn đường phân sẽ bị oxy hoá trong chu trình Krebs tạo thành CO2, H2O và năng lượng theo phương trình : CH3-CO-COOH + O2 --------------------> CO2 + H2O II.2.2 Hô hấp yếm khí Hô hấp yếm khí: là quá trình xảy ra trong một môi trường thiếu O2 trong các tế bào. Quá trình hô hấp này về cơ bản giống như quá trình lên men được biểu diễn theo phương trình hoá học như sau: C6H12O6 --------> 2C2H5OH + 2CO2 + 11,72.104 J/mol Mặc dù phản ứng có sinh nhiệt, nhưng nhiệt lượng toả ra nhỏ hơn 24 lần so với hô hấp hiếu khí. Rượu sinh ra từ quá trình này tích tụ trong các tế bào ức chế sự sống của chúng và là nguyên nhân úng bên trong rau quả Với hô hấp yếm khí: acid piruvic bị enzym carboxilaza phân giải thành acetaldehid (CH3-CHO) và CO2 theo phương trình phản ứng: CH3-CO-COOH ------------> CH3-CHO + CO2 Tiếp theo, acetaldehid tác dụng với nước cho rượu etylic và acid acetic 2CH3-CHO + H2O -------------> C2H5OH + CH3COOH Quá trình hơ hấp yếm khí cĩ ảnh hưởng làm giảm chất lượng mùi vị rau quả tươi do tích tụ các thành phầm rượu và adehit, axit acetic và axit lactic, đồng thởi tiêu hao nhiều các thành phần dinh dưỡng II.3. Những biến đổi xảy ra trong quá trình hô hấp II.3.1. Sự sinh nhiệt Tất cả các nhiệt sinh ra trong rau quả tươi khi bảo quản là do quá trình hơ hấp. lượng nhiệt do hơ hấp sinh ra khoảng hai phần ba là ở dạng nhiệt tỏa ra mơi trường xung quanh. Lượng nhiệt cịn lại được dùng vào các quá trình trao đổi chất bên trong tế bào, quá trình bốc hơi và một phần dự trữ ở dạng năng lượng hĩa học “vạn năng”, đĩ là liên kết photphat giàu năng lượng của phân tử adenozintriphotphat (ATP). Cĩ thể tính lượng nhiệt do rau quả tươi tỏa ra khi bảo quản một cách gần đúng là theo lượng CO2 sinh ra trong quá trình hơ hấp: C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 674 kcal tức là khi sinh ra 264g CO2 thì giải phĩng 674 kcal (hay 1 mg CO2 cho 2,52 cal). Lượng CO2 sinh ra được xác định bằng thí nghiệm, và từ đĩ tính ra lượng nhiệt sinh ra. Cần chú ý là lượng CO2 cịn cĩ thể sinh ra do hơ hấp yếm khí và các quá trình đecacboxyl hĩa, vẫn thường xảy ra khi bảo quản rau quả tươi. Biết được cường độ hơ hấp và nhiệt độ bảo quản, chúng ta cĩ thể tính ra lượng nhiệt tỏa ra và oxi cần thiết cũng như CO2 và ẩm sinh ra. Những số liệu này cần thiết cho tính tốn các trang thiết bị trong kho bảo quản. Trong quá trình bảo quản rau quả, cần phải duy trì các thơng số (nhiệt độ, độ ẩm) tối ưu trong kho. Trong khi đĩ, cĩ sự khác nhau về giá trị giữa các thơng số này ở trong khối nguyên liệu và bên ngồi (trong phịng kho). Sự khác nhau nhiều hay ít, một mặt phụ thuộc vào cường độ hơ hấp mỗi loại rau quả và vào mức độ thơng giĩ, mặt khác phụ thuộc vào tính chất lý nhiệt của khối nguyên liệu mà chủ yếu là: cường độ sinh nhiệt và sinh ẩm, nhiệt dung, hệ số dẫn nhiệt và sự phân tán nhiệt từ khối nguyên liệu ra xung quanh. Các loại rau xanh do cĩ cường độ hơ hấp mạnh nên ngay cả ở nhiệt độ tối ưu gần 0oC nhiệt độ vẫn cĩ thể tăng lên đến 1 -20C trong mỗi ngày đêm. Nhiệt độ tăng lại kích thích đẩy mạnh hơn nữa cường độ hơ hấp. Khi nhiệt độ và độ ẩm tăng đến một mức độ thích hợp cho sự phát triển các vi khuẩn và nấm mốc thì nhiệt lượng sinh ra lại tăng nhanh hơn nữa, một mặt do hơ hấp của rau quả, mặt khác do hơ hấp của các vi sinh vật. Đĩ là điều kiện dẫn đến hư hỏng rau quả nhanh chĩng. Quá trình hô hấp tỏa nhiệt làm tăng nhiệt độ của khối rau quả khi bảo quản. Nhiệt độ tăng sẽ kích thích cường độ hô hấp và cường độ các phản ứng hóa học, hóa sinh trong nguyên liệu tăng, làm rau quả nhanh chóng bị hư hỏng. Khi nhiệt độ tăng đến mức độ thích hợp cho vi khuẩn và nấm mốc phát triển, lượng nhiệt sinh ra lại tăng thêm và với tốc độ nhanh hơn. Đây là nguyên nhân dẫn đến sự hư hỏng của rau quả một cách nhanh chóng. II.3.2 Sự giảm khối lượng tự nhiên Sự giảm trọng lượng tự nhiên là sự giảm trọng lượng không phải do sự hư hỏng của quả (tổn thất qua vết thương, do côn trùng, các loại gặm nhấm…). Trong suốt quá trình bảo quản, sự giảm trọng lượng tự nhiên chủ yếu là do sự thoát hơi nước và sự hô hấp, làm tiêu hao lượng vật chất hữu cơ của rau quả. Sự hơ hấp làm giảm khối lượng rau quả do cacbonic và hơi nước thải ra ngồi Sự giảm khối lượng tự nhiên này khơng thể tránh khỏi trong bất kỳ điều kiện bảo quản nào, nhưng cĩ thể giảm đến tối thiểu khi tạo được điều kiện bảo quản tối ưu. Khối lượng giảm đi trong thời gian bảo quản dài ngày phụ thuộc vào nhiều yếu tố: loại và giống, vùng khí hậu trồng, phương pháp và điều kiện bảo quản, thời gian bảo quản trong năm và thời hạn bảo quản. Ngồi ra, cịn phụ thuộc mức độ rau quả bị sây xát. Trong quá trình hơ hấp của rau trái, trước hết là tiêu hao các chất gluxit, các axit hữu cơ, các hợp chất nitơ, pectin, tannin, chất béo và glicozit Sự thay đởi hàm lượng nước: Hơi nước thốt ra từ rau quả khi bảo quản là sản phẩm của quá trình hơ hấp hiếu khí trong rau quả. Vậy nên nếu mơi trường cĩ độ ẩm cao, sự thốt ẩm chậm cĩ thể phần nào hạn chế quá trình hơ hấp hiếu khí làm cho rau quả được bảo quản tốt hơn. Ngồi ra độ ầm khơng khí càng cao thì rau quả càng ít bốc hơi và chậm khơ héo trong các kho bảo quản, người ta thường khống chế độ ẩm tương đối của khơng khí trong khoảng 80-90%. Độ ẩm cao hơn là điều kiện cho vi khuẩn và nấm mốc phát triển. Do quá trình hô hấp chuyển hóa các chất khô thành nước và CO2 nên làm giảm khối lượng tự nhiên. Quá trình vật lý của sự bay hơi nước phụ thuộc vào độ háo nước của hệ keo trong tế bào, cấu tạo và trạng thái của tế bào bao che (chiều dày và độ chắc của vỏ, lớp phấn ngồi vỏ, v.v…) đặc điểm và mức độ bị dập cơ học, độ ẩm và nhiệt độ mơi trường xung quanh, tốc độ chuyển động của khơng khí, độ chín của rau quả, phương pháp đĩng gĩi, thời hạn và phương pháp bảo quản và các yếu tố khác như cường độ hơ hấp hiếu khí cũng sinh ra nước. Trong quả và các củ non, rau xanh, trong đĩ các phần tử keo trong chất nguyên sinh và trong khơng bào cĩ khả năng giữ nước yếu dễ bị mất nước, héo và mất tươi. Thương tật do sâu chuột, va dập cơ học và nấm bệnh cũng làm tăng cường sự mất nước. Những vết thương nhỏ vài centimet vuơng trên một quả cam cĩ thể làm tăng sự mất nước lên 3,4 lần. Diện tích thương tật tăng lên gấp đơi thì sự thương tật cĩ thể tăng lên gấp hơn 2 lần. Sự mất nước thay đổi trong quá trình bảo quản, giai đoạn đầu (sau khi thu hái) mất nước mạnh, giai đoạn giữa ít đi và cuối cùng khi chín hay khi bắt đầu hư hỏng lại tăng lên. Sự quá chín của các quả cũng kèm theo sự tăng lượng ẩm thốt ra vì đĩ là quá trình “lão hĩa” của các hệ keo, làm giảm tính háo nước. Lượng nước mất đi trong quá trình bảo quản rau quả cịn tùy theo từng loại rau quả, độ già chín và nhiệt độ, ẩm thấp, vận tốc chuyển động khơng khí trong kho bảo quản. Độ ẩm giảm, nhiệt độ tăng lên đều làm tăng cường sự mất nước. Thơng thường, một tấm các loại rau mất khoảng 600 – 800g nước trong 1 ngày đêm và các loại củ, quả 300 – 600g. Để tính tốn cường độ bốc ẩm của rau quả cĩ thể dựa trên cơ sở là 75 – 85% sự giảm khối khi bảo quản là do mất nước, cịn 15 – 25% là tổn thất chất khơ trong quá trình hơ hấp. Đơi khi cịn thấy khi bảo quản 1 số loại quả và củ trong mơi trường quá ẩm hay trong cát ẩm thì độ ẩm trong nguyên liệu tăng lên. Đĩ là do khi rau quả hơ hấp hiếu khí, lượng nước thốt ra được tích lại bên trong rau quả, đồng thời chúng cĩ thể cịn hấp thu thêm từ mơi trường xung quanh. Trong thực tế bảo quản, để làm giảm sự mất nước làm héo rau quả thường áp dụng các biện pháp: hạ thấp nhiệt độ, tăng độ ẩm và giảm tốc độ chuyển động của khơng khí trong kho bảo quản. Đồng thời, cịn cĩ thể bằng các biện pháp xếp rau quả tươi vào trong hầm chất, vùi trong cát ẩm, hoặc đựng trong các túi polietylen hay gĩi trong giấy. Tuy nhiên, các biện pháp này đều cĩ thể làm ảnh hưởng đến hơ hấp của rau quả. Hơ hấp yếm khí, độ ẩm cao ở một mức độ nhất định sẽ là những nguyên nhân gây hư hỏng rau quả tươi – tế bào bị chết và vi khuẩn gây thối mốc dễ dàng phát triển. Cho nên khi bảo quản mỗi loại rau quả, cần nghiên cứu những điều kiện thích hợp và cĩ thêm các biện pháp chống thối mốc. II.3.3 Sự thay đổi hàm lượng glucid Glucid là thành phần chủ yếu tham gia vào quá trình hô hấp của rau quả nên hàm lượng giảm đáng kể theo thời gian bảo quản. Do quá trình hô hấp chuyển hóa các chất khô thành nước và CO2 nên làm giảm khối lượng tự nhiên, mất chất khô, tỷ lệ hao hụt tăng nhanh do thoát nước. Tăng nhanh quá trình chín và thúc đẩy quá trình lão hóa, làm cạn kiệt chất dự trữ, dễ thối hỏng. Giảm giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan. Hàm lượng tinh bột giảm trong suốt thời gian bảo quản, do xảy ra quá trình đường hóa dưới tác dụng của các enzyme có trong rau quả. Tổng lượng đường ở rau quả trong quá trình chín sẽ tăng lên và đạt cực đại do tốc độ tinh bột chuyển thành đường cao hơn tốc độ đường tham gia hô hấp. Nhưng sau đó, trong thời gian bảo quản, hàm lượng đường giảm dần do các quá trình hô hấp, chuyển hoá thành các hợp chất mạch ngắn như acid, este, aldehyde… II.3.4 Tích lũy hợp chất thứ cấp Ngoài sự tạo ra hợp chất thứ cấp chủ yếu là melanine còn có quá trình tích lũy hợp chất chứa lưu huỳnh như methanethiol và dimethyl disulfite. Sự tích lũy các hợp chất này liên quan đến sự suy yếu của màng tế bào. Tế bào bị phá vỡ nên không còn sự ngăn cách giữa gian bào dẫn đến tiếp xúc giữa cysteine sulfoxide lyase và cơ chất chứa lưu huỳnh, phản ứng oxy hóa trong hô hấp của rau quả xảy ra tạo sản phẩm là các hợp chất dễ bay hơi chứa lưu huỳnh gây mùi khó chịu. Kết quả làm giảm hương vị đặc trưng của rau quả tự nhiên. Ở ớt chuông xanh còn sinh ra aldehyde, alcohol từ phản ứng oxy hoá acid béo tự do giải phóng từ màng tế bào. Một số trong các aldehyde này có liên quan đến khả năng làm mất hương vị đặc trưng của ớt. III. HỆ SỐ HÔ HẤP Hệ số hơ hấp K được xác định bằng tỷ lệ thể tích CO2 sinh ra và O2 tiêu thụ: K = Hệ số hơ hấp là một chỉ tiêu đĩng vai trị quan trọng cho ta thấy được mức độ hiếu khí của quá trình hơ hấp và loại chất tham gia quá trình hơ hấp. Cho nên để đảm bảo nhiệt lượng duy trì quá trình sống, khi hơ hấp yếm khí sẽ tiêu hao 1 lượng chất dự trữ rất lớn so với hơ hấp hiếu khí, nĩi khác đi sự giảm khối lượng tự nhiên cĩ thể ít nhưng chất khơ tiêu hao nhiều. Hệ số hô hấp của Glucose là: k = = 1 Đối với acid malic : k = = 1,33 Đối với acid citric : k = = 1,33 Hệ số hô hấp thể hiện sự thay đổi của quá trình trao đổi chất trong sản phẩm. Tuỳ theo lượng đường (%)và lượng acid (%) tham gia vào quá trình hô hấp mà hệ số hô hấp thay đổi. Nếu đối tượng hô hấp gồm 90% Glucoza và10% acid citric thì hệ số hô hấp là: K = + = 1.03 Khi hô hấp hiếu khí nhiệt lượng toả ra rất ứng với một nhiệt lượng là 10,72 kJ (2,56kcal) IV. Cường độ hô hấp IV.1. Định nghĩa Cường độ hô hấp là lượng (mg) CO2 thoát ra họăc lượng O2 hấp thu khi một kg rau quả hô hấp trong một giờ, ở một nhiệt độ xác định (mg CO2/kg/h). Cường độ hô hấp của rau quả thay đổi theo từng thời kỳ của chúng từ khi phát triển cho đến khi gìa chết. Ký hiệu: C Đơn vị: mg CO2 kg-1h-1 hoặc mg O2 kg-1h-1 IV.2. Phân loại rau quả dựa vào cường độ hô hấp: Loại có đỉnh đột phá hô hấp: Là loại rau quả có sự tăng cường tốc độ hô hấp sau thu hoạch đến một mức độ nhất định sau đó giảm dần. Ví dụ: táo, xoài, cà chua, chuối, sầu riêng, mãng cầu xiêm, đu đủ… Loại không có đỉnh đột phá hô hấp: Là loại rau quả mà cường độ hô hấp sau thu hoạch không tăng lên nữa, can phải thu hoạch chin cây, bên cạnh đó loại thực phẩm này có thể được bảo quản dài hơn, lâu hơn. Chúng gồm phần lớn các loại quả hạch, quả nạc và quả họ đậu Ví dụ: bưởi, cam, dâu, dưa chuột, nho, cacao, đào lộn hột, vải, măng cụt, cam, dứa, dừa, mận, chôm chôm… Mục đích phân loại: Phân loại rau quả dựa vào cường độ hô hấp là để biết được thời điểm thu hoạch thích hợp với từng loại rau trái, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bảo quản. Biểu đồ về cường độ hô hấp của loại quả có đỉnh và không có đỉnh: Hình 1: Tốc độ hô hấp của chuối, kiwi dạng nguyên trái, cắt lát ở 20oC Bảng 1: Cường độ hô hấp một số loại rau trái Phân loại Cường độ hô hấp (mg / kg / h) Loại rau trái Rất thấp < 10 Hành Thấp 10 - 20 Bắp cải, cà chua Vừa phải 20 - 40 Carốt, cần tây Cao 40 - 70 Rau diếp, củ cải Rất cao 70 - 100 Rau bina, đậu Cực kỳ cao > 100 Bông cải xanh, đậu Hà Lan IV.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp Những yếu tố của môi trường chung quanh có ảnh hưởng lớn đến tốc độ tiến triển của các quá trình sinh lý, sinh hoá của rau quả như là nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm tương đối của không khí và thành phần khí quyển của môi trường. Ngoài ra đặc tính của từng loại quả, độ chín thành thục, các yếu tố gây stess cũng ảnh hưởng đến cường độ hô hấp. IV.3.1 Đặc tính từng loại quả: Cường độ hơ hấp của mỗi loại rau quả phụ thuộc vào đặc tính của từng loại quả (giống, loại…) Ví dụ: Bảng 2: Cường độ hô hấp của một số loại quả Loại rau quả O2 CO2 K = Táo 12, 1 13, 8 1, 15 Quít 9.4 11, 9 1, 26 Chanh 3, 3 4, 4 1, 33 Khoai tây 9, 4 10, 1 1, 08 Hành tây 12, 0 12, 7 1, 06 Cà rốt 16, 1 17, 3 1, 07 Tùy theo lượng đường và axit (tính bằng %) tham gia vào quá trình hơ hấp mà hệ số hơ hấp thay đổi. Cùng 1 loại rau quả nhưng nếu giống nào cĩ khả năng bảo quản tốt hơn thì cĩ cường độ hơ hấp mạnh hơn. Điều này thấy rõ trong bắp cải, khoai tây: khoai tây giống muộn (bền hơn khi bảo quản) thải ra trong 1 giờ trên 1 kg củ là 11, 6 mg CO2, giống trung bình là 7, 9 và giống sớm là 6, 2. IV.3.2 Độ chín thành thục: Ở những độ già chín khác nhau của rau quả, cường độ hơ hấp khác nhau. Trong quá trình đang chín, rau quả thường cĩ cường độ hơ hấp cao nhất. Đối với chuối là quá trình rám chín. Từ lúc chín hẳn đến quá chín, cường độ hơ hấp giảm đi nhanh, đồng thời cũng là giai đoạn giảm khả năng đề kháng của rau quả để đi đến thối hỏng. Thời kỳ cường độ hơ hấp cực đại thường đặc trưng bằng sự tăng nhiệt độ hơ hấp đến tối đa và cũng thường trùng với giai đoạn chín sử dụng để ăn tươi tốt nhất của rau quả nên cũng dễ nhận biết. Ngược lại với các loại quả cĩ cường độ hơ hấp lúc đầu bảo quản cao và giảm dần về cuối thì các loại củ ở giai đoạn cuối của quá trình bảo quản khi gần thời kỳ lên mầm, cường độ hơ hấp lại bắt đầu tăng lên rõ rệt. Giai đoạn cường độ hơ hấp tăng đến cực đại đồi với các loại rau quả khác nhau xảy ra ở các thời kỳ khác nhau. Thí dụ: ở chuối giai đoạn cực đại kéo dài 24-60h, ở nhiếu quả khác kéo dài hơn nhưng mức độ thấp hơn nhiều. Đối với các loại quả họ citrus khơng thấy rõ thời kỳ hơ hấp cực đại vì thời kỳ hơ hấp cực đại này trải ra quá dài. Nhiệt độ giảm sẽ làm giảm mức độ hơ hấp cực đại, thời gian này bị trải dài ra làm cho rau quả bảo quản được lâu hơn. Hình 2: Sự thay đổi cường độ hô hấp thay đổi theo thời kỳ Đồ thị cho thấy, ở thời kỳ bắt đầu sinh trưởng và phát triển của tế bào, cường độ hô hấp giảm nhanh theo thời gian. Đến thời kỳ thứ 2 khi tế bào đã phát triển mạnh tốc độ của cường độ hô hấp có chậm hơn (giai đoạn 2) và đạt tới cực tiểu khi đã phát triển đầy đủ và bắt đầu quá trình chín (3). Đối với một số loại quả hạch, quả nhiều hạt, chuối, ổi, xoài,….quá trình chín bắt đầu từ khi cường độ hô hấp đạt tới cực tiểu (3) và tăng lên nhanh chóng trong quá trình chín, đạt đến một điểm cực đại (4) khi quả đã chín hoàn toàn (quá trình từ 3 đến 4). Đấy là thời kỳ chuyển hoá mạnh mẽ các chất trong thành phần hoá học của rau quả làm cho chất lượng của chúng đạt đến giá trị cao nhất. Giai đoạn tăng cường độ hô hấp (từ 3 đến 4) này được gọi là sự tăng Climateric. Sau khi đã chín hoàn toàn,rau quả chuyển sang thời kỳ quá chín.Chất lượng rau quả bắt đầu giảm, trạng thái càng mềm nhũn,cường độ hô hấp giảm(giai đoạn5). Giai đoạn cuối cùng của chu kỳ phát triển của rau quả là giai đoạn già chết. Tại đây cường độ hô hấp giảm, nhưng cũng có khi tăng lên trước lúc hạ đến “không”, các thành phần hoá học bị phân huỷ nhiều đến hoàn toàn, rau quả mất giá trị sử dụng. Để rõ ràng hơn ta có thể chia chu kỳ sống của rau quả ra làm 4 giai đoạn: giai đoạn phát triển ,giai đoạn sắp chín, giai đoạn chín và giai đoạn già.Đồ thị cho ta thấy động học của cường độ hô hấp tương ứng với những thời kỳ đó. Hình 3: Sự biến đổi cường độ hô hấp theo giai đoạn phát triển của rau quả Khi rau quả đã thu hái, dưới tác dụng của các yếu tố môi trường chung quanh như nhiệt độ, độ ẩm ….cường độ hô hấp đã thay đổi đáng kể. Ngoài quá trình hô hấp, trong thời gian bảo quản rau quả sau khi thu hái còn diễn ra một số quá trình tổng hợp quang hợp nhưng với mức độ yếu hơn so với quá trình phân huỷ. Dưới tác dụng của các ezim một số thành phần hoá học bị phân huỷ protopectin thành pectin, phân huỷ vitamin C… IV.3.3 Aùnh sáng: Có tác dụng nhạy bén đến độ hoạt động của các hệ men, tác động nay mạnh hô hấp và các quá trình trao đổi chất khác .Thí dụ ánh sáng đẩy nhanh quá trình đẩy mầm của các loại khoai. Ánh sáng còn làm xanh các củ do tác động chuyển sắc lạp và vô sắc lạp trong tế bào thành lục lạp Ánh sáng cĩ tác dụng kích thích quá trình hơ hấp, thí dụ đối với carốt, cường độ hơ hấp ở các mức độ sang khác nhau là: Trong tối 10, 76 mg CO2/kg/h Ánh sáng ngày 23, 6 mg CO2/kg/h Đèn điện mạnh 24, 65 mg CO2/kg/h Do đĩ cần bảo quản rau quả ở nơi râm mát cĩ mái che, tốt nhất là ở nơi tối IV.3.4 Nhiệt độ khi bảo quản: Cường độ hô hấp của rau quả tăng khi nhiệt