Phương pháp sử dụng màng bảo quản nông sản là một trong những phương pháp đơn giản, tiềm năng và hiệu quả cao. Phương pháp này có tính ứng dụng cao do sự đơn giản hóa về quy trình bảo quản. Với nhu cầu thực tế đó, Viện Hóa học đã triển khai, thực hiện đề tài “ Nghiên cứu quy trình bảo quản đậu tương bao bì polyme đa lớp kín khí”. Chuyên đề này trình bày kết quả hoàn thiện quy trình công nghệ và ứng dụng màng bao bì polyme đa lớp kín khí để bảo quản đậu tương (đậu nành). Việt Nam là đất nước nhệt đới, môi trường nóng ẩm, tổn thất sau thu hoạch của cây trồng là khá lớn. Sản xuất nông nghiệp gặp những khó khăn về diện tích đất canh tác bị thu hẹp do công nghiệp hóa, đô thị hóa, thiên tai, đất bị thoái hóa; và đòi hỏi năng suất cây trồng ngày càng cao. Vì vậy, việc giảm tổn thất sau thu hoạch sẽ giảm sức ép cho việc tăng năng suất và diện tích trồng trọt. Tổn thất sau thu hoạch xuất hiện ở tất cả các quá trình sau thu hoạch như chăm sóc sau thu hoạch, vận chuyển, tồn trữ, chế biến, bao gói, phân phối
Trang 1Nghiên cứu vật liệu, công nghệ sản xuất bao bì polyme đa lớp kín khí
ứng dụng trong bảo quản nông sản và dược liệu khô
Mã số: ĐTĐL.CN-51/15
Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Thanh Tùng
Cơ quan chủ trì: Viện Hóa học – Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam
Trang 2Đậu tương là một trong những loại nông sản có giá trị dinh dưỡng cao Chínhthành phần dinh dưỡng cao làm tăng giá trị của nó và cũng là môi trường hấp dẫn cho cácloại vi sinh vật và sâu bọ, côn trùng phát triển Tuy nhiên, công đoạn bảo quản của ngườinông dân và các cơ sở sản xuất lưu trữ chưa được quan tâm và phát triển nhiều hiện nay.
Do đó, nghiên cứu các quá trình sau thu hoạch nông sản, đặc biệt là quá trình nông sản đểtiến tới hạn chế tổn thất sau thu hoạch là vấn đề cấp thiết
Phương pháp sử dụng màng bảo quản nông sản là một trong những phương phápđơn giản, tiềm năng và hiệu quả cao Phương pháp này có tính ứng dụng cao do sự đơngiản hóa về quy trình bảo quản Với nhu cầu thực tế đó, Viện Hóa học đã triển khai, thựchiện đề tài “ Nghiên cứu quy trình bảo quản đậu tương bao bì polyme đa lớp kín khí”.Chuyên đề này trình bày kết quả hoàn thiện quy trình công nghệ và ứng dụng màng bao
bì polyme đa lớp kín khí để bảo quản đậu tương (đậu nành)
Trang 31 Tổng quan
1.1 Tính chất, đặc tính hạt ngô
Ngô, ngô hay bẹ (danh pháp hai phần: Zea mays L ssp mays) là một loại cây
lương thực được thuần canh tại khu vực Trung Mỹ và sau đó lan tỏa ra khắp châu Mỹ.Ngô lan tỏa ra phần còn lại của thế giới sau khi có tiếp xúc của người châu Âu với châu
Mỹ vào cuối thế kỷ 15, đầu thế kỷ 16
Ngô là cây lương thực được gieo trồng nhiều nhất tại châu Mỹ (chỉ riêng tại Hoa
Kỳ thì sản lượng đã là khoảng 270 triệu tấn mỗi năm) Các giống ngô lai ghép được cácnông dân ưa chuộng hơn so với các giống, thứ ngô thông thường do có năng suất cao vì
có ưu thế giống lai Trong khi một vài giống, thứ ngô có thể cao tới 7 m (23 ft) tại một sốnơi thì các giống ngô thương phẩm đã được tạo ra với chiều cao chỉ khoảng 2,5 m (8 ft)
Ngô ngọt (Zea mays var rugosa hay Zea mays var saccharata) thông thường thấp hơn so
với các thứ, giống ngô khác
Hình 1.1 Hạt ngô
Hạt ngô được cấu tạo bởi 5 phần chính là: Mày hạt, vỏ hạt, lớp biểu bì, nội nhũ vàphôi hạt
- Mày hạt: Là phần lồi ra ngoài ở cuối hạt, mày hạt là bộ phận đính hạt và lõi ngô
- Vỏ hạt: Là lớp màng mỏng bao quanh hạt để bảo vệ hạt
- Lớp biểu bì: Nằm dưới lớp vỏ hạt Khối lượng vỏ và lớp biểu bì chiếm 5 – 11%khối lượng toàn hạt
- Nội nhũ: Chiếm 75 – 83% khối lượng hạt và chứa đầy tinh bột; được phân biệtthành 2 miền: miền sừng và miền bột
- Phôi hạt: Nằm ở phần đầu nhỏ của hạt, dưới lớp biểu bì, chứa tất cả các tế bàophát triển của cây ngô, đóng vai trò quan trọng nhất trong sự xuất hiện và phát triển củacác quá trình sống Chiếm 10 – 15% khối lượng hạt Các hạt ngô có kích thước cỡ hạt đậu
Hà Lan và bám chặt thành các hàng tương đối đều xung quanh một lõi trắng để tạo ra ngô
Trang 4ngô Mỗi ngô ngô dài khoảng 10-25 cm, chứa khoảng 200-400 hạt Các hạt có màu nhưánh đen, xám xanh, đỏ, trắng và vàng.
Hình 1.1 Cấu tạo của hạt ngô
1.1.1 Độ hư hỏng của khối hạt ngô
Trong khối ngô bao giờ cũng có khoảng không giữa các hạt gọi là độ hỏngcủakhối ngô Độ hỏng của khối ngô được tính bằng tỷ số giữa thể tích khoảng khônggiữacác hạt trên thể tích của toàn đống ngô, biểu thị bằng %.Độ hỏng của khối ngô đóngvai trò quan trọng trong bảo quản ngô, ảnh hưởngtới quá trình hút và nhả ẩm của đóngngô Khi bảo quản để độ hỏng bị thu hẹp sẽ bị hôhấp hiếm khí làm cho khối ngô giảmchất lượng, phôi ngô bị nhiễm độc, ngô sẽ mấtkhả năng mọc mầm…
1.1.2 Tính hút, nhả khí và hơi của ngô
- Tính hút nhả khí và hơi của ngô: Tất cả các chất khí và hơi trong môi trường bảoquản ngô như khí cacbonic,amoniac, hơi các axít hữu cơ và các khí lạ khác đều có khảnăng xâm nhập vào hạt Khihạt đã hấp thụ thì quá trình thoát khí rất khó và không baogiờ nhả ra triệt để.Lợi dụng tính chất này ta có thể tạo hương thơm cho ngô bằng cách đểngô
trong môi trường không khí có hương
+ Tính hút, nhả hơi nước: Khi áp suất hơi của không khí lớn hơn áp suất hơi riêngphần trên bền mặt hạtthì hạt sẽ hút hơi nước vào và ngược Khi áp suất hơi của không khíbằng áp suất riêngphần trên bề mặt hạt thì quá trình trao đổi ẩm đạt tới trạng thái cânbằng
Độ ẩm cân bằng của hạt nói chung và của hạt ngô nói riêng phụ thuộc vào độẩm tươngđối của không khí, nhiệt độ không khí và thành phần cấu tạo hạt
Trang 5Các phần khác nhau của ngô có tính hút nhả ẩm khác nhau; phôi hạt hấp thụẩmnhanh và nhiều hơn các phần khác.
1.1.3 Tính dẫn nhiệt của ngô
Tính chất này đặc trưng cho quá trình trao đổi nhiệt trong khối ngô bằng đối lưuvàtruyền trực tiếp Tốc độ thay đổi nhiệt độ của ngô rất chậm, tính chất truyền nhiệt độcủahạt thấp có cả mặt tốt và mặt xấu
Tính chất này có lợi cho bảo quản ngô ở chổ: Do khối ngô nóng lên chậm vàdẫnnhiệt kém nên ảnh hưởng của bên ngoài vào khối ngô chậm.Tính dẫn nhiệt có hại ở chỗ:Khi khối ngô bị nóng muốn hạ nhiệt độ rất khókhăn, nếu không kịp thời sẽ gây thiệt hạicho cả khối ngô bảo quản
1.1.4 Sự phân bố ẩm của khối ngô
Trong khối ngô bảo quản thường có hiện tượng phân bố ẩm không đều, có chỗđộ
ẩm cao có chỗ độ ẩm thấp Nguyên nhân của hiện tượng này là:
- Sự phân bố ẩm không đều trong từng hạt
- Trong khối hạt gồm cả hạt to, chắc, nguyên, bể, lép, xanh, nhỏ, trầy sước vàgãynát; hạt xanh, nhỏ lép, trầy sước, gãy nát hút ẩm nhiều hơn hạt to, chắc, nguyên
- Do ảnh hưởng của độ ẩm không khí
- Do hoạt động sinh lý của các cấu tử trong khối ngô làm chênh lệch độ ẩm
- Do thay đổi nhiệt độ dẩn đến sự chuyển dịch ẩm
- Do nơi bảo quản không cách nhiệt, ẩm tốt hoặc để dột, mưa hắt nước, nắngchiếu trực tiếp làm hạt ngô bị nhiễm ẩm trực tiếp hay gián tiếp từ tường, sàn, hạtở đó có
độ ẩm cao hơn chung quanh, hô hấp mạnh hơn cũng gây ra sự chuyểndịch ẩm trong khốingô
1.1.5 Quá trình hô hấp của khối ngô
Biểu thị quá trình hô hấp hiếu khí bằng phương trình tổng quát như sau:
Biểu thị quá trình hô hấp yếm khí bằng phương trình tổng quát như sau:
1.1.6 Quá trình chín sau thu hoạch của khối ngô
Hạt sau khi thu hoạch vẫn tiếp tục chín tiếp theo các giai đoạn chín ở ngoàiđồnggọi là giai đoạn chín sau thu hoạch
Trang 6Trong hạt vẫn xảy ra các quá trình biến đổi sinh lý, sinh hoá làm cho chất lượnghạtđược hoàn thiện hơn: Cường độ hô hấp giảm, độ nẩy mầm tăng, hiệu quả sử dụngtốt hơn.
Thời gian chín sau thu hoạch của ngô phụ thuộc vào loại giống, điềukiện thờitiếttrước thu hoạch và điều kiện bảo quản ngô sau thu hoạch
Thành phần không khí cũng ảnh hưởng mạnh tới quá trình này
a) Giai đoạn chín sữa (18-22 ngày sau phụ râu) :
Hạt bên ngoài có màu vàng và chất lỏng bên trong như sữa trắng do đang tíchlũytinh bột Phôi phát triển nhanh dần Phần lớn hạt đã mọc ra ngoài vật liệu baoquanh củacùi Râu có màu nâu, đã hoặc đang khô Do độ tích lũy chất khô trong hạtnhanh nên hạtlớn nhanh, độ ẩm khoảng 80% Sự phân chia tế bào trong nội nhũ củahạt cơ bản hoànthành, tế bào phồng lên và đầy lên bằng tinh bột
b) Giai đonạ chín sáp (24-28 ngày sau phun râu)
Tinh bột tiếp tục tích lũy bên trong nội nhũ làm chất sữa lỏng bên trong đặclạithành bột hồ Bốn lá phôi đã được hình thành Cùi tẽ hạt có màu hồng nhạt đến hồngdocác vật liệu bao quanh hạt đổi màu Vào khoảng giữa giai đoạn này, bề ngang củaphôibằng quá nửa bề rộng của hạt Chất lỏng giảm dần và độ cứng của hạt tăng lênsinh ratrạng thái sáp của hạt Sau đó, những hạt dọc theo chiều dài của ngô bắt đầu códạng răngngựa hoặc khổ ở đỉnh Lá phôi thứ năm (cuối cùng) và các rễ mầm thứ sinhđược hìnhthành
c) Giai đoạn hình thành răng ngựa (35-40 ngày sau phun râu)
Tùy theo chủng mà các hạt đang hình thành răng ngựa hoặc đã có dạng răngngựa.Cùi đã tẽ hạt có màu đỏ hoặc trắng tùy theo giống Hạt khô dần bắt đầu từ đỉnhvà hìnhthành một lớp tinh bột nhỏ màu trắng cứng Lớp tinh bột này xuất hiện rấtnhanh sau khihình thành răng ngựa như một đường chạy ngang hạt Hạt càng già, lớptinh bột càngcứng và đường vạch càng tiến về phía đáy hạt (phía cùi) Vào đầu giaiđoạn này hạt có độ
ẩm khoảng 55%
Ở giai đoạn này, nếu gặp thời tiết lạnh, chất khô trong hạt có thể ngừng tích lũyvàlớp đen trên các hạt hình thành quá sớm Điều này dẫn đến sự giảm năng suất và trìhoãncông việc thu hoạch do ngô khô chậm khi gặp lạnh Để hạn chế thiệt hại do tácđộng củalạnh, nên chọn giống chín khoảng 3 tuần trước ngày lạnh gây tác hại đầu tiênở mức trungbình
d) Giai đoạn chín hoàn toàn – chín sinh lý (55-56 ngày sau phun râu)
Trang 7Sự tích lũy chất khô trong hạt đạt mức tối đa và tất cả các hạt trên ngô cũng đãđạttrọng lượng khô tối đa của nó Lớp tinh bột đã hoàn toàn tiến đến cùi và sẹo đenhoặcnâu đã hình thành Lớp đen này bắt đầu hình thành từ các hạt đỉnh ngô đến các hạtđáyngô Hạt ngô lúc này ở thời điểm chín sinh lý và kết thúc sự phát triển Lá bi vànhiềulá không còn xanh nữa.
Độ ẩm của hạt ở thời gian này tùy thuộc vào giống và điều kiện môi trường, trungbìnhkhoảng 30-35% Nếu thu hoạch ngô cho ủ chua (si-lô) thì đây là thời điểm thíchhợp.Còn bình thường nên để ngô ở ngoài đồng một thời gian nữa, lúc cả cây ngô đã ngãmàu vàng để hạt ngô đủ khô (ở ngô tẻ độ ẩm khoảng 13-15%) đê hạt cất giữ được antoàn
Ngô có độ ẩm 38 – 40 (%), nhiệt độ không khí xung quanh tốt nhất là 33 – 35oCvà
có khí oxy là điều kiện thích hợp nhất cho ngô nẩy mầm.Khi nẩy mầm các chất mentrong hạt hoạt động mạnh, nhất là men amilaza thủyphân tinh bột thành đường để cungcấp cho mầm non, làm giảm chất lượng khô tronghạt cũng như hình dáng và cấu trúc hạt.Thành phần hóa học của hạt ngô bị biến đổi nhiều khi mọc mầm: Lượng tinh bộtgiảmhơn 4 lần trong khi lượng đường tăng 21,04 %, chất xô (cellulose) tăng gần 25%.Quátrình nẩy mầm rất bất lợi cho khối ngô, làm giảm đáng kể lượng chất khô của ngôthậmchí làm hỏng hoàn toàn khối ngô Cách khống chế một trong ba yếu tố: Độ ẩm,nhiệt độ
và khí oxy
1.1.7 Quá tình nảy mầm của khối ngô
Ngô có độ ẩm 38 – 40 (%), nhiệt độ không khí xung quanh tốt nhất là 33 – 35oC
và có khí oxy là điều kiện thích hợp nhất cho ngô nẩy mầm
Khi nẩy mầm các chất men trong hạt hoạt động mạnh, nhất là men amilaza thủyphân tinh bột thành đường để cung cấp cho mầm non, làm giảm chất lượng khô trong hạtcũng như hình dáng và cấu trúc hạt
Thành phần hóa học của hạt ngô bị biến đổi nhiều khi mọc mầm: Lượng tinh bộtgiảm hơn 4 lần trong khi lượng đường tăng 21,04 %, chất xô (cellulose) tăng gần 25%.Quá trình nẩy mầm rất bất lợi cho khối ngô, làm giảm đáng kể lượng chất khô của ngôthậm chí làm hỏng hoàn toàn khối ngô Cách khống chế một trong ba yếu tố: Độ ẩm,nhiệt độ và khí oxy
1.1.8 Quá trình tự bốc nóng của khối ngô
Trang 8Hiện tượng tăng mạnh nhiệt độ khối ngô do chính khối ngô gây ra gọi là quátrình
tự bốc nóng của khối ngô
Nguồn gốc là do tất cả các cấu tử sống trong khối ngô gồm hô hấp khối ngô,visinh vật, sâu mọt, tạp chất…hô hấp sinh ra nhiệt lượng trong đó chủ yếulà hô hấpcủangô và vi sinh vật
Quá trình tự bốc nóng của khối ngô phụ thuộc các hoạt động sinh lý của khốingô,khả năng cách nhiệt, ẩm của kho, độ hỏng của khối ngô và điều kiện bảo quản ngô
Dựa vào vị trí bốc nóng ban đầu có thể phân hóa trình tự bốc nóng trong khốingô thành bốn dạng sau: Tự bốc nóng ổ, tự bốc nóng lớp trên, tự bốc nóng lớp dưới vàtựbốc nóng lớp sát sàn ven tường
1.1.9 Tẽ hạt và phân loại hạt ngô
a) Tẽ hạt
Để tẽ hạt từ trái ngô thường được phơi đến độ ẩm hạt 18 – 19% rối dùng dụngcụ tẽhạt để tẽ Thực tế cho thấy ngô có độ ẩm từ 18 – 19% trở xuống thì khi tẽ tỷ lệ hạtsót trênlõi và hạt vỡ thấp; ngô có độ ẩm 20% trở lên khi tẽ tỷ lệ hạt sót trên lõi và hạtvỡ rất cao
Khi tẽ ngô làm lương thực, làm thức ăn gia súc thì lượng hạt còn lại trên lõingôkhông được quá 1,2% so với khối lượng lõi ngô, lượng hạt vỡ không được quá 2,5%sovới khối lượng lõi ngô
b) Làm sạch và phân loại ngô hạt
Sau khi tẽ hạt cần làm sạch và phân loại để bảo quản ngô được tốt và lạu dài,không làm giảm súc chất lượng và số lượng ngô Khối lượng sau khi tẽ thường lẫn cáchạtnon, hạt sứt, vỡ, hạt kẹt và các tạp chất khác Cần tách các loại hạt trên ra khỏi khốihạt tốt
và phân riêng các hạt theo độ lớn cho bào quản để tránh phát sinh các hiệntượng gây hạicho khối ngô bảo quản như bốc nóng, dịch chuyển ẩm và xâm nhập visinh vật, côn trùn
.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất ngô hạt trong quá trình bảo quản
1.2.1 Yếu tố môi trường
a) Nhiệt độ
Hô hấp bao gồm các phản ứng hoá học với sự xúc tác của các enzim, do đó phụthuộc chặt chẽ vào nhiệt độ Nhiệt độ tối thiểu cây bắt đầu hô hấp biến thiên trongkhoảng 0oC-10oC tuỳ theo loài cây ở các vùng sinh thái khác nhau Nhiệt độ tối ưu cho hôhấp trong khoảng 30oC-35oC Nhiệt độ tối đa cho hô hấp trong khoảng 40- 45oC
b) Hàm lượng nước
Trang 9Nước là dung môi và là môi trường cho các phản ứng hoá học xảy ra Nước còntham gia trực tiếp vào quá trình ôxi hoá nguyên liệu hô hấp Vì vậy hàm lượng nướctrong cơ quan, cơ thể liên quan trực tiếp đến cường độ hô hấp
Các nghiên cứu cho thấy: Cường độ hô hấp tỉ lệ thuận với hàm lượng nước (độ ẩmtương đối) của cơ thể, cơ quan hô hấp Hàm lượng nước trong cơ quan hô hấp càng caothì cường độ hô hấp càng cao và ngược lại Hạt thóc, hạt ngô phơi khô có độ ẩm khoảng13% có cường độ hô hấp rất thấp (ở mức tối thiểu)
c) Nồng độ O2 và CO2
Oxy tham gia trực tiếp vào việc ôxi hoá các chất hữu cơ và là chất nhậnêlectroncuối cùng trong chuỗi chuyển êlectron để sau đó hình thành nước trong hô hấphiếukhí Vì vậy, nếu nồng độ O2 trong không khí giảm xuống dưới 10% thì hô hấp sẽbịảnh hưởng và khi giảm xuống dưới 5% thì cây chuyển sang phân giải kị khí là dạnghôhấp không có hiệu quả năng lượng, rất bất lợi cho cây trồng
Cacbonic là sản phẩm của quá trình hô hấp Các phản ứng đêcacbôxi hoá đểgiảiphóng CO2 là các phản ứng thuận nghịch Nếu hàm lượng CO2 trong môi trường caosẽlàm cho phản ứng chuyển dịch theo chiều nghịch và hô hấp bị ức chế
1.2.2 Yếu tố sinh học
a) Quá trình hô hấp
Cũng như mọi cơ thể sống khác, hạt và các loại củ trong bảo quản cũng hôhấp.trong quá trình hô hấp cácchất dinh dưỡng và củ bị oxy hoá tạo năng lượng, mộtphầnnăng lượng đócung cấp cho tế bào để duy trì sự sống, phần lớn năng lượng cònlạithoát ra môi rường xung quanh
Khác với động vật, giới thực vật hạt, củ hô hấp trong cả điều kiện có oxy và có ítoxy
- Sản phẩm cuối cùng của quá trình hô hấp hiếu khí là CO2 và nước Sản phẩmcuốicùng của quá trình hô hấp yếm khí là CO 2 và rượu Lượng nhiệt của hô ấp yếm khíthoát ra ít hơn nhiều so với hô hấp hiếu khí
- Ảnh hưởng của quá trình hô hấp với lương thực trong quá trình bảo quản gồm:+ Làm tổn hao vật chất khô, tăng độ ẩm của lương thực và độ ẩm tương đốicủa không khí và tăng nhiệt độ của lô lương thực
+ Lượng nhiệt thoát ra trong quá trình hô hấp phụ thuộc chất oxy hoá và dạng
hô hấp
Trang 10+ Quá trình hô hấp của hạt càng mạnh thì lượng nhiệt, lượng nước và CO2thoát racàng nhiều Lương thực có tính hấp thụ hơi nước do đó độ ẩm của lương thực tăng lên thìquá trình hô hấp càng mạnh hơn, đồng thời cũng tạo điều kiện cho vi sinhvật và trùng bọphát triển mạnh.
Cường độ hô hấp của khối lương thực mạnh hay yếu phụ thuộc vào nhiều yếutố,trước hết là độ ẩm, nhiệt độ, và mức độ thoáng Ngoài ra còn các yếu tố phụ nhưđặctính thực vật, điều kiện chin, và điều kiện thu hoạch Hạt càng ẩm thì quá trình hôhấpcàng mạnh
- Đối với củ lương thực như: khoai tây, khoai lang, củ mỡ,…mọc mầm là quátrìnhsinh lý thông th ường Chỉ ít ngày sau khi thu hoạch củ đã có thể mọc mầm.Trườnghợp thích hợp thì củ mọc mầm nhanh, củ trở nên nhăn nheo, hàm lượng chất khôgiảmrất nhanh
c) Quá trình tự bốc nóng
- Nguồn gốc của quá trình tự bốc nóng là do tất cả các cấu tử sống hô hấp sinh ramặtkhác độ dẫn nhiệt của sản phẩm lại kém nên lượng nhiệt này không thoát ra đượchoặcthoát chậm làm tăng nhiệt độ của khối hạt Quá trình này gọi là quá trình tự bốcnóng
- Nguồn nhiệt trong khối lương thực khi bảo quản bao gồm: hô hấp của lươngthựcchính, hô hấp của vi sinh vật (chủ yếu), hô hấp của các phần tử khác
- Hoạt động sinh lý của khối lương thực cà ng cao thì thải nhiệt càng nhiều q uátrìnhtự bốc nóng càng nhanh, khả năng cách ẩm và cách nhiệt của kho và mức độthoángcũng ảnh hưởng tới quá trình tự bốc nóng
- Quá trình tự bốc nóng còn phụ thuộc vào điều kiện bảo quản, trong đó chủ yếuảnhhưởng nhiều nhất là chiều cao của khối hạt
Trang 11- Quá trình tự bốc nóng không phải bắt đầu trong toàn khối hạt mà thường bắt đầutừmột chỗ nào đó có điều kiện thuận lợi cho hoạt động của một số cấu tử rồi dần dầndohiện tượng khuếch tán nhiệt, ẩm rối lan toàn khối hạt.
1.3 Tình hình nghiên cứu bảo quản ngô hạt
1.3.1 Ngoài nước:
- Phương pháp bảo quản kín khí đã được áp dụng khá rộng rãi để bảo quản nôngsản khô, trong đó có ngô Trong đó, phương pháp tiên tiến nhất đang được một số nướcphát triển đang áp dụng là dùng các hệ thống kho silo chuyên dụng để bảo quản Ở các hệthống kho hiện đại hiện nay, các kho si lo được thiết kế, chế tạo bằng chất dẻo thay chobằng kim loại như trước kia, sau khi hạt được đổ đầy vào trong silo, một hệ thống cácmáy bơm và hút khí sẽ được sử dụng để nhanh chóng thay đổi thành phần khí trong kho,tùy vào từng loại kho và điều kiện bảo quản khác nhau mà các kho có thể sử dụng hệ kínkhí tự nhiên hoặc được thêm vào các khí như CO2 hay N2 để ức chế quá trình hô hấp vàhoạt động của các vi sinh vật Với các hệ thống kho silo tiên tiến, trong quá trình bảoquản kín, các yếu tố như biến đổi thành phần các khí trong kho, độ ẩm, nhiệt độ của hạtđều được kiểm soát một cách chặt chẽ do đó chất lượng sau bảo quản của sản phẩm luônđược đảm bảo theo đúng tiêu chuẩn Đồng thời các hệ thống silo luôn tuân thủ theo mộtquy trình nhập và xuất nghiêm nghặt nên thất thoát trong vận chuyển gần như là không
có Tuy nhiên để có thể xây dựng và thiết kế được hệ thống silo đúng tiêu chuẩn đòi hỏiphải có trình độ công nghệ kỹ thuật cao và chi phí ban đầu khá lớn nên không phải nướcnào cũng có thể áp dụng được nhất là đối với các nước đang phát triển
- Ngoài bảo quản bằng hệ thống silo thì các hệ thống lưu trữ kín khí hiện đại đangđược sử dụng ngày càng phổ biến là các thùng nhựa mềm hoặc bao bì kín khí có tínhthẩm thấu thấp Những thùng, bao bì kín khí này đã phát triển để lưu giữ hàng loạt cácmặt hàng khô từ 60 kg đến 20.000 tấn Chúng được đưa vào thương mại bắt đầu vào đầunhững năm 1990 và hiện nay đang được sử dụng ở hơn 38 quốc gia với nhiều hình dạngkhác nhau Các mẫu bao bì kín khí được sử dụng rộng rãi nhất là Cocoon ™ là một dạngbao tải kín hình chữ nhật Nó được sản xuất với công suất lưu trữ từ 5 tấn đến 300 tấn.Túi được làm từ PVC dày 0.83 mm, chống tia UV với độ thẩm thấu oxy đến 400 cc / m2/ngày và hơi nước 8g/m2/ngày Một loại Cocoon mới hơn được gọi là MegaCocoon ™ đãđược giới thiệu gần đây với dung lượng lưu trữ lớn hơn lên đến 1050 tấn, được áp dụngbảo quản nông sản thử nghiệm ở sudan Đối với việc bảo quản ngô hạt bằng hệ thống túi
Trang 12Cocoon, đã được áp dụng rộng rãi ở một số nước như Ghana, Rwanda, Kenya vàPhilippines với chất lượng ngô sau bảo quản khả quan hơn so với các phương pháp bảoquản truyền thống.
- Đối với các túi chứa nhỏ hơn từ 60 kg đến 90 kg, thì một sản phẩm khác làSuperGrainbag ™ (SGB) được sử dụng nhằm tạo ra điều kiện lưu trữ kín khí SGB đượcthiết kế đa lớp, trong đó lớp bên trong được tạo bởi polyethelen mật độ cao ( HDPE) với
độ dày 0.078 mm, mức thẩm thấu 3 cm3 / ngày cho oxy và hơi nước 8 g/m2/ngày và đượcđặt trong các túi được làm từ PE hoặc PP là những loại nhựa nhiệt dẻo, dễ gia công Nócũng sử dụng khóa 2 đường trượt và được gắn kín bằng bộ phận trượt khóa Sử dụngcùng loại vật liệu, SuperGrainbagsHC ™ được sản xuất để sử dụng phù hợp với việc vậnchuyển bằng tải cơ giới, và có thể lưu trữ đến 2 tấn đối với hàng rời Để bảo vệ các hànghoá đóng bao hoặc hàng rời khỏi bị hư hỏng khi vận chuyển qua các khoảng cách liên lụcđịa trong các container vận chuyển tiêu chuẩn 20 và 40 bộ (1bộ = 0,3048 mét),TranSafeliner ™ đã được giới thiệu vào năm 2008 bởi tập đoàn GrainPro TranSafelinercung cấp lưu trữ kín trong quá trình vận chuyển trong một container vận chuyển tiêuchuẩn bằng cách sử dụng cùng một loại chất dẻo thấm có độ thẩm thấu thấp (HDPE)được sử dụng trong túi SuperGrain Cũng giống như hệ thống túi Cocoon, các hệ thốngtúi SuperGrain cũng được áp dụng để bảo quản ngô hạt với chất lượng tương đương Tuynhiên với các sản phẩm bao bì kín khí của tập đoàn GrainPro như Cocoon haySuperGrain có giá thành tương đối cao nên vẫn chưa áp dụng được phổ biến ở nhiều khuvực mà mới chỉ tập trung ở một số nước đông phi và đông nam á
- Một trong những phương pháp khác sử dụng màng kín khí để bảo ngô hạt giúpkiểm soát sâu bệnh và giảm tổn thất trong quá trình bảo quản được quan tâm đến hiệnnay là áp dụng hệ thống lưu trữ Purdue Improved Crop Storage (PICS) Hệ thống PICS
đã được áp dụng thành công trong việc kiểm soát dịch hại sau thu hoạch đậu đũa, thànhcông này khuyến khích nông dân sử dụng túi PICS để lưu trữ và bảo quản các nông sảnkhác trong đấy có ngô hạt Hệ PICS đã được chứng minh là một chất thay thế hiệu quảđối với thuốc trừ sâu hóa học đối với hạt ngũ cốc Hệ này sử dụng hai lớp lót củapolyethylene mật độ cao (HDPE) và một lớp ngoài bao gồm polypropylene (PP) dệt giúptạo môi trường oxy thấp làm giảm sự phát triển của côn trùng Scott B Williamsvà cộng
sự đã tiến hành lưu trữ ngô hạt trong hệ PICS và đối chiếu với phương pháp lưu trữ bằngtúi lưới dệt thông thường trong 8 tháng để đánh giá hiệu quả của việc bảo quản Ngô hạt