CHUYÊN đề bảo QUẢN KHOAI tây SAU THU HOẠCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP MAP

Công nghệ bao gói MAP Modified Atmosphere Packaging - MAP là phương pháp sản phẩm được hút hết không khí bên trong bao bì tạo môi trường chân không, sau đó đưa các loại khí có thành phần

KHOA CÔNG NGHỆ- LỚP CNSH

HỌC PHẦN: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH

CHUYÊN ĐỀ:

BẢO QUẢN KHOAI TÂY SAU THU HOẠCH BẰNG PHƯƠNG PHÁP MAP

GVHD: TS VŨ THỊ QUYỀN

NHÓM 4:

PHAN NGỌC TRÂM

LÊ HUỲNH MINH TÂM

VU THỊ HƯƠNG GIANG

THÁI THỊ NGỌC LINH

NGUYỄN MINH NHẬT

A TỔNG QUAN

I Phương pháp MAP

Khái niệm

Bao gói trong khí quyển điều chỉnh ( MAP : Modified Atmosphere Packaging ) là phương pháp đóng gói một sản phẩm dễ hư hỏng trong môi trường khí quyển có thành phần được thay đổi khác với không khí thông thường ” ( Hinthian & Hotchkiss , 1986 )

Công nghệ bao gói MAP (Modified Atmosphere Packaging - MAP) là phương pháp sản phẩm được hút hết không khí bên trong bao bì tạo môi trường chân không, sau đó đưa các loại khí có thành phần nhất định (thường là khí CO2, N2,, O2 ) vào trong bao bì nông sản, thực phẩm và hàn kín miệng lại bằng nhiệt của máy đóng gói để kiềm hãm quá trình sinh trưởng

và phát triển ngay thời gian đầu bảo quản Đây là phương thức bao bọc thực phẩm trong các vật liệu chắn khí, trong đó môi trường khí được thay đổi để ức chế tác nhân gây hư hỏng, nhờ

đó có thể duy trì chất lượng của thực phẩm ở mức tốt nhất cũng như kéo dài thời hạn sử dụng Những loại thực phẩm thương đươc ap dung công nghê nay là rau củ quả, thịt và các sản phẩm thịt, hải sản, thức ăn sẵn và thực phẩm dạng khô

1 Nguyên tắc áp dụng

CO2 là loại khí quan trọng nhất do tác dụng ức chế sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc giúp bảo quản nông sản, thực phẩm lâu hơn, giữ được chất lượng tốt hơn, ngoại quan hấp dẫn, giữ độ tươi ngon… Trong công nghệ bao gói MAP có sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa

CO2, N2và O2theo yêu cầu bảo quản đã nâng hạn sử dụng của thực phẩm tăng từ 1,5-3 lần so với phương pháp đóng bao bì truyền thống không sử dụng công nghệ bao gói MAP Việc bảo quản nông sản, thực phẩm bằng công nghệ bao gói MAP giúp tăng đáng kể thời gian bảo quản do hạn chế được quá trình hô hấp, trao đổi và chuyển hóa các chất Do đó sản phẩm được bảo quản bằng công nghệ bao gói MAP là sản phẩm “sạch” nên an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng

Bao bì công nghệ bao gói MAP sử dụng bao bì thấm khí chọn lọc (Hiện tại, bao bì đang được sử dụng cho công nghệ MAP phổ biến gồm các vật liệu chính là PP, Tie, EVOH…) Bên cạnh loại khí được chọn để bảo quản, thì bao bì là yếu tố quan trọng thứ hai, tính thấm khí của bao bì giúp cho sản phẩm duy trì thành phần khí nhất định trong bao bì theo tỷ lệ mong muốn trong thời gian bảo quản, tránh đóng ẩm bề mặt hạn chế hô hấp và hoạt động của vi sinh vật , kéo dài độ tươi lâu sản phẩm nhờ giảm sự hô hấp và giảm tốc độ lão hoá sản phầm mà không hoàn toàn cản trở quá trình hô hấp hiếu khí Rau quả là những thực phẩm còn hô hấp sau thu hoạch Do đó sự ảnh hưởng qua lại giữa bao gói và rau quả là vô cùng quan trọng Nếu lượng O2 nhiều , đường được tổng hợp thúc đẩy quá trình chín quá , làm giảm

thời gian bảo quản Do vậy lượng O2 cần được hạn chế , lương CO2 tăng lên Tuy nhiên nếu lượng O2 quá thấp ( < 3 % ) sẽ dẫn đến hô hấp yếm khi cũng ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của rau quả Vì vậy , sự thấm khí ( CO2 , O2 ) của màng bao cần được thiết kế phù hợp với sự hô hấp của rau quả Rau, củ, quả tươi, với 3 loại khí O2, CO2, N2, hạn sử dụng thông thường từ 2-7 ngày sẽ nâng lên tới 5 – 35 ngày tùy loại

2 Các phương pháp MAP

Phương pháp thụ động (Passive MAP)

Phương pháp này được thực hiện khá đơn giản, đầu tiên rau trái qua chế biến hay xử lý thô sau đó cho vào bao bì và tiến hành ghép mí Trong phương pháp này thành phần không khí không có sự hiệu chỉnh Rau trái trong bao bì thời gian đầu bảo quản sự biến đổi diển ra một cách bình thường, qua thời gian sự hô hấp là cho thành phần khí thay đổi và đạt đến tỷ lệ mong muốn có thể ức chế hoặc kìm hãm các quá trình sinh trưởng và phát triển đang diển ra trong rau trái

Phương pháp chủ động (Active MAP)

Trong phương pháp này hỗn hợp khí đã được trộn sẵn với tỷ lệ thích hợp được thổi vào bao

bì chứa rau trái, vì vậy trong phương pháp quá trình sinh trưởng và phát triển đã bị kìm hãm ngay từ thời gian đầu bảo quản Dựa vào thành phần và tỷ lệ các loại khí trong bao bì có thể phân thành các hướng ứng dụng như: phương pháp sử dụng nồng độ oxy thấp (low oxygen MAP), phương pháp sử dụng nồng độ oxy cao (hight oxygen MAP), phương pháp sử dụng khí CO (carbon dioxide MAP)…Tuy nhiên việc áp dụng các phương pháp này trong từng loại rau trái phải trải qua nghiên cứu thực nghiệm

Carbon monoxide MAP

Phương pháp này ít phổ biến do sự lo ngại về tính an toàn khi sử dụng, tuy nhiên nghiên cứu

về lĩnh vực này đã xuất hiện từ lâu Năm 1970, nghiên cứu việc kéo dài thời gian sử dụng trên rau diếp lạnh đông Năm 2002 luật pháp Hoa kỳ chính thức cho phép sử dụng trong các sản phẩm phân phối trên thị trường Khả năng bảo quản của phương pháp chủ yếu là do vai trò của khí CO, tuy vậy thông thường phương pháp này thường kết hợp với phương pháp oxy thấp để tăng khả năng ức chế

High carbon dioxide MAP

CO2 với lượng 20-30% có khả năng hạn chế sự phát triển của vi sinh vật đặc biệt là các vi khuẩn hiếu khí và nấm mốc Phương pháp sẽ đạt hiệu quả cao nếu bảo quản ở nhiệt độ thấp

lý do là khả năng bão hòa CO2 gia tăng khi giảm nhiệt độ, môi trường có chứa CO2 hòa tan

sẽ tạo áp lực thẩm thấu ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của sinh vật dẫn đến ức chế hay kìm hãm hoạt động sống của chúng

High oxygen MAP

Phương pháp này sử dụng nồng độ oxy cao trong hỗn hợp khí thổi vào ban đầu mục đích là duy trì hàm lượng oxy luôn lớn hơn 40% so với các khí khác trong suốt thời gian bảo quản

3. Các yếu tố ảnh hưởng trong MAP

1. Các yếu tố kiểm soát trong kỹ thuật MAP

1.1. Yếu tố sinh học

Tỷ lệ phát triển của vi sinh vật trong thực phẩm phụ thuộc vào những yếu tố như pH, hoạt độ nước, nhiệt độ, phương thức đóng gói, các chất phụ gia và các vi sinh vật cạnh tranh,… trong thực phẩm Những yếu tố này có thể được áp dụng riêng lẻ hoặc kết hợp với nhau trong thực phẩm để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật kéo dài thời gian bảo quản

Khi MAP được áp dụng để kéo dài thời gian bảo quản thì yếu tố cần quan tâm nhất là chủng loại vi khuẩn có thể gây nên sự hư hỏng trong thực phẩm đó Khí, màng bao, nhiệt độ bảo quản… có thể được sử dụng để tiêu diệt hoặc làm chậm sự phát triển của các vi sinh vật đó Hỗn hợp khí của CO2, O2, N2 thường được sử dụng nhất (Zeuthen and Bogh-Sorensen, 2003)

1.2. Yếu tố sinh lý

Rau quả sau thu hoạch vẫn còn những biến đổi sinh lý Chúng ảnh hưởng đến thời gian bảo quản và chất lượng của sản phẩm tươi hoặc sản phẩm chế biến được bao gói bằng MAP, vì vậy tùy loại sản phẩm, biến đổi sinh hóa của chúng, nhiệt độ bảo quản mà chúng ta sẽ thiết lập một công thức MAP riêng cho chúng Rau quả sau thu hoạch có nhiều biến đổi sinh lý phức tạp Những biến đổi này liên quan đến quá trình hô hấp, quá trình này chịu ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường như là không khí, độ ẩm, nhiệt độ và tình trạng vật lý của chúng (Cantwell, 1995)

1.3. Yếu tố hóa học

Các biến đổi hóa học ảnh hưởng đến chất lượng của thực phẩm, nhiều phản ứng oxy hóa trong tự nhiên như là oxy hóa lipid, phản ứng Maillard, sự oxy hóa làm biến màu của chlorophyll, carotenoid và flavonoid, sự oxy hóa của myoglobin trong thịt đỏ…Sự oxy hóa lipid sẽ phân hủy các acid béo tự do chưa bảo hòa tạo nên những chất gây mùi ôi như là aldehyde, ketone, những acid béo mạch ngắn…

2. Ảnh hưởng của nhiệt độ , độ ẩm, khí quyển trong phương pháp MAP

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng có tính chất quyết định thời gian bảo quản rau quả tươi Sự

thay đổi nhiệt độ trước hết ảnh hưởng đến cường độ hô hấp, nhiệt độ càng cao tốc độ phản ứng sinh hoá xảy ra trong rau quả cũng càng cao được thể hiện qua cường độ hô hấp

Sự giảm hoạt động của các quá trình sinh lý, sinh hoá trong rau quả cũng như trong vi sinh vật khi hạ thấp nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ các phản ứng hoá học, mặt khác là do nguyên sinh chất của tế bào co lại, làm giảm tính thẩm thẩu của màng tế bào và từ đó giảm khả năng trao đổi chất

Do mỗi loại rau quả thích hợp với một nhiệt độ bảo quản nhất định nào đó, khi bảo quản ở nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều có ảnh hưởng xấu đến thời gian bảo quản và chất lượng của rau quả Nhiệt độ tốt nhất cho việc bảo quản một loại rau quả nào đó gọi là nhiệt độ bảo quản tối ưu

Nhiệt độ bảo quản tối ưu cho một loại rau quả nào đó không cố định mà phụ thuộc vào một

số yếu tố:

Nhất là tốc độ chín, vì độ chín càng cao thì nhiệt độ bảo quản càng phải thấp

Ví dụ nhiệt độ tối ưu cho bảo quản cam, quýt khi đã chín là 1-20C, khi còn xanh là 4-60C

Ở nhiệt độ bình thường, các sản phẩm chóng hư hỏng Vì vậy nhiều sản phẩm được làm đông lạnh ở 4,4oC Hầu hết sản phẩm bị hư hại ở nhiệt độ 11 0C

Độ ẩm là một trong những yếu tố ảnh hưởng lớn thời gian bảo quản rau quả.

Độ ẩm tương đối của không khí trong môi trường bảo quản quyết định tốc độ bay hơi nước của rau quả, độ ẩm môi trường càng thấp, cường độ hô hấp và tốc độ bay hơi nước càng cao, làm cho khối lượng tự nhiên của rau quả giảm đáng kể, thậm chí rau quả có thể bị héo

Sự mất nước quá cao làm cho hoạt động của tế bào bị rối loạn, làm giảm khả năng tự đề kháng bệnh lý và từ đó rau quả nhanh chóng hỏng

Mặt lợi của độ ẩm tương đối thấp là ở chổ tạo môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, do đó hạn chế được đáng kể sự xuất hiện các loại bệnh Vì vậy nếu khắc phục được sự phụ thuộc giữa tốc độbay hơi nước và độ ẩm thì nên hướng tới việc bảo quản rau quả trong môi trường có độ ẩm càng thấp càng tốt.Ngược lại khi có độ ẩm tương đối cao thì tốc

độ bay hơi nước và cường độ hô hấp giảm nhưng lại tạo môi trường phát triển tốt cho các loại

vi sinh vật

Thành phần khí quyển là loại khí có trong môi trường bảo quản đều có tác động riêng đến

thời gian bảo quản của rau quả:

Khí oxy như là một thành phần chủ yếu tham gia quá trình hô hấp hiếu khí, hàmlượng khí oxy càng cao thì cường độ hô hấp càng tăng và ngược lại

Khi hàm lượng oxy càng giảm xuống mức cho phép thì hô hấp hiếu khí ngừng, thay vào đó là

hô hấp yếm khí, khi quá trình hô hấp bị ngừng trệ thì có nghĩa là quá trình sống của tế bảo bị

ức chế và cuối cùng bị đình chỉ hoàn toàn

Còn đối với vi sinh vật khí CO2 làm chậm quá trình hoạt động phát triển của chúng

Trong khí quyển, khí CO2 chỉ chiếm khoảng 0.03%, nhưng trong một thời gian bảo quản hàm lượng đó tăng lên đáng kể do hô hấp

Đối với một số quả khi tăng nồng độ khí CO2 lên quá 10%, quá trình hô hấp hiếu khí bị ức chế và xuất hiện hô hấp yếm khí Những loại rau quả này không chịu được nồng độ khí

CO2quá 10% chúng thuộc nhóm không bền CO2, ngược lại nhóm có rau quả có thể chịu được nồng độ CO2 trên 10% gọi là nhóm bền CO2

Có 3 khí chủ yếu được sử dụng trong kỹ thuật MAP là O2, CO2, N2,…

3 Các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến bảo quản nông sản

3.1 Cường độ hô hấp

Hô hấp là quá trình quan trọng và chủ yếu trong hoạt động sống của các loại củ và hạt Khác với động vật, thực vật hô hấp cả trong điều kiện hiếu khí và yếm khí Nó được đặc trưng bởi hai quá trình hô hấp trong môi trường có đầy đủ oxy và không có oxy:

 Có đủ oxy:

C6H12O6 + O2  CO2 + H2O +686Kcal

 Thiếu oxy: ( lên men)

3.2 Độ ẩm

Khi độ ẩm tăng lên thì cường độ hô hấp của sản phẩm tăng lên Đặt biệt khi độ ẩm vượt quá mức cân bằng giới hạn thì cương độ hô hấp tăng rất mạnh

3.3 Nhiệt độ:

Ở giới hạn nhiệt độ thích hợp của mối loại sản phẩm khác nhau, khi nhiệt độ tăng thì cường

độ hô hấp tăng nếu vượt quá giới hạn đó thì cường độ hô hấp lại giảm xuống

3.4 Độ ẩm tương đối

Có thể tổn hại đến sự thoát hơi nước, dẫn đến sự kho và gia tăng cường độ hô hấp Độ ẩm cao

sẽ xuất hiện sự ngưng tụ dẫn đến chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài màng bao, tạo thể tích trống trong bao gói và ảnh hưởng một phần nào đó đến bản chất cảu bao gói

3.5 Ánh sáng

Đối với hầu hết các sản phẩm rau quả, ánh sáng không có ảnh hưởng quan trọng lắm Tuy nhiên, đối với loại rau xanh, nếu ánh sáng có đủ xảy ra quá trình quang hợp nghiã là một

lượng đáng kể CO2 sẽ bị tiêu thụ và lượng O2 sẽ được tạo ra tương ứng Phản ứng này đi ngược với quá trình hô hấp và do đó sẽ làm cho thành phần khí trong bao gói sẽ bị biến đổi

3.6 Shock và va chạm

Các vết thương của quá trình shock và va chạm sẽ làm tăng cường độ hô hấp và giải phóng enzyme hóa nâu sản phẩm Thêm vào đó tại những vết thương này sẽ là nguy cơ truyền nhiễm vi khuẩn và nấm rất cao

3.7 Mức độ thoáng của không khí: chú ý đến cái tô vàng bên dưới của khoai tây thui

Mức độ thoán của không khí là hàm lượng O2 và CO2 có trong không khí Nó có ảnh hưởng tới cường độ hô hấp và mức độ thay đổi phương thức hô hấp của sản phẩm Nếu múc độ thoáng cao, khói sản phẩm hô hấp hiếu khí và ngược lại mức độ thoáng thấp thì sản phẩm sẽ

hô hấp yếm khí

Người ta thường hạ thấp nồng độ O2 khoảng 2%, tăng nồng độ CO2 lên cao nhất khoang 20% thì có thể ức chế được vi sinh vật mà lại không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

3.8 Côn trùng và vi sinh vật trong kho:

Khi bảo quản sản phẩm nếu côn trùng và vi sinh vật phát triển sẽ làm tăng cường độ hô hấp của hạt vì côn trùng và vi sinh vật là những cơ thể sống nên hoạt động hô hấp của chúng tương đối lớn

4 Ưu và nhược điểm của phương pháp

Ưu điểm

Tuổi thọ có thể tăng đến 400 %

Tổn thất về mặt kinh tế giảm ( lâu bị hư hỏng )

Sản phẩm có thể được phân phối đến các nơi xa hơn

Cung ứng sản phẩm với chất lượng cao

Việc phân loại các sản phẩm dễ dàng hơn

Công tác đóng gói được tập trung hoá và kiểm tra từng phần một

Tăng tính thẩm mỹ trong trưng bày

Sản phẩm được nhìn thấy rõ ràng và quan sát được toàn bộ

Ít hoặc là không cần các hoá chất bảo quản

Nhược điểm

Giá thành cao

Nhiệt độ cần phải điều chỉnh

Tốn nhiều thời gian nghiên cứu thành phần chất khí cho từng loại sản phẩm

Đòi hỏi thiết bị đặc biệt và công tác huấn luyện

Gia tăng thể tích bao gói - ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí vận chuyển và không gian trong buôn bán lẻ

AI.Khoai tây ( giống, loài, sinh trưởng, phát

triển, ) Nguồn gốc lịch sử:

Cây khoai tây tên khoa học là Solanum tuberosum, thuộc họ cà(Solanaceae).Khoai tây là loài

cây nông nghiệp ngắn ngày, trồng lấy củ chứa tinh bột, là loại cây trồng lấy củ rộng rãi trên thế giới

phân loại:

Theo điều kiện khí hậu, địa lý, nguồn gốc: Hiện nay có hàng trăm giống khoai tây khác nhau trên thế giới nhưng chỉ có một số giống khoai tây phổ biến và cho sản lượng tốt được khuyến cáo trồng ở Việt Nam vào những năm gần đây là:

Giống Solara: Nguồn gốc: Nhập nội từ Đức Giống đã được công nhận chính thức năm 2006

Đặc điểm: Thời gian sinh trưởng 90-95 ngày (vụ đông) Thân đứng, tán gọn, củ nhiều (8-10 củ/cây) Dạng củ hình ovan, mắt củ rất nông, vỏ củ màu vàng, ruột củ màu vàng Chất lượng ăn tươi rất ngon, độ bở trung bình Năng suất từ 200-240 tạ/ha, thâm canh đạt 300 tạ/ha Ít nhiễm bệnh mốc sương và virút, nhưng khá nhạy cảm với bệnh héo xanh

Giống Sinora

Nguồn gốc: Nhập nội từ Hà Lan Giống đã được công nhận cho phép sản xuất thử tháng 11/2008 Là giống có nhiều triển vọng tại các tỉnh phía Bắc Giống dùng để ăn tươi và

có thể chế biến

Đặc điểm: Thời gian sinh trưởng 85- 90 ngày (vụ đông) Thân đứng, tán gọn, củ khá (7-8 củ/cây) Dạng củ hình tròn, củ lớn, mắt củ nông, vỏ củ màu vàng, ruột củ màu vàng Chất lượng khá, dùng để ăn tươi và chế biến Năng suất từ 200-220 tạ/ha, thâm canh đạt 300 tạ/ha Nhiễm trung bình bệnh mốc sương, ít nhiễm virút và bệnh héo xanh

Giống Diamant

Nguồn gốc: Nhập nội từ Hà Lan Giống đã được khảo nghiệm từ năm 2000 Là giống

có nhiều triển vọng tại các tỉnh phía Bắc

Đặc điểm: Thời gian sinh trưởng 90- 95 ngày (vụ đông) Thân đứng, tán gọn, củ khá (6-7 củ/cây) Dạng củ hình ôvan, mắt củ nông, vỏ củ màu vàng, ruột củ màu vàng nhạt Năng suất từ 180-200 tạ/ha, thâm canh đạt 250 tạ/ha Ít nhiễm bệnh mốc sương, héo xanh và virút, nhưng dễ nhiểm bệnh ghẻ

Giống Atlantic

Nguồn gốc: Nhập nội từ Úc Công nhận chính thức năm 2008 Là giống có nhiều triển vọng tại các tỉnh phía Bắc Giống dùng để chế biến

Đặc điểm: Thời gian sinh trưởng 95-100 ngày (vụ đông) Thân đứng, tán gọn, củ khá (6-7 củ/cây) Dạng củ hình tròn, mắt củ nông, vỏ củ màu vàng, ruột củ màu vàng nhạt Đặc biệt thích hợp cho chế biến sấy lát Năng suất từ 220-230 tạ/ha, thâm canh đạt 320 tạ/ha Ít nhiễm bệnh mốc sương, bệnh héo xanh và virút.[2]

Theo thời gian sinh trưởng:

Giống chín cực sớm (65-70 ngày)

Giống chín sớm (71-90 ngày)

Giống chín trung bình (91-120 ngày)

Giống chín muộn (121-140 ngày)

Người ta cũng phân loại theo cách sử dụng:

Nhóm giống sử dụng cho thực phẩm

Nhóm giống sử dụng cho công nghiệp

Nhóm giống sử dụng cho thức ăn gia súc

Nhóm giống kiêm dùng

1.Đặc tính sinh lý

 Đặc điểm sinh học, thích nghi.

Hình 1: hình ảnh hoa và củ khoai tây.

Hình 2: Cây khoai tây

Điều kiện thích nghi của khoai tây

Nhiệt độ thích hợp cho thân củ phát triện

là từ 16-17°C

Khoai tây là cây ưa ánh sáng Ánh sáng cần thiết cho quá trình quang hợp, hình thành củ và tích lũy chất khô

Từ thời kì cây con đến lúc cây hình thành của khoai tây yêu cầu thời gian chiếu sáng dài Thời gian chiếu sàng giảm dần theo độ tuổi trưởng thành (thời gian chiếu sáng thích hợp là khoảng 14h/ngày đêm)

Độ ẩm cũng là yếu tố vô cùng quan trong vì khoai tây là một loại thân củ trong thời gian sinh trưởng, khoai tây cần rất nhiều nước Trước khi hình thành củ khoai tây cần độ ẩm đất là 60%, khi thành củ yêu cầu độ ẩm đất là 80%