Mục Lục LỜI MỞ ĐẦU 2 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHỈNH KHÍ QUYỂN TỒN TRỮ 3 1.1 Phương pháp bảo quản CA 3 1.2 Phương pháp bảo quản MA 3 Khái niệm về MAP 4 Chương 2. CƠ SỞ KHOA HỌC 5 2.1 Đặc điểm của rau quả 5 2.2 Thành phần khí quyển 5 2.3 Bảo quản trong điều kiện khí quyển điều chỉnh 7 2.3.1 Phương pháp CA (Control Atmosphere) 7 2.3.2 Phương pháp MA (Modified Atmosphere) 8 2.3.3 Phương pháp MAP 10 Chương 3. ỨNG DỤNG 12 KẾT LUẬN 20 TÀI LIỆU THAM KHẢO 20 DANH SÁCH HÌNH Hình 1: Bảo quản rau bằng màng MA 14 Hình 2: Bảo quản rau bằng màng OTR 15 Hình 3: Bảo quản rau bằng màng PE 16 Hình 4: Cơ chế hoạt động của máy Snorkel 17 Hình 5: Cơ chế vận hành của máy Vacuum chamber machines. 18 Hình 6: Cơ chế vận hành của máy HFFS (a) và VFFS (b) 18 Hình 7: Cơ chế vận hành của máy Thermoforming packaging machines. 19 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: so sánh hiệu quả của bảo quản có điều khiển thành phần khí quyển. 11 Bảng 2: Một số ứng dụng MAP trong bảo quản trái cây. 13, 14 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, khi sản lượng lương thực, thực phẩm này càng gia tăng dẫn đến việc gia tăng nhu cầu trao đổi hàng hóa. Để có thể trao đổi hàng hóa, đặc biệt là các loại hàng hóa nông sản, hàng hóa thực phẩm thì cần được bảo quản ở điều kiện tốt nhất để có thể đến tay người tiêu dùng. Bởi vì hàng hóa nông sản và hàng hóa là thực phẩm thì dễ dàng bị hư hỏng trong thời gian ngắn, vì thế mà nhiều phương pháp bảo quản thực phẩm ra đời nhằm giảm sự hao hụt, giảm tổn thất về kinh tế. Các phương pháp bảo quản ngày càng đa dạng và không ngừng đạt hiệu quả cao như bảo quản lạnh, bảo quản sấy khô và đặc biệt là phương pháp bảo quản bằng hóa chất hay còn gọi là chất bảo quản, với tính ưu việt là ít tốn kém, quy trình kỹ thuật đơn giản, thời gian bảo quản lâu. Nhưng với nhiều tính ưu việt của chất bảo quản thì cũng có mặt tiêu cực chính là ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng. Hiện này, mức sống ngày càng được nâng cao ở nhiều quốc gia vì thế việc chú trọng đến sức khỏe ngày càng được quan tâm. Xuất hiện từ đầu thế kỷ 19, phương pháp bảo quản thực phẩm bằng điều chỉnh khí quyển tồn trữ được xem là phương pháp hiệu quả, đặt biệt khi được kết hợp với các phương pháp khác càng làm tăng tính hiệu quả của nó. Khắc phục được nhược điểm phương pháp bảo quản bằng hóa chất hay chất bảo quản, và đã là xu hướng phát triển đến ngày nay. Tuy đã được phát triển từ nhiều thập kỉ trước nhưng việc áp dụng còn rất hạn chế nhất là Việt Nam vì một vài yếu tố khách quan mà đến ngày chưa được phát triển mạnh mẽ. Với xu thế hội nhập toàn cầu, Việt Nam lại là một nước nông nghiệp, để có thể cạnh tranh và đưa hàng hóa Việt tiến vào các thị trường khó tính như Mỹ, Nhật Bản thì việc áp dụng phương pháp bảo quản bằng điều chỉnh khí quyển tồn trữ là hết sức cần thiết. Bởi phương pháp này hiệu quả cao, có thể dễ dàng kết hợp với các phương pháp bảo quản khác, đồng thời thỏa mãn điều kiện của khách hàng, dù là khách hàng khó tính. Trên thế giới đã có bước tiến lớn về bảo quản hoa quả tươi bằng môi trường khí điều chỉnh (Control Atmosphere – CA), môi trường khí điều biến (Modified Atmosphere – MA), và bao gói khí điều biến MAP (Modified Atmosphere Packaging). Đây là những phương pháp bảo quản rau quả tươi tiên tiến nhằm giữ được chất lượng tự nhiên của rau quả, hạn chế sử dụng hóa chất trong quá trình bảo quản và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Điểu chỉnh khí quyển tồn trữ là việc duy trì một thành phần không khí (khoảng 8% O2, và trên 1% CO2) mà khác với không khí trong tự nhiên (khoảng 78% N2 , 21% O2, và 0,03% CO2). Vì thế nhóm mình xin được cung cấp thông tin về phương pháp này thông qua bài làm nhóm.
Trang 1Hình 2: Bảo quản rau bằng màng OTR
15
Hình 3: Bảo quản rau bằng màng PE
16
Hình 4: Cơ chế hoạt động của máy Snorkel
17
Hình 5: Cơ chế vận hành của máy Vacuum chamber machines
18
Hình 6: Cơ chế vận hành của máy HFFS (a) và VFFS (b)
18
Hình 7: Cơ chế vận hành của máy Thermo-forming packaging
machines
19
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1: so sánh hiệu quả của bảo quản có điều khiển thành phần khíquyển
11
Bảng 2: Một số ứng dụng MAP trong bảo quản trái cây 13, 14
Trang 2LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, khi sản lượng lương thực, thực phẩm này càng giatăng dẫn đến việc gia tăng nhu cầu trao đổi hàng hóa Để có thể traođổi hàng hóa, đặc biệt là các loại hàng hóa nông sản, hàng hóa thựcphẩm thì cần được bảo quản ở điều kiện tốt nhất để có thể đến tayngười tiêu dùng Bởi vì hàng hóa nông sản và hàng hóa là thực phẩmthì dễ dàng bị hư hỏng trong thời gian ngắn, vì thế mà nhiều phươngpháp bảo quản thực phẩm ra đời nhằm giảm sự hao hụt, giảm tổnthất về kinh tế Các phương pháp bảo quản ngày càng đa dạng vàkhông ngừng đạt hiệu quả cao như bảo quản lạnh, bảo quản sấy khô
và đặc biệt là phương pháp bảo quản bằng hóa chất hay còn gọi làchất bảo quản, với tính ưu việt là ít tốn kém, quy trình kỹ thuật đơngiản, thời gian bảo quản lâu Nhưng với nhiều tính ưu việt của chấtbảo quản thì cũng có mặt tiêu cực chính là ảnh hưởng đến sức khỏengười sử dụng Hiện này, mức sống ngày càng được nâng cao ởnhiều quốc gia vì thế việc chú trọng đến sức khỏe ngày càng đượcquan tâm Xuất hiện từ đầu thế kỷ 19, phương pháp bảo quản thựcphẩm bằng điều chỉnh khí quyển tồn trữ được xem là phương pháphiệu quả, đặt biệt khi được kết hợp với các phương pháp khác cànglàm tăng tính hiệu quả của nó Khắc phục được nhược điểm phươngpháp bảo quản bằng hóa chất hay chất bảo quản, và đã là xu hướngphát triển đến ngày nay Tuy đã được phát triển từ nhiều thập kỉtrước nhưng việc áp dụng còn rất hạn chế nhất là Việt Nam vì mộtvài yếu tố khách quan mà đến ngày chưa được phát triển mạnh mẽ.Với xu thế hội nhập toàn cầu, Việt Nam lại là một nước nông nghiệp,
để có thể cạnh tranh và đưa hàng hóa Việt tiến vào các thị trườngkhó tính như Mỹ, Nhật Bản thì việc áp dụng phương pháp bảo quảnbằng điều chỉnh khí quyển tồn trữ là hết sức cần thiết Bởi phươngpháp này hiệu quả cao, có thể dễ dàng kết hợp với các phương phápbảo quản khác, đồng thời thỏa mãn điều kiện của khách hàng, dù làkhách hàng khó tính Trên thế giới đã có bước tiến lớn về bảo quảnhoa quả tươi bằng môi trường khí điều chỉnh (Control Atmosphere –CA), môi trường khí điều biến (Modified Atmosphere – MA), và baogói khí điều biến - MAP (Modified Atmosphere Packaging) Đây lànhững phương pháp bảo quản rau quả tươi tiên tiến nhằm giữ đượcchất lượng tự nhiên của rau quả, hạn chế sử dụng hóa chất trong quátrình bảo quản và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Điểu chỉnhkhí quyển tồn trữ là việc duy trì một thành phần không khí (khoảng8% O2, và trên 1% CO2) mà khác với không khí trong tự nhiên(khoảng 78% N2 , 21% O2, và 0,03% CO2) Vì thế nhóm mình xin đượccung cấp thông tin về phương pháp này thông qua bài làm nhóm
Trang 3Chương 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU CHỈNH KHÍ QUYỂN TỒN TRỮ Lợi ích và tìm năng của kỹ thuật bảo quản CA/MA
Về cơ bản MA và CA giống nhau, chỉ khác nhau ở mức độ kiểmsoát Tuy nhiên, CA là chính xác hơn trong việc kiểm soát mức độ khí.Những lợi ích tiềm năng quan trọng của CA /MA mang lại:
- Làm chậm quá trình chín, quá trình hô hấp,
- Trực tiếp hoặc gián tiếp ảnh hưởng đến tác nhân gây bệnh sauthu hoạch, giảm sự cố sâu bệnh và mức độ nghiêm trọng
- Giảm bớt các rối loạn sinh lý quả, như tổn thương lạnh
- Là công cụ hữu ích để kiểm soát côn trùng trong một số mặthàng để đáp ứng yêu cầu kiểm dịch thực vật của nước nhậpkhẩu
1.1 Phương pháp bảo quản CA
Lịch sử hình thành
Theo Dr Richard Sharples vào đầu thế kỷ 19, các nghiên cứu
đã báo cáo về tác động có lợi của nồng độ carbon dioxide cao và oxythấp trong bảo quản trái cây Năm 1918, các nghiên cứu có hệ thốngchi tiết lần đầu tiên, được gọi là "khí" lưu trữ trái cây, được khởixướng bởi Franklin Kidd và Cyril West tại Anh Công việc của họ đạtđỉnh điểm trong hai bài báo cổ điển về lưu trữ táo, dựa trên nghiêncứu được thực hiện từ năm 1918 và 1927 tại Phòng thí nghiệm nhiệt
độ thấp, phục vụ cho nghiên cứu trong Hóa sinh và Lý sinh học tạiCambridge (Anh) Đó là từ Kidd và các tiến sĩ Bob Smock (Cornell),Archie Van Doren và Max Patterson (Washington State University),Ken Olsen và những người khác, từ đó có được thông tin cơ bản vềbiến đổi của trái cây trong lưu trữ CA (Eugene Kupferman, 1989)
Khái niệm
Là phương pháp trong đó môi trường được điều chỉnh sao chohàm lượng O2 thấp hoặc/ và CO2 cao Không khí được điều chỉnh liêntục bằng việc đo hoặc chỉnh lý thông qua quá trình bảo quản, thườngđược sử dụng trong các kho bảo quản cố định (kho chuyên dùng chobảo quản CA) hoặc ở các khoang tàu hay container
Ứng dụng:
Một số sản phẩm được bảo quản bằng khí quyển điều chỉnh:ngũ cốc, lúa gạo, táo, cà chua, chuối, đào, bông cải xanh, măng tây,quả bơ, xoài, hoa cắt cành và thịt ướp lạnh,…CA áp dụng chủ yếu đốivới táo, sau đó là cải bắp, xà lách, quả bơ, măng tây, chuối,… Đối vớiphương pháp bảo quản bằng khí quyển điều chỉnh CA, mỗi loại nôngsản sẽ có những công thức riêng về thành phần khí, nhiệt độ, độ ẩm,thời gian bảo quản
Phương pháp bảo quản MA
Trang 4Lịch sử hình thành
Thập niên 1920, cơ sở nghiên cứu khoa học tại Cambridge(Anh), cho thấy thời gian bảo quản của táo có thể tăng lên bằng cáchlưu trữ chúng trong điều kiện có hàm lượng oxi thấp và cacbondioxide cao Còn trong năm 1930 thịt bò carcases được vận chuyểntrong môi trường có chứa carbon dioxide, tăng gần gấp đôi thời giantồn trữ trước đó Kỹ thuật này đã được giới thiệu thương mai cho cácgói bán lẻ cho đến đầu những năm 1970 ở châu Âu Vào năm 1979chuỗi cửa hàng bán lẻ Marks & Spencer tung ra thử nghiệm sảnphẩm thịt bảo quản bằng MAP (Parry, 1993) tạo ra sự thành cônglớn Kể từ đó việc sử dụng công nghệ MAP trong ngày càng được mởrộng do thị hiếu và nhu cầu tiêu dùng ngày càng tăng đối với thựcphẩm tiện lợi, tươi, ướp lạnh và chứa ít chất bảo quản Kỹ thuật bảorau quả bằng phương pháp MA (Modified Atmosphere), tạm dịch là
“khí quyển điều chỉnh” hiện được sử dụng ở nhiều nước trên thế giới,đối với nhiều loại quả, chẳng hạn như Philippines, Nam phi Kỹ thuậtMAP hiện đang được sử dụng trên một loạt các loại thực phẩm tươihoặc ướp lạnh, bao gồm cả nguyên liệu, thịt nấu chín, gia cầm, tráicây, rau quả và gần đây là cà phê, trà và bánh
Khái niệm
Phương pháp bảo quản trong môi trường không khí cải tiến(phương pháp MA) là phương pháp mà thành phần không khí có sựthay đổi thích hợp trong quá trình bảo quản
Trong công nghệ bảo quản rau quả bằng phương pháp MA cònđược quan niệm: “Là phương pháp bảo quản mà rau quả được đựngtrong túi màng mỏng polyetylen có tính thẩm thấu chọn lọc hoặc tạomàng bao bọc quả bằng các chất sáp đặc biệt” Khi sử dụng để bảoquản nguyên liệu thì sự tương tác giữa màng và rau quả làm cho khíquyển có nồng độ khí CO2 và O2 thích hợp cho từng loại rau quả
Phương pháp MA bao gồm:
- Phương pháp tạp màng bao cho sản phẩm
- Phương pháp bao gói bằng khí quyển điều chỉnh (MAP)
Khái niệm về MAP
Theo Hintlian và Hotchkiss – 1986, MAP – Modified AtmospherePackaging là: “Thực phẩm được bao gói trong bao bì với thành phầnkhông khí đã được sửa đổi khác hẳn không khí bên ngoài”
MAP là 1 dạng bao gói bao gồm loại bỏ khí từ trong bao bì vàthay vào đó là một khí hoặc 1 hỗn hợp khí phụ thuộc vào sản phẩm
và có sự thay đổi liên tục qua chu kỳ bảo quản bởi các yếu tố hô hấp,sinh hoá và thấm chậm qua bao bì (BLAKISTONE, 1998, R.T.Parry,1993) MAP đã trở thành phương pháp thông dụng đáp ứng đòi hỏibảo quản, vận chuyển và bán lẻ cho rau quả (Day, 1992) Tuy nhiên,
Trang 5nó không giống như phương pháp điều chỉnh khí (ControlledAtmosphere CA) là không điều chỉnh chính xác thành phần không khí
ở nồng độ riêng biệt nào đó bởi trong bao bì được hàn kín (Day,1992)
Ứng dụng:
Kỹ thuật bảo quản thực phẩm bằng MA hay MAP được dùngtrong bảo quản các sản phẩm nông nghiệp sau thu hoạch như: tráicây, rau quả, nguyên liệu chế biến, Ngoài các loại nông sản thì kỹthuật bảo quản MA hay MAP còn được ứng dụng trong bảo quản: thịt,thịt gia cầm, thịt đã nấu chín, thực phẩm ướp lạnh, mì ống tươi,coffee, trà và các sản phẩm bánh,
Trang 6Chương 2. CƠ SỞ KHOA HỌC
2.1Đặc điểm của rau quả
Rau quả là một loại nông sản tương đối khó bảo quản vì lượngnước trong rau quả chiếm 85% đến 95%, chỉ có từ 5% đến 15% làchất khô, là điều kiện tốt cho vi sinh vật hoạt động Mặt khác thànhphần dinh dưỡng của rau quả rất phong phú chứa chủ yếu là đường
dễ hấp thu (glucose, fructose, saccarose), các polisaccarit (tinh bột,xenlulose, hemiixenlulose, các chất pectin), các axit hữu cơ, muốikhoáng, các hợp chất chứa nitơ, chất thơm và các vitamin… Kết cấucủa đa số các loại rau quả lại lỏng lẻo, mềm xốp, dễ bị xay xát… Sẽtạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập và phát triển Trong quá trìnhthu hoạch rau quả còn xảy ra quá trình hô hấp dẫn đến các quá trìnhsinh lý, hoá thuỷ phân trong nội bộ làm tiền đề cho vi sinh vật pháttriển
Sau một thời gian bảo quản sản phẩm thực phẩm có các sựbiến đổi không mong muốn làm ảnh hưởng đến giá trị của sản phẩmthực phẩm Các phản ứng hoá học như sự oxi hoá chất béo, giảmhoặc biến đổi sắc tố, các phản ứng sinh hóa làm biến tính protein, sựhình thành mùi lạ do vi sinh vật phát triển, sự mất mát vitamin, làmgiảm chất lượng của thực phẩm có mô lẫn thực phẩm không mô Sựgiập ở trái cây do sự va đập trong quá trình bảo quản không tốt lúcvận chuyển là nguyên nhân chủ yếu làm tổn hại trái cây và tổn thấtchất lượng do tổn thương Việc làm khô quá mức cũng có thể làm tổnhại đáng kể phần lớn sản phẩm thực phẩm Hơn nữa, những hoá chấtđược thêm vào thực phẩm một cách vô tình hay cố ý hoặc môitrường của nó (chẳng hạn phụ gia thực phẩm, SO2, ozon, ammoniac,CO2 và ethylene) có thể, làm tổn hại một số thực phẩm Thí dụ,ammoniac là một phụ gia vô tình (rò rỉ từ máy lạnh), cần phải ngănngừa sự hiện diện của nó bởi sự huỷ hoại của nó trên thực phẩm
2.2Thành phần khí quyển
Trong điều kiện bình thường không khí có: 21% O2; 78% N2;0.03% CO2; còn lại là các khí khác Thành phần không khí của môitrường quyết định trực tiếp đến các phản ứng hóa sinh của rau ăn lá.Trong môi trường nhiều khí O2 thì quá trình hô hấp hiếu khí xảy ranhanh hơn và ngược lại Hàm lượng CO2 trong môi trường bảo quảnthường tăng do quá trình hô hấp giải phóng ra CO2 Thấy rằng vớihàm lượng khoảng 7% và nhiệt độ khảng 12˚C thì CO2 có khả nănghạn chế cường độ hô hấp hiếu khí, khi lượng CO2 >10% sẽ bắt đầudiễn ra quá trình hô hấp yếm khí Hàm lượng CO2 >20% có thể ứcchế hoạt động của một số nấm mốc, khả năng này được tăng lên khikết hợp với bảo quản ở nhiệt độ thấp ( Nguyễn Thị Thu Hiền, 2008)
Trang 7 Các tác động của các khí trong bảo quản bằng kỹ thuật điều chỉnh khí quyển tồn trữ (O 2 , N 2 , CO 2, Etylen).
- Etylen:
Ethylene được gọi là khí chín, trong quá trình bảo quản hàmlượng chất khí này biến đổi và có xu hướng tăng lên, ảnh hưởng đếnquá trình chín tiếp của rau quả và hậu quả là làm giảm thời gian bảoquản rau quả Do đó, cần phải theo dõi yếu tố này trong suốt tiếntrình bảo quản
Khí etylen được có thể được hấp thụ bởi các tinh thể thuốc tím
Nó được sử dụng thành công cho sản phẩm mới nhưng về lâu dài thìkhông có lợi trong môi trường CA
- Cacbon dioxy (CO2):
Vai trò của CO2
▪ Tạo môi trường kỵ khí
sẽ thường được sử dụng phục vụ một số phần và có thể hoạt độngtại chỉ một phòng tại một thời điểm
- Oxy:
Vai trò của Oxy:
▪ Cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí bắt buộc
▪ Tham gia vào quá trình hô hấp hiếu khí, quá trình chín sau thuhoạch và lão hóa
▪ Nếu thiếu Oxy: rau quả sẽ hô hấp yếm khí → cần duy trì nồng độoxy ở mức tối thiểu trong kho bảo quản
Trang 8Oxygen là khí quan trọng nhất để đánh giá trong một kho bảoquản hiện đại CA oxy thấp.
Yêu cầu chính trong kiểm soát là lượng O2 thấp trong cất trữ.Điều này đạt được bằng kiểm soát số lượng không khí đưa vào kholưu trữ phải phù hợp để thay thế lượng CO2 do hô hấp của sản phẩmsinh ra
Để duy trì chính xác lượng O2 cất trữ, kho lưu trữ đầy đủ đểcho phép phần lớn không khí được theo đồng hồ hơn là thông khôngqua kiểm soát rò rỉ
Kiểm soát tự động được xem là thiết yếu giữ mức O2 ở dưới 2%
và phải giữ tỉ lệ này ổn định, được tự động hóa nhằm nâng cao chấtlượng của quả trong cất trữ
- Nitrogen (N2)
N2 là một khí trơ được sử dụng để đuổi O2 khỏi bao bì Nó sửdụng như là khí giúp “đổ đầy” ngoài ra nó cũng có hiệu ứng tương tựCO2 Tuy nhiên khác biệt rõ nhất của hai loại khí này là CO2 ức chế vikhuẩn và nấm mốc theo nguyên tắc tạo môi trường kỵ khí
2.3Bảo quản trong điều kiện khí quyển điều chỉnh
2.3.1 Phương pháp CA (Control Atmosphere)
Đây là phương pháp bảo quản rau quả tươi trong môi trườngkhí quyển mà thành phần khí CO2, O2 được điều chỉnh hay đượckiểm soát trong suốt quá trình bảo quản
Mục đích của phương pháp CA là nhằm làm giảm quá trình sinh
lý, sinh hóa, chẳng hạn như làm giảm quá trình hô hấp, giảm mức độsản sinh ethylen, làm chậm quá trình chín và mềm hóa
Nguyên lý của phương pháp CA: ta thêm hoặc bớt thành phầnkhí nhằm tạo thành phần khí khác biệt với khí quyển bình thường.Nói cách khác là tăng lượng CO2, giảm O2 (có thể tăng lượng N2) sovới môi trường khí quyển bình thường
• Ưu nhược điểm của phương pháp CA
Trang 9+ Hệ thống phức tạp, đòi hỏi sự chú ý đặc biệt trong đầu tư xâydựng và vận hành trong kho bảo quản
+ Tính ổn định của chế độ bảo quản không cao, phụ thuộc vàogiống, loại, thời vụ, điều kiện và địa bàn phát triển nguyên liệu rauquả
Khi bảo quản cam bằng phương pháp CA, nồng độ O2 3-5%,nồng độ CO2 trong khoảng 5-8%
Phương pháp CA thường được sử dụng để bảo quản trái câytươi ở quy mô lớn Nó tỏ ra có hiệu quả cao khi được thực hiện ở điềukiện nhiệt độ thấp
Với tác dụng bảo quản trên, phương pháp CA cũng được sửdụng rộng rãi cho cam Nó đã cho kết quả rất tốt trong việc giữ đượcgiá trị cảm quan cũng như giá trị dinh dưỡng của cam
• Phương pháp tạo khí quyển điều chỉnh: tự nhiên và nhân
tạo
− Phương pháp tự nhiên:
+ Dựa vào quá trình hô hấp tiêu thụ O2 và nhả CO2
+ Nồng độ O2 giảm dần và CO2 tăng dần
+ Khi O2 hạ đến nồng độ cần thiết thì giữ lại bằng cách thổi khôngkhí vào
+ Phương pháp này đơn giản, rẻ tiền, dễ ứng dụng nhưng quá trìnhđiều chỉnh kéo dài
+ Kiểm tra khó thực hiện do không thể mở kho
− Phương pháp nhân tạo:
+ Dùng khí Nitơ cho vào phòng hoặc cho không khí đã rút bớt khí O2đến nồng độ cho phép bằng cách cho tiếp xúc với metan hoặcpropan để có thể đưa nhanh nồng độ O2 đến mức mong muốn
+ Nồng độ CO2 được điều chỉnh theo phương pháp tự nhiên tức là lợidụng khí CO2 thải ra từ quá trình hô hấp
+ Dùng phương pháp hấp thụ CO2 bằng NaOH hoặc Ca(OH)2 hoặcethanolamin
+ Có thể hấp thụ CO2 bằng cách cho không khí sục qua nước để CO2hòa tan vào
Trang 102.3.2 Phương pháp MA (Modified Atmosphere)
Tính năng của công nghệ bảo quản bằng cách bao gói sảnphẩm trong khí quyển thay đổi (MAP) nhằm kéo dài tuổi thọ của thựcphẩm đã được nhận biết từ năm 1979 Thực chất của phương phápnày chính là sự thay đổi không khí trong bao gói bằng hỗn hợp khíkhác nhau, với tỷ lệ của mỗi cấu tử khí được cố định khi hỗn hợpđược đưa vào, nhưng không có một sự điều chỉnh nào sau đó trongsuốt quá trình bảo quản
Mục đích của phương pháp này là làm giảm hoạt động hô hấp
và các phản ứng trao đổi chất, hạn chế sự phát triển của vi sinh vậtbằng cách làm tăng hàm lượng CO2 và giảm O2 thông qua việc sửdụng các loại bao bì có tính chất phù hợp
Nguyên lý của MA là tạo hệ thống tồn trữ là hệ thống động Banđầu, bên trong bao bì hàm lượng O2 giảm dần do việc sử dụng bởinguyên liệu và hàm lượng CO2 tăng dần do quá trình hô hấp Quátrình này cứ tiếp tục diễn ra đến khi điều kiện cân bằng đạt được tạithời điểm tốc độ tiêu thụ O2 bằng tốc độ sinh CO2 trong đó O2khuếch tán vào bên trong và CO2 khuếch tán ra ngoài màng bao gói
Do đó, hàm lượng O2 giảm dần và CO2 tăng trong bao bì tồn trữ Khi
− Nồng độ O2, CO2 và ethylen
− Sự hô hấp của rau quả
− Loại bao bì sử dụng
Trong các yếu tố trên thì có thể nói bao bì yếu tố ảnh hưởng lớnnhất đến hiệu quả của phương pháp MA nhất là ở tính thấm khí O2,CO2 và hơi nước Thật vậy, nếu bao bì có tính thấm cao đối với O2,quả sẽ hô hấp nhiều, sinh ra ethylen và nhanh chín Còn nếu bao bì
có tính thấm khí quá kém, tạo điều kiện cho quả hô hấp yếm khí.Nhìn chung, các bao bì có tỷ lệ thấm CO2:O2 vào khoảng 1:3 là thíchhợp nhất, như là bao bì LDPE, PVC, và dạng hỗn hợp EVA với LDPE
Với phương pháp này ta có thể sử dụng bao một màng hay baohai màng Ngoài ra, để quá trình thoát khí CO2 trong bao bì hạn chếđược sự hô hấp yếm khí, người ta sử dụng bao bì đục lỗ với số lỗchiếm 2-5% diện tích bao bì
Trang 11* Ưu nhược điểm của phương pháp MA
+ Sản phẩm được nhìn thấy rõ ràng và quan sát được toàn bộ
Trang 12hành nhiều nghiên cứu để làm giảm sự tổn hao các chất dinh dưỡngtrong cải Chít (Brassica chinensis L.) Việc điều chỉnh nồng độ khôngkhí bao gói với tỷ lệ O2 5% và CO2 2% kết hợp bảo quản ở 10˚C sẽlàm giảm quá trình hô hấp của rau Bao gói trong điều kiện khíquyển cải biến MAP và bảo quản ở 10˚C làm giảm các quá trình phânhủy diệp lục, giữ cho lá có màu xanh hơn là khi bao gói trực tiếptrong các túi PE Cải chít bảo quản ở điều kiện trên có thể bảo quảnđược 10 ngày mà các chất dinh dưỡng và cảm quan hầu như khôngthay đổi
Theo nghiên cứu của Viện Nghiên cứu và bảo quản thực phẩm:
về bảo quản rau ở nhiệt độ thấp (10 – 20˚C) kết hợp với bao gói bằngmột số loại màng mỏng như: PE (Polime Ethylene), PP (Hydrophobicpolypropylene), LDPE (Low degree hydrophobic polypropylene),HDPE (Hight degree hydrophobic olypropylene), BOQ – 15, OTTC,OTR, OTR4000 Các loại màng này đều được làm dựa trên côngnghệ MAP (Modified Atmosphere Packaging – môi trường khí quyểncải biến) có khả năng kéo dài thời gian bảo quản rau quả từ 15 – 20ngày ở nhiệt độ từ 10 – 20˚C, trong khi bảo quản ở nhiệt độ thường
có thể bảo quản khoảng từ 3 đến 4 ngày (Báo Đất Việt - 30/11/2009) Các màng bảo quản thường có độ dày mỏng khác nhau từ 20– 50 µm và có cấu tạo khác nhau Vì vậy, chúng sẽ có khả năng thấmhút khí và nước khác nhau giúp điều chỉnh môi trường bảo quản luôn
ổn định, kiềm chế quá trình hô hấp của rau quả, giúp rau quả có thểsống được lâu, ít bị biến đổi về độ cứng, hương vị trong bảo quản.Theo ông Chu Doãn Thành, Viện Nghiên cứu Rau Quả, phương phápnày có thể dùng để bảo quản rất nhiều loại rau, củ, quả, đặc biệt làcác loại rau, củ, quả trong mùa đông như: Cải bắp, cải thảo, bí đao,
su hào, súp lơ, cà rốt” Phương pháp MAP làm giảm cường độ hôhấp và các quá trình biến đổi sinh lý, sinh hóa của rau, kéo dài thờigian "sống" của rau lâu hơn so với bình thường Công nghệ này còn
có tác dụng ngăn cản sự bay hơi nước, thay đổi nồng độ O2 và CO2theo hướng tích cực, giúp hạn chế việc thất thoát các vitamin vàkhoáng chất của rau, củ, quả trong quá trình bảo quản Nhờ đó, hàmlượng dinh dưỡng của rau, củ, quả được đảm bảo Ngoài ra, phươngpháp này rất đảm bảo về kinh tế Chi phí để bảo quản 1kg rau quảbằng phương pháp bọc màng bảo quản chỉ hết khoảng 200 đồng.Các loại túi, màng để bọc bảo quản rau quả rất tốt Rau muống, raucải có thể để đến 6, 7 ngày mà không bị héo, bị úa hay hư hỏng
Hỗn hợp khí trong MAP phải được lựa chọn tuỳ thuộc vào từngloại rau quả, nói chung là khí O2, CO2 và N2 (Farber, 1991, Day,1989), Có 3 loại khí và hỗn hợp khí là Tính chất trơ (Nitơ), tính chấtbán tích cực (CO2+N2 hoặc O2+CO2+N2) và tính chất tích cực (CO2hoặc CO2+O2) Tạo các hỗn hợp khí tuỳ thuộc vào loại rau quả, độchín, vật liệu đóng gói và nhiệt độ bảo quản (Farber, 1991) để đápứng sự đòi hỏi của sự mất nước rau quả, tỉ lệ hô hấp, ổn định màu
Trang 13mạnh thì có thể dùng O2+CO2 ở mức thích hợp (Hochhaus và Wild,1993) Sự khác nhau nồng độ khí O2+CO2 để bảo vệ và kéo dài thờigian bảo quản được nghiên cứu (Kaji, 1993).
− Ưu điểm:
Là tăng đáng kể thời gian bảo quản do hạn chế được quá trình
hô hấp, trao đổi và chuyển hoá các chất do đó giảm tổn thất sau thuhoạch mà vẫn duy trì được chất lượng thương phẩm và giá trị củasản phẩm mà không cần dùng hoá chất Sản phẩm được bảo quảnbằng MAP là sản phẩm “sạch” do không cần dùng đến bất cứ hoáchất bảo quản nào do đó tuyệt đối an toàn cho sức khỏe người tiêudùng và môi trường chung quanh giảm chu kỳ đưa hàng, giảm phếthải, tốt cho chất lượng cảm quan, tăng khoảng cách phân phối, sảnxuất tập trung, dễ kiểm soát (Parry, 1993) Bảo quản MAP làm choquá trình mềm hoá bị chậm lại, quả vẫn giữ được độ chắc, cứng cầnthiết, các sắc tố chlorophill giảm chậm, carotenoids và anthociankhông tăng, giảm sự tạo thành các hợp chất thơm nhưng khi ra ngoàikhông khí thì ảnh hưởng này bị mất đi (Plich, 1987; Colelli, 1991;Prince, 1998; Ben- Yehoshua, 1987; Powerie, 1991; Fellmen, 1993;Han, 1999)
+ Hiện nay phương pháp này cũng chỉ trong tiến trình nghiên cứu,chưa được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ bảo quản rau quả
Bảng 1: so sánh hiệu quả của bảo quản có điều khiển thành phần khí quyển.
Loại
rau
Kho bảo quản lạnh
thường Kho bảo quản lạnh có điều khiển thành phần khí quyển
Nhiệ
t độ
(˚C)
Độ ẩm khô ng khí (%)
Thời gian bảo quản
Nhiệt độ ( ˚C)
Độ ẩm khôn
g khí (%)
O 2
(%) CO (%) 2 Thời gian
bảo quản