Rau trái & biến đổi sinh hóa

SACCHARIDE & BIẾN ĐỔI

SINH HÓA Ở RAU

CARBOHYDRATE

Định nghĩa : Là hợp chất polyhydroxy có chứa nhóm carbonyl

Công thức cấu tạo Cx(H2O)y

Cung cấp 80% nămg lƣợng cho cơ thể

Chiếm >90% chất khô trong cay

Vai trò

Là chất tạo vị ngọt

Tham gia các phản ứng hóa học

Là chất cao phân tử có các tính chất chức năng nhƣ : tạo độ dai , độ đàn hồi , độ dẻo , độ trong

PHÂN LOẠI CARBOHYDRATE

Monosaccharide: có 1 gốc glucose

Có từ 3 đến 8 carbon, thƣờng có nhóm aldehyde hoặc keton

Phần lớn các monosaccharide là hexose

Phần lớn các monosaccharide là các aldehyde

D-glucose can cyclize in two

ways forming either furanose or

pyranose structures

Structure of a simple aldose and a simple ketose

Oligosaccarit

Liên kết glycosit: đƣợc hình thành giữa nhóm hemiacetal của saccarit này với nhóm hydroxyl rƣợu

Oligosaccarit phổ biến: disaccarit

- Sucrose (đƣờng mía)

- Maltose (đƣờng mal)

- Lactose (đƣờng sữa)


Structures of some oligosaccharides

Amylose and amylopectin are the 2

forms of starch. Amylopectin

is a highly branched structure, with

branches occurring every 12

to 30 residues


suspensions of amylose

in water adopt a helical

conformation

iodine (I2) can insert in

the middle of the amylose

helix to give a blue color

that is characteristic and

diagnostic for starch

TÁC DỤNG IOD LÊN CARBOHYDRATE

Oligosaccharide: có từ 2 đến 10 gốc

glucose, có vai trò quan trọng trong

glycoprotein , glycolipid

Giúp phân biệt nhóm máu O , A , B


Polysaccharide

Tinh bột

Cellulose

Hemicellulose – pentosan

Pectin


Phân loại

- Homopolysaccarit: cấu tạo từ một loại gốc đơn vị monosaccarit.

- Heteropolysaccarit: cấu tạo từ hai hay nhiều gốc đơn vị monosaccarit khác nhau.

Chức năng

- Dự trữ năng lƣợng

- Cấu trúc tế bào

- Hỗ trợ ngoại bào

TÍNH CHẤT HÓA HỌC

Phản ứng hóa nâu không enzyme

Caramel

melanoidin

Phản ứng trong thực phẩm

Phản ứng do enzyme

Lên men rƣợu

Lên men acid lactic

Lên men acid citric

CẤU TẠO TINH BỘT

CẤU TẠO TINH BỘT Amylose: mạch thẳng, cấu tạo khoảng 500 - 2000 gốc α-1,4 glycosidic

Starch type Amylose content ( %) Amylopectin content (%)

Dent corn 25 75

Waxy corn < 1 > 99

Tapioca 17 83

Potato 20 80

High amylose corn 55 – 70 (or higher) 45 – 30 (or lower)

Wheat 25 75

Rice 19 81

CẤU TẠO TINH BỘT

Amylopectin General Structure

Một số đặc tính của hạt tinh bột

Nguồn Đường kính (ĐK) (m)

ĐK trung bình (m)

Nhiệt độ hồ hoá (oC)

Bắp Khoai tây Khoai lang Khoai mì Lúa mì Gạo

21 – 96 15 – 100 15 – 55 6 – 36 2 – 38 3 – 9

15 33

25 – 50 20

20 – 22 5

61 – 72 62 – 68 82 – 83 59 – 70 53 – 64 65 – 73

Một số đặc tính của Amylose

và Amylopectin Đặc tính Amylose Amylopectin

- Phân tử lƣợng

- Liên kết Glycosidic

- Sản phẩm của sự

thủy phân bởi -

amylase

- Sản phẩm của sự

thủy phân bởi

glucoamylase

- Cấu tạo

50.000-200.000

-D-(1 4)

Maltose

D-Glucose

Mạch thẳng

1 – vài triệu

-D-(1 4), -D-(1 6)

Maltose, -limit dextrin

D-Glucose

Phân nhánh

Hồ hóa tinh bột



1)α-amylase cleaves α-(1,4)-linkages internally (endo-acting) to primarily produce

oligosaccharides, limit dextrins and some fermentable sugars;

(2)β-amylase cleaves α-(1,4)-linkages from the non-reducing ends (exo-acting) to

produce maltose;

(3)Limit dextrinase hydrolyses internal a-(1,6)-linkages (endo), to remove branch-

points in amylopectin or α-limit dextrins;

(4)α-Glucosidase primarily cleaves α-(1,4)-linkages from the non-reducing ends to

produce glucose.

Alpha-amylase

TÍNH CHẤT CỦA TINH BỘT

Sự hút nƣớc và trƣơng nở của tinh bột

ΔF = ΔU – TΔS

ΔF: sự biến thiên năng lƣợng tự do từ trạng thái đầu đến trạng thái cuối của hệ

ΔU: biến thiên nội năng của hệ

ΔS: biến thiên entropy của hệ

Sự hhòa tan xảy ra khi ΔF giảm

ΔU<0: lực tƣơng tác của tinh bột và nƣớc > lực tƣơng tác trong phân tử tinh bột

ΔS: ở các quá trình tự xảy ra thì entropy có khuynh hƣớng tăng, khi nhiệt độ tăng thì TΔS tăng, khả năng hòa tan tăng

NHIỆT ĐỘ HỒ HÓA CỦA TINH BỘT

Tinh bột hòa tan vào nƣớc xảy ra theo các quá trình sau: Hạt tinh bột hấp thụ nƣớc qua vỏ, ngƣng tụ lỏng rồi hydrat hóa và trƣơng nở. Lực này sẽ phá vỡ hạt, đứt liên kết giữa các phân tử và phân tán thành dung dịch

Khả năng hút nƣớc phụ thuộc vào kích thƣớc hạt: hạt lớn hồ hóa trƣớc, hạt nhỏ hồ hóa sau

Nhiệt độ hồ hóa phụ thuộc vào thành phần amylose và amylopectin, vì amylose xếp thành chùm song song hƣớng chặt chẽ hơn so với amylose

Ảnh hƣởng của nồng độ các ion trong dung môi

Các ion đƣợc liên kết với tinh bột sẽ ảnh hƣởng đến độ bền của liên kết hydro

Nếu trong chuỗi có những ion mang điện tích cùng dấu thì sẽ đẩy nhau làm lung lay cấu trúc của hạt nên làm thay đổi nhiệt độ hồ hóa

Ảnh hƣởng của muối vô cơ

Nồng độ thấp: phá hủy liên kết hydro làm tăng độ hòa tan của tinh bột

Nồng độ cao: giảm sự hydrat hóa của phân tử tinh bột và làm kết tủa chúng


Ảnh hƣởng của môi trƣờng kềm

Trong môi tƣờng kềm, sự hồ hóa có thể xảy ra ở nhiệt độ thấp vì kiềm làm ion hóa từng phần

Ảnh hƣởng của các chất không điện ly nhƣ đƣờng, rƣợu làm nhiệt độ hồ hóa tăng do lấy hét nƣớc của tinh bột

Độ trong của hồ

Tinh bột hồ hóa có một độ trong nhất định

Tinh bột cả hạt nếp trong hơn hạt tẻ

Đƣờng làm tăng độ trong của hồ tinh bột do làm cho các hạt tinh bột phân tán đều hơn


Tinh bột trong các sản phẩm từ sữa

Tinh bột trong các sản phẩm từ bánh

Tinh bột trong các sản phẩm từ kẹo


Ứng dụng

Bún làm từ amylose không phải là amylopectin do không có mạch nhánh cản trở khả năng tạo gel

Gạo mới ít nở hơn gạo cũ do gạo mới khi gia nhiệt sẽ xảy ra hiện tƣợng hồ hóa cục bộ, ngăn cản nƣớc vào hồ hóa các hạt ở trong

Bánh nƣớc tro dựa trên nguyên lý biến hình tinh bột bằng kềm


Tính nhớt dẻo của hồ tinh bột

Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột

Đặc tính bên trong của phân tử: khối lƣợng, kích thƣớc, thể tích, cấu trúc và sự bất đối xứng của phân tử

Tƣơng tác của tinh bột với nƣớc

Tƣơng tác của tinh bột với nhau

Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, ion Ca2+

Độ nhớt của hồ tinh bột tăng :

Trong môi trƣờng kềm

trong dung dịch muối vô cơ có nồng độ thấp

Các acid béo

Các chất hoạt động bề mặt

Khả năng tạo gel và thoái hóa của tinh bột

Định nghĩa: Khi hồ tinh bột nguội, các phân tử tƣơng tác với nhau và sắp xếp có trật tự tạo thành gel có cấu trúc mạng 3 chiều


Điều kiện

Hồ tinh bột có nồng độ đặc vừa phải

Phải đƣợc hồ hóa chuyển thành trạng thái hòa tan

Phải để nguội ở trạng thái yên tĩnh

Đặc điểm:

Chỉ có liên kết hidro

Liên kết hidro có thể nối qua cầu nối của các phân tử nƣớc hoặc giữa các phân tử của polyglycosidic

Trong gel tinh bột có cả vùng kết tinh và vùng vô định hình

Vùng kết tinh : amylose

Vùng vô định hình : amylopectin

Tinh bột có amylopectin cao, có độ phân nhánh cao cản trở khả năng tạo gel

Do phân nhánh nên amylose pectin có khả năng giữ khí


Gel từ tinh bột có hàm lƣợng amylose cao sẽ cứng và đàn hồi kém ( chắc, dai )

Tinh bộtcó thể đồng tạo gel với protein: giò chả

Sự thoái hóa tinh bột

Định nghĩa: Gel tinh bột để một thời gian dài chúng sẽ co lại và tách nƣớc

Đặc điểm : Chỉ xảy ra chủ yếu ở amylose

Tiến trình thoái hóa

Các mạch đƣợc uốn thẳng lại

Vỏ hydrat hóa bị mất & các mạch đƣợc định hƣớng

Cầu hidro tạo thành giữa các nhóm OH


Tốc độ thoái hóa phụ thuộc vào

Nhiệt độ: Nhiệt độ giảm, thoái hóa tăng

pH: tốc độ thoái hóa cực đại khi pH=7, pH>10 sẽ không thoái hóa, pH<2 tốc độ thoái hóa vô cùng bé do amylose bị cắt mạch

Amylopectin khi bị thoái hóa có thể quay về trạng thái ban đầu khi đun nóng ở nhiệt độ 50

- 60


Khả năng tạo hình của tinh bột

Tạo màng

Cơ chế: Các phân tử tinh bột (amylose và amylopectin sẽ dàn phẳng ra, sắp xếp lại và tƣơng tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hidro hoặc gián tiếp qua phân tử nƣớc

Tiến trình tạo màng

Giai đoạn 1: nƣớc bề mặt bốc hơi, nồng độ tinh bột tăng nên các hạt tinh bột dịch lại gần nhau, hƣớng từ biên vào tâm dƣới tác dụng của dòng môi trƣờng phân tán & sắp xếp lại thành lớp đơn đặc


Giai đoạn 2: nƣớc nằm giữa các hạt tiếp tục bốc hơi, các hạt tiếp xúc nhiều hơn và bị biến dạng, sức căng bề mặt có khuynh hƣớng làm co bề mặt

Giai đoạn 3: các hạt thể hiện lực cố kết

Tính chất của màng:

Thể tính màng giảm

Màng có độ bền cao khi nồng độ dd thấp và tốc độ bay hơi lớn

Làm khô chậm, màng kém bền nhƣng không có ứng suất nội


Cải tiến tính chất của màng:

Tăng tính đàn hồi bằng cách thêm chất hóa dẻo (glycerin)

Tăng khoảng cách giữa các phân tử, giảm lực Van der Waals

Làm yếu lực cố kết nội, tăng động năng của các phân tử

Tạo sợi

Sợi tinh bột là sự chập lại của nhiều phân tử amylose và amylopectin

Độ dai do lực tƣơng tác của các phân tử với nhau. Lực này tăng theo độ dài phân tử

Sợi chập nhiều dẫn đến có nhiều khuyết điểm nên dễ đứt


Khả năng đồng tạo gel với protein

Khả năng phồng nở của hạt tinh bột

Ứng dụng: Amylopectin khi trƣơng nở tạo cấu trúc rỗng xốp và tƣơng tác kỵ béo tăng làm cho chất béo tụ lại xuyên qua mạng lƣới gel

Các tinh bột sau khi tẩm béo có khả năng trƣong nở

Khả năng trƣơng nở càng mạnh khi dùng NaHCO3 tẩy trắng do tinh bột tích điện cùng dấu

Acid citric sẽ cắt mạch tinh bột thành mạch ngắn để không bị thoái hóa khi để nguội


Tính chất cơ cấu trúc của tinh bột

Cellulose

Ứng dụng : CMC làm tăng độ nhớt, ổn định các thành phần khác, ngăn chặn hiện tƣợng phân lớp

Ở pH thấp CMC giảm độ nhớt, kết tủa

Hemicellulose – pentosan

Ứng dụng : làm màng bao bảo vệ rau quả

Pectin

Ứng dụng : tạo đông


HẠT NGŨ CỐC

After water is imbibed, the release of gibberellins from the embryo

Signals the seeds to break dormancy and germinate

Germination

2 2 The aleurone responds by synthesizing and secreting digestive enzymes that

hydrolyze stored nutrients in the endosperm. One example

is -amylase, which hydrolyzes starch. (A similar enzyme in our saliva helps in digesting

bread and other starchy foods.)

Aleurone

Endosperm

Water

Scutellum (cotyledon)

GA

GA

-amylase

Radicle

Sugar

1 After a seed imbibes water, the embryo releases

gibberellin (GA) as a signal to the

aleurone, the thin outer layer of the endosperm.

3 Sugars and other nutrients absorbed from the endosperm

by the scutellum (cotyledon) are consumed

during growth of the embryo into a seedling.

2 The aleurone responds by synthesizing and secreting digestive enzymes that

hydrolyze stored nutrients in the endosperm. One example

is -amylase, which hydrolyzes starch. (A similar enzyme in our saliva helps in digesting

bread and other starchy foods.)

Aleurone

Endosperm

Water

Scutellum (cotyledon)

GA

GA

-amylase

Radicle

Sugar

2 1 After a seed imbibes water, the embryo releases

gibberellin (GA) as a signal to the

aleurone, the thin outer layer of the endosperm.

3 Sugars and other nutrients absorbed from the endosperm

by the scutellum (cotyledon) are consumed

during growth of the embryo into a seedling.

Germination

MÔ VÀ VÁCH TẾ BÀO THỰC VẬT



microfibrilles de cellulose

xyloglucanes

pectines

Buchanan, Gruissem and Jones (eds) 2000 Biochemistry & Molecular Biology of Plants

The cell wall has two “coextensive”

polysaccharide networks: they are

the cellulose - xyloglucan network

and the pectin network.

The cell wall also has “porosity”. That is, the

gaps not filled by wall polymers or the water

shells that surround them define the sizes of

polymers that can diffuse through the wall.

Expansin

CELL WALL

Cell wall

enzymes Cross-linking

cell wall polysaccharides

Microfibril

H+ H+

H+

H+

H+ H+

H+

H+

H+ ATP Plasma membrane

Plasma

membrane

Cell

wall

Nucleus Vacuole

Cytoplasm

H2O

Cytoplasm

Cell elongation in response to auxin

1 Auxin

increases the activity of

proton pumps.

4 The enzymatic cleaving

of the cross-linking polysaccharides allows

the microfibrils to slide.

The extensibility of the cell wall is increased. Turgor

causes the cell to expand.

2 The cell wall

becomes more acidic.

5 With the cellulose loosened,

the cell can elongate.

3 Wedge-shaped expansins, activated

by low pH, separate cellulose microfibrils from cross-linking polysaccharides. The exposed cross-linking

polysaccharides are now more accessible to cell wall enzymes.

protein

Cầu liên bào

Polysaccarit - Cellulose

Nguồn thu: phổ biến trong thực vật, đặc biệt phần cuống, thân và phần gỗ của cây.

Cấu trúc

- Thẳng, không phân nhánh

- Đơn vị monosaccarit: 10.000 – 15.000 gốc β-D- glucose

- Liên kết: β(1,4) glycosit

- Cấu trúc sợi dạng xoắn: 2 phân tử cellulose liên kết hydro với nhau. 40 sợi xếp song song tạo bó.

Tính chất

- Không tan trong nƣớc

- Thủy phân bằng axit: tạo 100% glucose

- Thủy phân bằng enzym: cellulase

Lipid dự trữ – axit béo

Tính chất

- Tính tan: phụ thuộc chiều dài chuỗi

mức độ chƣa bão hòa

Chuỗi càng dài, càng ít liên kết đôi thì tính tan càng thấp

- Điểm nóng chảy phụ thuộc chiều dài chuỗi

mức độ chƣa bão hòa

Axit béo chƣa bão hòa có điểm nóng chảy thấp hơn axit béo bão hòa có cùng chiều dài

VD: Tại nhiệt độ phòng (250C), axit béo 12:0 đến 24:0

Bão hòa: dạng sáp

Chƣa bão hòa: dạng dầu lỏng

1 Reception 2 Transduction 3 Response

CYTOPLASM

Plasma

membrane

Phytochrome

activated

by light

Cell

wall

Light

cGMP

Second messenger

produced

Specif ic

protein

kinase 1

activated

Transcription

factor 1 NUCLEUS

P

P

Transcription

Translation

De-etiolation

(greening)

response

proteins

Ca2+

Ca2+ channel

opened

Specif ic

protein

kinase 2

activated

Transcription

factor 2

An example of signal transduction in plants

1 The light signal is

detected by the

phytochrome receptor,

which then activates

at least two signal

transduction pathways.

2 One pathway uses cGMP as a

second messenger that activates

a specif ic protein kinase.The other

pathway involves an increase in

cytoplasmic Ca2+ that activates

another specif ic protein kinase.

3 Both pathways

lead to expression

of genes for proteins

that function in the

de-etiolation

(greening) response.

ĐỊNH NGHĨA TRÁI


Fruit = ripened ovary with seeds and

associated tissues

Plant Structure: Fruit

Botanical definition

Fruit formed after fertilization

of ovules of flower Pollen sticks to stigma

Pollen tube formed in style & ovary

sperm fertilizes egg in ovule 1 sperm fertilizes egg, other

sperm fuses with polar body to

form endosperm (food source)

Classification of fruit

Multiple fruits = fruits formed by development of several flowers

that fuse during ripening

Usually flowers share a common receptacle

Examples: pineapple, mulberry


1. Aggregate fruits = fruit derived from several ovaries

produced by a single flower

Examples: raspberry, blackberry, strawberry

Main parts of fruit

Pericarp = ovary wall that ripens into flesh of fruit

Seed = dormant plant embryo; fertilized ovule


Simple fleshy fruits

Berry = usually thin skin, fleshy pericarp, many seeds

Examples: tomato, blueberry, grape, cucumber, eggplant



Drupe = thin skin, fleshy pericarp

surrounding a single large seed

Examples:

peach, plum,

cherry, olive

Pome = thin skin, fleshy pericarp with

inner „core‟ holding seeds; derived

from compound inferior ovary


hesperidium = leathery skin (rind), pericarp succulent and in sections

Examples: orange, grapefruit, lime


Simple fruits = fruit that develops from a single ovary

dry : pericarp becomes hard or brittle when fruit ripe

Dehiscent = pericarp splits at maturity

Examples: beans, peas, okra


ĐỊNH NGHĨA RAU

ĐỊNH NGHĨA RAU

Định nghĩa rau & trái (dinh dƣỡng)

QUÁ TRÌNH SINH TRƢỞNG QUẢ

Giai đoạn tế bào phân chia: kéo dài 4 – 9 tuần sau khi phôi hình thành. Kích cỡ và trọng lƣợng quả tăng lên

Giai đoạn tăng trƣởng của tế bào: gia tăng kích cỡ mô xốp trong cùi quả và đi dần đến giai đoạn chín

Giai đoạn chín: màu sắc vỏ quả thay đổi, hàm lƣợng acid trong vỏ quả giảm

ĐỊNH NGHĨA ĐỘ CHÍN QUẢ Độ chín kỹ thuật: khi quả đã hấp thu đầy đủ chất

dinh dƣỡng cần thiết để nuôi hột

Độ chín sinh hóa: chín thuần thục hoàn toàn về phƣơng diện sinh lý, tích lũy lƣợng chất dinh dƣỡng cao nhất và có khả năng nảy mầm

Độ chín thu hoạch: đây là quá trình chín chƣa hoàn toàn, sự thủy phân các chất chƣa diễn ra mạnh khi trái hái xuống

Độ chín ăn đƣợc: khi trái cây tích lũy đầy đủ chất dinh dƣỡng và hƣơng vị đặc trƣng cho quả

P h o t o s y n t h e s i s o f c e l l

2,3 carbon sugar

acid 3-PGA

CO2

5 carbon

sugar (RuBP)

2-triose

phosphat

5 carbon

sugar (Ru5P)

ADP +Pi

ATP

guard cell

granum NADP+

NADPH ADP +

Pi ATP

electron transport chain and

enzymes (ATPase)

O2

H2O

e* e

Chlorophyll

e-

H+

Light reaction

pore open CO2 O2

glucose & orther

simple sugar

(sucrose & fructose)

starch

triose photphat polysaccharide

(cellulose) Chloroplasm

transport around plant tế bào thịt lá

biểu bì của lá

2NADH

+ 2ATP

2NADP+ +

2ADP & 2Pi

Dark reaction

Ligh (super charges the

electron absorbed dy chlorophyll

2,3 carbon sugar

aldehyde (3-PG)

Ánh sáng

CO2

Nhiệt độ

Tuổi lá

Hàm lƣợng nƣớc

Dinh dƣỡng

Sự tổn thƣơng lá

QUANG HỢP

Respiration

Full bloom

Cell Division

Cell

Enlargement

0

50

100

Maturation

Ripening

Senescence

Physiological

Maturity

Eating

Ripe

Breakdown

Haverst Climacteric

Peak

Ethylene

Climacteric

Minimum

Eating quality vs. Storage potential paradox

Eating Q

ualit

y

Harvest Window Release

date

Longest

storage potential

Best pack-out,

least storage disorders

Shortest

storage potential

Storage potential at harvest and eating quality after

cold storage

Eating quality on the tree

Final

harvest

date

Quá trình phát triển của trái

Phân loại

Loại 1

Loại 2

Nảy mầm Ra hoa, kết trái Khí hậu Sâu bệnh

Canh tác PP thu

hoạch

Dinh dƣỡng

từ đất

Respiration of cell

HÔ HẤP MÃN DỤC VÀ HÔ HẤP

KHÔNG MÃN DỤC

Thu hoạch trái cây hô hấp không mãn dục lúc còn xanh ( kết thúc quá trình sinh trƣởng )

Thu hoạch trái cây hô hấp không mãn dục ở giai đoạn chín kỹ thuật

Optimal

haverst date

PHÂN LOẠI TRÁI DỰA VÀO TỐC ĐỘ HÔ HẤP

Hô hấp mãn dục

Chuối

Đào

Đu đủ

Xoài

Lê

Bơ

Ổi

Kiwi

Mơ

Hô hấp không mãn dục

Sơri

Nho

Cam , chanh

Bƣởi

Nhãn

Vải

Dƣa hấu

Dâu tây

Khóm

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN

QUÁ TRÌNH HÔ HẤP

Hoạt động của mô tế bào: mô tế bào trẻ hô hấp mạnh hơn mô tế bào già

Mức độ chín của trái: tốc độ hô hấp tăng khi trái chín



Nhiệt độ

Tốc độ hô hấp giảm khi nhiệt độ giảm

Tốc độ hô hấp ngừng lại ở nhiệt độ lạnh đông ( 32

F )

Tốc độ hô hấp tăng khi nhiệt độ tăng nhƣng khi nhiệt độ tăng quá cao thì tốc độ hô hấp sẽ giảm xuống do mô tế bào bị hỏng

Oxy

Tốc độ hô hấp giảm khi lƣợng oxy giảm

Trong đều kiện không có oxy sẽ xảy ra hô hấp yếm khí

Quá trình này tạo ra rƣợu ethylic, làm cho hàm lƣợng chất khô tăng lên



External

- Feel (Touch) - Manual evaluation of firmness and texture, May be

accompanied by mechanical texture analysis.

- Defects - Visual evaluation of absence of defects or deterioration of colour,

May be accompanied by mechanical methods (e.g. ultrasound).

- Appearance (Sight) - Visual evaluation of size, shape, gloss and colour, May

be accompanied by visual guides and colorimeters .

Internal

- Odour - Mostly qualitative and subjective evaluation by smelling, May be

accompanied by technical methods (e.g. gas chromatography).

- Taste - Oral tasting (sweetness, bitterness, sourness and saltiness), Technical

quantification of taste compounds (e.g. chromatography).

- Texture - Includes tenderness, firmness, crispness, crunchiness, chewness,

fibrousness, which are measured by applying force to the produce; additionally,

textural characteristics are evaluated as “mouthfeel”.

HÀM LƢỢNG CHẤT KHÔ

NGÀY

%

CK Yếm khí

Hiếu khí mô tổn

thƣơng

thu hoạch sinh trƣởng chín

tổng hợp

dinh dƣỡng

nuôi hột

CO2: tốc độ hô hấp giảm khi CO2 tăng

Phƣơng pháp bảo quản khí quyển điều chỉnh

CO2 cao ( khoảng 2% – 5%)

O2 thấp ( khoảng 3% )

Nhiệt độ thấp ( khoảng 32

F )

Độ ẩm cao ( khoảng 90% ) Giảm khí ethylen



ripening tomato

Điều chỉnh khí quyển kết hợp với áp suất

Tƣơng tự nhƣ pp CA nhƣng có hút chân không nhẹ để làm giảm lƣợng O2 và khí ethylen sinh ra trong bao bì và mô của cây

Mức độ tổn thương mô: Mô sƣng phồng hoặc bị tổn thƣơng sẽ hô hấp mạnh hơn các mô bình thƣờng

Hàm lương nước: Mô khô hạn, tốc độ hô hấp giảm



Tốc độ hô hấp

Class Respiration Rate (mg / kg / hr) Commodities

Very Low Below 10 Onion

Low 10 - 20 Cabbage, tomato

Moderate 20 - 40 Carrot, celery

High 40 - 70 Lettuce, radish

Very High 70 - 100 Spinach, bean

Extremely High Above 100 Broccoli, pea

CO2: tốc độ hô hấp giảm khi CO2 tăng

Phƣơng pháp bảo quản khí quyển điều chỉnh

CO2 cao ( khoảng 2% – 5%)

O2 thấp ( khoảng 3% )

Nhiệt độ thấp ( khoảng 32

F )

Độ ẩm cao ( khoảng 90% )

Giảm khí ethylen



Điều chỉnh khí quyển kết hợp với áp suất

Tƣơng tự nhƣ pp CA nhƣng có hút chân không nhẹ để làm giảm lƣợng O2 và khí ethylen sinh ra trong bao bì và mô của cây

Mức độ tổn thương mô: Mô sƣng phồng hoặc bị tổn thƣơng sẽ hô hấp mạnh hơn các mô bình thƣờng

Hàm lương nước: Mô khô hạn, tốc độ hô hấp giảm

CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN QUÁ

TRÌNH HÔ HẤP

SỰ HÔ HẤP Ở CHUỐI

SỰ HÔ HẤP Ở CÀ CHUA

Thử tinh bột với iod

SỰ GIA TĂNG TỐC ĐỘ HÔ HẤP

Ở thời kỳ mãn dục có sự gia tăng tổng hợp protein & gia tăng tỉ lệ ADP/ATP phân giải thành ADP tăng

Các chất ngăn chặn kết hợp tiến trình oxi hóa và phosphoryl hóa (2,4-dinitrophenol ) trong thời kỳ mãn dục bị mất đi

Tính thấm của màng tế bào tăng

Hoạt động của enzyme carboxylase và aldolase tăng

Hoạt tính của enzyme malic carboxylase và pyruvic carboxylase tăng

KHÍ ETHYLEN TRONG SỰ CHÍN

CỦA TRÁI CÂY Ưu điểm Thúc đẩy nhanh quá trình chín của trái cây, sinh khí ethylene trong trái

hô hấp mãn dục

Thúc đẩy nhanh quá trình tạo anthocyanin trong trái chín

Làm mất màu chlorophyll và vàng hóa (Degreening)

Thúc đẩy nẩy mầm hạt, hình thành rễ, nở hoa

Thúc đẩy quá trình lão hóa và rụng trái Giảm tổn thƣơng cây khi cắt bỏ hoa trái

Nhược điểm

Thúc đẩy quá trình chín, lão hóa

xảy ra nhanh hơn

Cây mau già cằn cỗi

KHÍ ETHYLEN TRONG SỰ CHÍN

CỦA TRÁI CÂY

CHU TRÌNH SINH KHÍ ETHYLEN

CHU TRÌNH SINH KHÍ ETHYLEN

TÍNH CHẤT CỦA KHÍ ETHYLEN

Giảm tốc độ phát triển của hạt Làm rụng lá và hoa của cây

Làm lá chuyển màu vàng

Làm cho hoa nhanh tàn

Làm cho trái nhanh chín

Cắt bỏ lá, trái cành Làm cho hạt dễ nứt

SỰ SINH KHÍ ETHYLEN

Khí ethylen bị giữ lại và vô hoạt bởi tác nhân ức chế từ cây mẹ

Ethylen sinh ra đi kèm theo sự gia tăng cả enzyme tổng hợp ACC và enzyme ethylen-forming (EFC)

Hàm lƣợng khí ethylen cao nhất ở vỏ quả

Tinh bột tích lũy bị biến mất trong quá trình chín

Sự gia tăng hoạt độ của enzyme fructose-1,6-diphotphat trong trái chín

trong trái chín chu trình pentose photphat chiếm ƣu thế

Trong trái , đa số là đƣờng fructose. Đƣờng là cơ chất cho các quá trình khác nên sau đó hàm lƣợng chất khô giảm trong quá trình hô hấp

Giống: táo, cà chua, citrus, dâu Giống tạo sản phẩm độ chín và tốc độ chín khác nhau

Tuổi sinh học: các loại trái cây hô hấp mãn dục và sản phẩm chín bằng ethylen phụ thuộc tuổi sinh học trái

Nhiệt độ: nhiệt độ >300C, sản phẩm chín bởi ethylen không hình thành

Nồng độ oxy: nồng độ oxy <8%, tốc độ chín bởi khí ethylen giảm. Tăng nồng độ oxy >21%, kích thích ethylen hoạt động tốt

Nồng độ CO2: khí CO2 làm bất hoạt ethylen. Quá trình chín bị ƣc chế khi nồng độ CO2 >1%, nồng độ CO2 >0.1% ức chế quá trình xanh hóa (làm mất màu xanh trong trái citrus)

Tổn thƣơng bởi khí CO2 kích thích hoạt động ethylen Trái hô hấp mãn dục: ethylen gây ra quá trình tự chín của trái

Các loại hydrocarbon khác: khí CO, acetylen,...tăng cƣờng sự chín bằng khi và “bắt chƣớc” hoạt động của ethylen

Tổn thương cơ học, nấm môc, chiếu xạ … tăng cƣờng sự chín bằng khí ethylen

Các yếu tố ảnh hƣởng đến ethylen

banana ripening

KHÍ ETHYLEN VÀ SỰ CHÍN CỦA TRÁI CÂY

Ngƣỡng tối thiểu 0.1 ppm

Ngƣỡng tối đa 10 ppm

Ethylen tăng khi tốc độ hô hấp tăng

Nhiệt sử dụng tối ƣu 15

-25

Bị ức chế khi nồng độ CO2>1%

BIẾN ĐỔI CẤU TRÚC TRÁI CÂY

Protopectin → Soluble Pectin → Softening

Decomposition (over matured fruit)

CẤU TRÚC QUẢ Ở CÁC ĐỘ CHÍN

KHÁC NHAU ( APPLE )

MÀU QUẢ Ở CÁC ĐỘ CHÍN KHÁC NHAU

C2H4

Auxin

Hoạt tính của enzyme

Trái cây biến

đổi gene

BIẾN ĐỔI TRÁI CÂY KHI TỒN TRỮ

Ethylen bị ức chế bởi quá

trình vận chuyển auxin

Màu sắc của trái

SỰ BIẾN ĐỔI CỦA

CHLOROPHYLL

Mechanism of browning reaction

PHẢN ỨNG MAILLARD Chuyển vị Amadori

Phản ứng ngƣng tụ

BIẾN ĐỔI HƢƠNG VỊ CỦA TRÁI

BIẾN ĐỔI KHI TRÁI CHÍN

Trong khi chín, do hoạt động của pectinase làm mô mềm, thành tế bào vỡ ra

Hàm lƣợng acid uronic trong thành tế bào giảm, của polyshaccharide tăng

Pctin hòa tan trong nƣớc, hàm lƣợng arabinose và galactose giảm

Sự giảm acid làm cho độ ngọt của quả tăng do acid bị oxy hóa và carboxyl hóa cumg cấp acetyl CoA cho tổng hợp

Màu trái chuyển từ xanh sang vàng

Hàm lƣợng phenol tự do giảm rất nhanh nên độ chát mất đi

Màu sắc trái : yếu tố này thƣờng đƣợc áp dụng cho các loại trái cây , khi thay đổi màu sắc khi quả chín hoặc trƣởng thành. Một số loại trái cây không biểu hiện sự thay đổi màu sắc cảm nhận đƣợc trong quá trình trƣởng thành , tùy thuộc vào loại trái cây hoặc rau . Đánh giá của sự độ chín thu hoạch bằng màu sắc trái phụ thuộc vào quyết định của ngƣời hái , hoặc bảng màu có sẵn cho cây trồng , chẳng hạn nhƣ táo , cà chua , đào,

Hình dạng : Hình dạng của trái cây có thể thay đổi trong quá trình trƣởng thành và có thể đƣợc sử dụng nhƣ là một đặc trƣng để xác định độ chín thu hoạch . Ví dụ , một quả chuối trở nên tròn hơn ở mặt cắt và ít góc cạnh khi nó phát triển trên cây. Trái xoài khi chín phần đầu quả có xu hƣớng bo tròn ít góc cạnh hơn khi còn non

Kích thước: Những thay đổi trong kích thƣớc của một trái trong khi lớn thƣờng đƣợc sử dụng để xác định thời điểm thu hoạch . Đối với chuối , chiều rộng của ngón tay có thể đƣợc sử dụng để xác định sự trƣởng thành thu hoạch . Thông thƣờng, một ngón tay đƣợc đặt giữa đƣờng dọc theo bó hoặc chiều rộng tối đa của nó đƣợc đo bằng compa để đo khẩu kính .

Mùi : Hầu hết trái cây tổng hợp hóa chất dễ bay hơi nhƣ chín. Các hoá chất cho quả có mùi đặc trƣng của nó và có thể đƣợc sử dụng để xác định xem nó đã chín muồi hay không, và do đó có hạn chế độ chín trái đƣợc sử dụng trong các tình huống thƣơng mại .

Độ chín và chất lƣợng trái thu hoạch

Hiện tượng rụng : Là một phần của sự phát triển tự nhiên của một trái cây, một hiện tƣợng rụng đƣợc hình thành trong cuống nhỏ . Ví dụ , trong các loại dƣa, thu hoạch trƣớc khi hiện tƣợng rụng đƣợc phát triển đầy đủ trong trái cây có hƣơng vị kém hơn, so với những trái còn lại trên cây ở giai đoạn đầy đủ .

Độ cứng : Một trái cây có thể thay đổi trong kết cấu trong quá trình trƣởng thành, đặc biệt là trong quá trình chín khi nó có thể trở nên nhanh mềm hơn . Mất quá nhiều độ ẩm cũng có thể ảnh hƣởng đến độ cứng của trái . Những thay đổi về độ cứng đƣợc phát hiện bằng máy, và có thể chỉ đơn giản là có thể nhẹ nhàng bóp trái cây và đánh giá liệu có nên thu hoạch. Một lực đƣợc áp dụng cho các bề mặt của trái cây, cho phép thâm nhập vào thịt quả , sau đó cung cấp về độ cứng .

Dịch quả : Dịch quả của nhiều loại trái cây tăng lên khi quả chín trên cây. Để đo hàm lƣợng nƣớc ép trái cây , một mẫu đại diện của trái cây đƣợc lấy và sau đó là nƣớc trái cây chiết xuất một cách tiêu chuẩn và quy định . Khối lƣợng nƣớc có liên quan đến khối lƣợng ban đầu của nƣớc trái cây, đó là tỷ lệ thuận với sự trƣởng thành của mình

Hàm lượng dầu và tỷ lệ chất khô : hàm lƣợng dầu có thể đƣợc sử dụng để xác định sự trƣởng thành của các loại trái cây , chẳng hạn nhƣ bơ . Theo Bộ luật nông nghiệp ở California , bơ tại thời điểm thu hoạch và bất cứ lúc nào sau đó không đƣợc chứa khối lƣợng dầu ít hơn 8 % mỗi quả , không bao gồm da và hạt giống. Nhƣ vậy , hàm lƣợng dầu trong quả bơ có liên quan đến độ ẩm .


Hàm lượng tinh bột : Đo hàm lƣợng tinh bột là một kỹ thuật đáng tin cậy sử dụng để xác định sự trƣởng thành trong các giống quả lê . Phƣơng pháp này bao gồm việc cắt trái cây làm hai và ngâm các mảnh cắt thành một dung dịch chứa 4 % potassium iodide và 1 % iốt. Các bề mặt cắt nhuộm một màu xanh - đen ở những nơi mà tinh bột xuất hiện. Tinh bột chuyển hóa thành đƣờng nhƣ cách tiếp cận thời gian thu hoạch . Thu hoạch bắt đầu khi các mẫu cho thấy 65-70 % của các bề mặt cắt đã biến thành màu xanh - đen .

Tính axit : Trong nhiều loại trái cây , những thay đổi nồng độ axit trong quá trình trƣởng thành và chín, nồng độ axit giảm dần khi những quả chín trên cây .

Trọng lượng riêng : Khi quả chín , làm tăng trọng lƣợng riêng của chúng , thông số này ít đƣợc sử dụng trong thực tế để xác định khi thu hoạch. Để làm đƣợc điều này các loại rau quả đƣợc đặt trong một bể chứa nƣớc ; những quả nổi sẽ ít trƣởng thành hơn những quả chìm . Để cung cấp sự linh hoạt lớn hơn để kiểm tra và làm cho nó chính xác hơn , một dung dịch muối hoặc đƣờng có thể đƣợc sử dụng thay cho nƣớc .

Đường: Trong quả hô hấp mãn dục , carbohydrates tích lũy trong quá trình trƣởng thành ở dạng tinh bột. Khi quả chín , tinh bột đƣợc biến thành đƣờng . Trong các loại trái cây không hô hấp mãn dục , đƣờng xu hƣớng tích tụ trong quá trình trƣởng thành . Một phƣơng pháp nhanh chóng để đo lƣợng đƣờng trong trái: một tỷ trọng kế Brix

Chất diệp lục: tính chất truyền sáng đƣợc sử dụng để đo mức độ trƣởng thành của trái

cây. Những phƣơng pháp này đều dựa trên các hàm lƣợng chất diệp lục của trái cây,

trong đó sẽ giảm khi trƣởng thành . Trái cây đƣợc tiếp xúc với ánh sáng, sau đó đƣợc tắt

để các trái trong bóng tối . Tiếp theo, một cảm biến đo lƣợng ánh sáng phát ra từ trái cây,

đó là tỷ lệ với hàm lƣợng chất diệp lục của trái và độ chín thu hoạch.


Ethylene: Tất cả các lá, chồi, hoa và rễ rau bắt đầu xấu đi ngay lập tức chúng đƣợc cắt khỏi cây . Điều tƣơng tự cũng áp dụng cho hầu hết trái cây . Cà chua là một ngoại lệ khi họ có khả năng chín bên ngoài cây . Một trong những đặc điểm của quá trình chín quả là họ cho ra một chất khí gọi là ethylene . Khí này cũng có thể kích thích quá trình chín , và trong một quả hô hấp mãn dục nhƣ cà chua , chỉ một lƣợng nhỏ của ethylene là cần thiết để bắt đầu quá trình chín

Giảm chất lượng: Khi một loại rau đƣợc thu hoạch, thời gian bảo quản tối đa của nó đƣợc thiết lập . Sau đó phải cố gắng hạn chế sự mất mát chất lƣợng càng nhiều càng tốt .

Ẩm: rau xà lách, rau diếp , cần tây , dƣa chuột , cà chua và củ cải , tất cả đều chứa khoảng 95 % nƣớc . Việc mất khoảng 2 % kết quả các tế bào mất trƣơng, và bề mặt rau trở nên nhăn nheo, xấu đi. Mặc dù một số thiệt hại có thể đƣợc làm bằng cách ngâm rau bằng nƣớc lạnh nhƣng khoảng 3-5 % mất độ ẩm sẽ mất đi trong hầu hết các loại rau sau thu hoạch

Vàng hóa: Một thay đổi dễ nhận thấy trong các loại rau màu xanh lá cây khi có tuổi là sự mất mát của chất diệp lục . Điều này có thể xảy ra khá nhanh chóng . Các lá ngoài của cải xanh hóa vàng trong vòng hai ngày ở nhiệt độ thƣờng, trông chúng trở nên cũ hơn . Rau bina và rau diếp mất vài ngày cho việc vàng hóa trở nên nghiêm trọng hơn

Độ chín và chất lƣợng rau thu hoạch

Mùi và vị: các hóa chất dễ bay hơi cung cấp các hƣơng vị đặc trƣng và hƣơng thơm của một loại rau rất dễ bị mất . Ở một tuổi nhất định, các phản ứng hóa học khác nhau xảy ra ở mô , sản xuất mùi khó chịu.

Độ xơ cứng: Ở tuổi nhất định , những thay đổi trong thành phần vách tế bào , dẫn đến mô xơ cứng hơn do các cellulose lão hóa dần . Đậu và các loại rau khi không thu hoạch đúng lúc dẫn đến quá chín sẽ xơ cứng mà không thể dễ dàng đƣợc khắc phục bằng cách nấu.

Vitamin: Trừ khi rau đƣợc kịp thời làm lạnh sau thu hoạch , sự mất mát của các loại vitamin có giá trị có thể rất nhanh chóng . Bông cải xanh , ớt , súp lơ , bắp cải và rau lá xanh là nguồn vitamin C quan trọng trong thực đơn. Nhiệt độ lƣu trữ cao có thể gây ra một mất mát lớn của hàm lƣợng vitamin C của chúng.

Giá trị thực phẩm: Rau quả là một nguồn calori quan trọng. Các loại rau củ , đặc biệt là khoai tây , cà rốt, cung cấp tinh bột và đƣờng đƣợc dễ dàng giữ lại sau khi thu hoạch . Ngô ngọt , đậu Hà Lan và cải bruxen cũng rất giàu calo , mất đi giá trị rất nhanh chóng khi ở nhiệt độ cao .

Điều kiện sau thu hoạch: Sau khi thu hoạch , các điều kiện theo đó các loại rau đƣợc lƣu trữ và xử lý ảnh hƣởng lớn đến tốc độ mất chất lƣợng . Các điều kiện này bao gồm nhiệt độ sản phẩm , độ ẩm và thành phần của không khí xung quanh , và sự xuất hiện của các tổn thƣơng vật lí .

Độ chín và chất lƣợng rau thu hoạch

Độ acid giảm hình thành các este tạo hƣơng

Hàm lƣợng đƣờng tăng do thủy phân tinh bột

Các hợp chất polyphenol chuyển từ dạng monomer thành polymer nên mất tính chát khi chín

BIẾN ĐỔI HƢƠNG VỊ CỦA TRÁI

Tiêu

chuẩn

phân loại

khóm

Food

Rau trái & biến đổi sinh hóa