Bài 20: Công nghệ cao trong thu hoạch và bảo quản sản phẩm trồng trọt
Thu hoạch, bảo quản sản phẩm trồng trọt nhằm mục đích gì? Những công nghệ nào đang được áp dụng trong công nghệ thu hoạch, bảo quản sản phẩm trồng trọt.
Thu hoạch và bảo quản sản phẩm trồng trọt là hai công đoạn quan trọng trong quy trình sản xuất nông nghiệp. Chúng không chỉ giúp giữ được chất lượng sản phẩm mà còn góp phần nâng cao giá trị kinh tế của nông sản. Mục đích chính của thu hoạch và bảo quản sản phẩm trồng trọt là để duy trì sự tươi ngon, đảm bảo chất lượng trong suốt quá trình vận chuyển, tiêu thụ và sử dụng. Thêm vào đó, việc bảo quản đúng cách còn giúp giảm thiểu tổn thất sản phẩm do hư hỏng hay sâu bệnh gây ra trong quá trình lưu kho.
Trong sản xuất nông nghiệp hiện đại, công nghệ cao được áp dụng để thu hoạch và bảo quản sản phẩm trồng trọt nhằm tăng cường năng suất và chất lượng nông sản, đồng thời giảm thiểu lãng phí và tổn thất. Các công nghệ chủ yếu được sử dụng hiện nay bao gồm:
Công nghệ thu hoạch tự động:
Việc sử dụng máy móc tự động hóa trong thu hoạch giúp tiết kiệm thời gian và công sức của người nông dân. Các máy thu hoạch hiện đại được thiết kế để thu hoạch nhanh chóng và đồng đều, từ đó giảm thiểu tổn thất trong quá trình thu hoạch, đặc biệt là với các loại cây như lúa, ngô, khoai tây hay cà chua. Công nghệ thu hoạch tự động giúp người nông dân có thể thu hoạch sản phẩm đúng thời điểm, hạn chế rủi ro bị muộn hoặc thiếu.
Công nghệ bảo quản lạnh:
Việc sử dụng công nghệ bảo quản lạnh là một trong những phương pháp phổ biến nhất để bảo vệ chất lượng sản phẩm nông sản sau thu hoạch. Công nghệ này giúp giảm tốc độ hô hấp và hoạt động của vi sinh vật trong các loại quả, rau củ, từ đó kéo dài thời gian bảo quản. Máy móc và thiết bị bảo quản lạnh có thể điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm, giúp giữ nguyên màu sắc, độ tươi ngon và dinh dưỡng của sản phẩm.
Công nghệ chiếu xạ:
Công nghệ chiếu xạ là một phương pháp bảo quản sản phẩm trồng trọt sử dụng bức xạ gamma hoặc tia X để tiêu diệt vi sinh vật gây hại, ngăn ngừa sự phát triển của nấm mốc, sâu bọ và kéo dài thời gian bảo quản. Phương pháp này thường được áp dụng cho các sản phẩm như trái cây, rau củ, ngũ cốc và gia vị. Việc chiếu xạ giúp sản phẩm không bị mất chất lượng trong quá trình lưu kho và vận chuyển.
Công nghệ bảo quản bằng khí quyển điều chỉnh (CA - Controlled Atmosphere):
Công nghệ khí quyển điều chỉnh thay đổi tỷ lệ các khí như oxy (O2), carbon dioxide (CO2) và nitơ (N2) trong không khí bao quanh sản phẩm, nhằm giảm hoạt động hô hấp của sản phẩm. Bằng cách giảm oxy và tăng CO2, quá trình chín và hư hỏng của sản phẩm sẽ bị chậm lại, kéo dài thời gian bảo quản mà không làm giảm chất lượng sản phẩm.
Công nghệ bảo quản bằng dung dịch:
Một số phương pháp bảo quản sản phẩm nông sản còn sử dụng các dung dịch hóa học để ngâm, tẩm hoặc xịt lên sản phẩm nhằm hạn chế sự phát triển của vi khuẩn, nấm mốc và sâu bệnh. Các dung dịch này có thể là các chất bảo quản tự nhiên như axit citric, nước muối hay các chất bảo quản hóa học giúp giữ cho sản phẩm tươi lâu hơn.
Kết nối năng lực trang 103 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Sử dụng internet, sách, báo… để tìm hiểu về các trung tâm chiếu xạ sản phẩm trồng trọt ở Việt Nam?
Các trung tâm chiếu xạ ở Việt Nam là các cơ sở chuyên sử dụng công nghệ chiếu xạ để bảo quản và tiêu diệt các vi sinh vật, sâu bọ trên nông sản. Chiếu xạ không chỉ giúp bảo quản sản phẩm lâu dài mà còn có tác dụng khử trùng, bảo vệ sản phẩm trước khi xuất khẩu, đảm bảo sản phẩm an toàn và chất lượng khi đến tay người tiêu dùng.
Ở Việt Nam, một số trung tâm chiếu xạ lớn có thể kể đến như Trung tâm Chiếu xạ Bắc Ninh, Trung tâm Chiếu xạ Ninh Bình, Trung tâm Chiếu xạ Đà Nẵng và các cơ sở khác. Những trung tâm này cung cấp dịch vụ chiếu xạ cho các sản phẩm nông sản như trái cây, rau củ, gia vị, thực phẩm chế biến sẵn. Việc sử dụng công nghệ chiếu xạ đã giúp nông sản Việt Nam nâng cao giá trị xuất khẩu, đảm bảo đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế về an toàn thực phẩm, giúp giảm thiểu tình trạng thối hỏng khi vận chuyển qua các quốc gia.
Luyện tập 1 trang 105 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Nêu một số nguyên nhân dẫn đến tổn thất sản phẩm trồng trọt và đề xuất giải pháp khắc phục?
Tổn thất sản phẩm trồng trọt có thể xảy ra trong nhiều giai đoạn khác nhau từ thu hoạch, bảo quản cho đến vận chuyển. Một số nguyên nhân chủ yếu dẫn đến tổn thất sản phẩm trồng trọt bao gồm:
Thời gian thu hoạch không đúng:
Thu hoạch quá sớm hoặc quá muộn có thể dẫn đến tổn thất lớn. Thu hoạch quá sớm làm cho cây chưa đạt độ chín, dẫn đến sản phẩm không đạt chất lượng. Ngược lại, thu hoạch quá muộn khiến cho sản phẩm bị thối, hư hỏng, hoặc mất chất dinh dưỡng. Để khắc phục tình trạng này, nông dân cần áp dụng phương pháp thu hoạch đúng thời điểm, sử dụng máy móc và công nghệ hỗ trợ để xác định độ chín của sản phẩm.
Bảo quản không đúng cách:
Sản phẩm trồng trọt cần được bảo quản ở nhiệt độ, độ ẩm thích hợp để kéo dài thời gian sử dụng. Nếu không bảo quản đúng cách, sản phẩm sẽ bị hư hỏng do vi khuẩn, nấm mốc hoặc sâu bọ tấn công. Để khắc phục, nông dân cần sử dụng công nghệ bảo quản lạnh, chiếu xạ hoặc khí quyển điều chỉnh để kéo dài thời gian bảo quản và giảm thiểu tổn thất.
Vận chuyển không cẩn thận:
Vận chuyển sản phẩm trồng trọt có thể gây tổn thất lớn nếu không có biện pháp bảo vệ đúng cách. Các sản phẩm dễ vỡ như trái cây, rau củ có thể bị dập nát trong quá trình vận chuyển. Để giảm thiểu tổn thất này, cần sử dụng các phương tiện vận chuyển phù hợp, bao bọc sản phẩm trong vật liệu bảo vệ, tránh va đập và bảo quản trong môi trường thích hợp.
Luyện tập 2 trang 105 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Trong phương pháp bảo quản bằng khí quyển điều chỉnh, để làm giảm hoạt động hô hấp của sản phẩm trồng trọt thì nồng độ khí CO2 và O2 được điều chỉnh tăng hay giảm? Tại sao?
Trong phương pháp bảo quản bằng khí quyển điều chỉnh (CA), để làm giảm hoạt động hô hấp của sản phẩm trồng trọt, nồng độ khí CO2 sẽ được tăng lên, trong khi đó nồng độ khí O2 sẽ giảm xuống. Điều này giúp làm chậm quá trình chín của sản phẩm, giảm thiểu sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc, từ đó kéo dài thời gian bảo quản mà không làm giảm chất lượng sản phẩm.
Sự điều chỉnh nồng độ khí trong không gian xung quanh sản phẩm giúp giảm tốc độ hô hấp của thực vật. Khi giảm nồng độ O2 và tăng CO2, quá trình trao đổi chất và hô hấp của cây trồng sẽ bị chậm lại, từ đó giảm sự mất nước, hạ nhiệt độ của sản phẩm và bảo vệ sản phẩm khỏi các tác nhân gây hại.
Vận dụng 1 trang 105 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Phân tích ưu nhược điểm của các biện pháp bảo quản sản phẩm trồng trọt đang thực hiện ở gia đình em?
Các biện pháp bảo quản sản phẩm trồng trọt hiện nay được áp dụng rộng rãi nhằm giảm thiểu tổn thất, kéo dài thời gian bảo quản và duy trì chất lượng nông sản. Tuy nhiên, mỗi biện pháp đều có những ưu nhược điểm riêng, tùy thuộc vào điều kiện cụ thể của từng gia đình và địa phương.
Bảo quản lạnh
Ưu điểm: Bảo quản lạnh là phương pháp hiệu quả giúp giữ cho sản phẩm tươi lâu hơn, ngừng sự phát triển của vi sinh vật và làm chậm quá trình hô hấp của cây. Với những sản phẩm dễ hư hỏng như trái cây, rau củ, việc sử dụng tủ lạnh hoặc kho lạnh giúp bảo vệ sản phẩm khỏi thối rữa và giữ được màu sắc cũng như độ tươi ngon của chúng trong suốt thời gian dài. Ngoài ra, bảo quản lạnh còn giúp giữ lại các chất dinh dưỡng có trong sản phẩm.
Nhược điểm: Tuy nhiên, bảo quản lạnh đòi hỏi nguồn năng lượng lớn và tốn kém chi phí vận hành, đặc biệt đối với những hộ gia đình có điều kiện kinh tế thấp. Thêm vào đó, không phải sản phẩm nào cũng thích hợp với phương pháp này, một số loại rau quả có thể bị mất chất hoặc thay đổi kết cấu khi bảo quản lạnh lâu ngày. Một nhược điểm khác là việc duy trì nhiệt độ ổn định trong suốt thời gian bảo quản cần thiết.
Chiếu xạ
Ưu điểm: Việc sử dụng chiếu xạ để tiêu diệt vi sinh vật và sâu bọ là một biện pháp hiệu quả để kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm, đặc biệt là các sản phẩm xuất khẩu. Chiếu xạ giúp tiêu diệt vi khuẩn, nấm mốc mà không ảnh hưởng đến chất lượng và giá trị dinh dưỡng của nông sản. Phương pháp này cũng không làm sản phẩm bị héo hoặc thay đổi về màu sắc.
Nhược điểm: Tuy nhiên, chiếu xạ không phải lúc nào cũng được áp dụng một cách dễ dàng, vì chi phí đầu tư vào công nghệ này khá cao. Việc chiếu xạ quá mức cũng có thể làm giảm chất lượng sản phẩm về mặt cảm quan và hương vị. Hơn nữa, chiếu xạ chỉ hiệu quả với một số loại sản phẩm nhất định và không phải tất cả các sản phẩm đều phù hợp.
Bảo quản bằng khí quyển điều chỉnh (CA)
Ưu điểm: Phương pháp khí quyển điều chỉnh giúp giảm tốc độ hô hấp của sản phẩm và duy trì độ tươi ngon trong suốt thời gian bảo quản. Bằng cách thay đổi tỷ lệ các khí O2, CO2 và N2, khí quyển điều chỉnh có thể làm giảm sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc, giúp kéo dài thời gian bảo quản mà không gây ảnh hưởng đến hương vị hoặc chất dinh dưỡng. Đây là một phương pháp bảo quản rất hiệu quả, đặc biệt đối với trái cây tươi.
Nhược điểm: Nhược điểm chính của phương pháp này là chi phí đầu tư cho thiết bị kiểm soát khí quyển điều chỉnh khá cao, và nó chỉ thích hợp cho những sản phẩm có giá trị cao hoặc sản xuất quy mô lớn. Ngoài ra, phương pháp này cũng cần được duy trì trong một không gian khép kín và điều chỉnh chính xác, điều này đôi khi có thể gặp khó khăn trong môi trường gia đình.
Vận dụng 2 trang 105 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Đề xuất biện pháp bảo quản phù hợp cho một số loại sản phẩm trồng trọt phổ biến ở địa phương em?
Bảo quản trái cây (mít, xoài, nhãn)
Đối với các loại trái cây như mít, xoài hay nhãn, biện pháp bảo quản lạnh là lựa chọn phù hợp nhất. Tuy nhiên, các loại trái cây này cần được thu hoạch đúng thời điểm và không quá chín để tránh bị hư hỏng trong quá trình bảo quản. Trong trường hợp không thể bảo quản lạnh, việc sử dụng bao bì hút chân không để hạn chế không khí tiếp xúc với sản phẩm cũng giúp bảo quản trái cây lâu hơn. Ngoài ra, việc áp dụng công nghệ khí quyển điều chỉnh (CA) sẽ giúp giữ cho trái cây tươi lâu, giảm thiểu sự mất nước và duy trì hương vị tự nhiên.
Bảo quản rau củ (cà rốt, khoai tây, bắp cải)
Rau củ như cà rốt, khoai tây hay bắp cải có thể được bảo quản tốt nhất trong điều kiện lạnh và khô. Việc sử dụng tủ lạnh hoặc kho lạnh có thể giúp giữ độ tươi ngon của rau củ trong thời gian dài. Tuy nhiên, đối với khoai tây, cần phải bảo quản ở nơi thoáng khí và tránh ánh sáng trực tiếp, nếu không khoai sẽ bị mọc mầm và giảm chất lượng. Sử dụng các phương pháp bảo quản tự nhiên như làm khô bắp cải hoặc ngâm cà rốt trong nước muối cũng có thể kéo dài thời gian bảo quản mà không cần đến các thiết bị công nghệ cao.
Bảo quản ngũ cốc (gạo, lúa mì)
Đối với ngũ cốc như gạo hay lúa mì, phương pháp bảo quản khô và thoáng khí là hiệu quả nhất. Gạo và lúa mì cần được bảo quản trong các bao bì kín, tránh tiếp xúc với ẩm ướt và ánh sáng mặt trời. Ngoài ra, sử dụng các chế phẩm vi sinh vật để khử trùng trước khi bảo quản giúp giảm thiểu sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc, giữ cho ngũ cốc được bảo quản lâu dài mà không bị hư hỏng.
Luyện tập 1 trang 105 SGK Công nghệ 10 Kết nối tri thức - KNTT
Nêu một số nguyên nhân dẫn đến tổn thất sản phẩm trồng trọt và đề xuất giải pháp khắc phục?
Tổn thất sản phẩm trồng trọt là vấn đề không thể tránh khỏi trong quá trình sản xuất và tiêu thụ nông sản. Những tổn thất này có thể xảy ra ở nhiều giai đoạn khác nhau, từ thu hoạch, bảo quản, đến vận chuyển và tiêu thụ. Một số nguyên nhân chính gây ra tổn thất sản phẩm trồng trọt bao gồm:
Thu hoạch không đúng thời điểm:
Thu hoạch quá sớm hoặc quá muộn đều có thể dẫn đến tổn thất chất lượng sản phẩm. Nếu thu hoạch quá sớm, sản phẩm chưa phát triển đầy đủ và không đạt chất lượng, còn nếu thu hoạch quá muộn, sản phẩm có thể bị hư hỏng, mất chất dinh dưỡng hoặc dễ bị vi sinh vật tấn công.
Giải pháp khắc phục:
Cần áp dụng công nghệ hỗ trợ trong việc xác định thời điểm thu hoạch như cảm biến độ chín, hoặc sử dụng các phương pháp quản lý thông minh trong việc theo dõi sự phát triển của cây trồng.
Bảo quản không đúng cách:
Sản phẩm trồng trọt nếu không được bảo quản đúng cách có thể bị hư hỏng nhanh chóng do sự tác động của vi sinh vật, nấm mốc hay sâu bọ. Bảo quản không đúng cách sẽ làm giảm giá trị sản phẩm và gây tổn thất lớn.
Giải pháp khắc phục:
Sử dụng các phương pháp bảo quản hiện đại như bảo quản lạnh, khí quyển điều chỉnh hoặc chiếu xạ để giảm thiểu tổn thất và duy trì chất lượng nông sản.
Vận chuyển không cẩn thận:
Việc vận chuyển sản phẩm trồng trọt không đúng cách có thể gây tổn thất nghiêm trọng, đặc biệt với các sản phẩm dễ vỡ như trái cây, rau củ. Các sản phẩm có thể bị dập nát hoặc hư hỏng trong quá trình vận chuyển.
Giải pháp khắc phục:
Cần sử dụng các phương tiện vận chuyển phù hợp, có thiết bị bảo vệ và bao bọc sản phẩm một cách cẩn thận để tránh bị hư hỏng trong quá trình di chuyển.
