BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
TIỂU LUẬN
MÔN: CÔNG
HOẠCH
NGHỆ SAU THU
Đề tài:
TÌM HIỂU VỀ KỸ THUẬT MAP TRONG BẢO
QUẢN RAU QUẢ TƯƠI. PHÂN TÍCH ẢNH
HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM, THÀNH
PHẦN KHÔNG KHÍ TRONG BẢO QUẢN RAU
QUẢ TƯƠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP MAP.
GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh
NHÓM 5:
1. Huỳnh Quốc Thiện 2005140548
2. Lê Thị Mỹ Hạnh 2005140145
3. Nguyễn Thị Nhã Uyên 2005140715
TP.HCM, ngày 17 tháng 10 năm 2016
BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ
STT
HỌ TÊN
MSSV
1
Huỳnh Quốc Thiện
2005140548
2
Lê Thị Mỹ Hạnh
2005140145
3
Nguyễn Thị Nhã Uyên
2005140715
NHIỆM VỤ
Tìm hiểu về kỹ thuật
MAP, lựa chọn nông sản
cụ thể để xây dựng điều
kiện bảo quản & tổng
hợp bài.
Tìm hiểu các yếu tố ảnh
hưởng đến nông sản và
phân tích mức độ ảnh
hưởng & tổng hợp, chỉnh
sữa bài.
Phân tích ảnh hưởng nhiệt
độ, độ ẩm, thành phần
không khí trong bảo quản
bằng phương pháp MAP.
HOÀN
THÀNH
X
X
X
Mục Lục
Lời mở đầu
Việt Nam có khí hậu nhiệt đới, bốn mùa quanh năm đều có nông sản thu hoạch.
Nông sản hay rau quả là thành phần không thể thiếu trong cuộc sống hằng ngày
của mọi người, cung cấp cho con người một lượng lớn chất dinh dưỡng. Ngoài
việc được sử dụng trực tiếp, rau quả tươi còn được chế biến thành nhiều
dạng sản phẩm khác nhau như: mức, rau quả đóng hộp, các loại nước trái cây,…Vì
vậy việc kéo dài thời gian bảo quản rau quả tươi cho đến lúc chế biến là rất cần
thiết.
Do đó, cần có kỹ thuật bảo quản, chế biến để nâng cao chất lượng nông sản. Việc
nâng cao chất lượng của nông sản có ý nghĩa rất lớn, đảm bảo được chất lượng
nông sản sau thu hoạch.
Chương 1: Tìm hiểu vê kỹ thuật MAP trong bảo
quản rau quả
1. Tổng quan về phương pháp MAP
1.1.
Lịch sử hình thành
Tính năng của công nghệ bảo quản bằng cách bao gói sản phẩm trong khí quyển
thay đổi nhằm kéo dài tuổi thọ thực phẩm. Trong thập niên 1920, các nhà khoa học
trong khi làm việc tại một cơ sở nghiên cứu về một nhiệt độ thấp, tại Cambridge,
vương quốc Anh, đã thấy rằng tuổi thọ của những quả táo có thể gia tăng bằng
cách tồn trữ chúng trong các môi trường với những nồng độ O2 thấp còn khí CO2
cao, và trong thập niên 30 khi thịt bò được vận chuyển trong các môi trường có khí
CO2 thì thời gian bảo quản của chúng tăng gấp 2 lần
Các ứng dụng thương mại của việc sử dụng phương pháp bảo quản bằng khí
quyển thay đổi đã được áp dụng từ những năm 1930. Đã có những nghiên cứu về
hiệu quả kéo dài thời gian sử dụng khi áp dụng CAS với các sản phẩm thịt tươi :
Killefer (1930) báo cáo tăng được gấp đôi thời gian bảo quản của thịt lợn và thịt
cừu lạnh khi lưu trữ trong môi trường CO2 100%. Các sản phẩm bán lẻ sử dụng
phương pháp MAP được giới thiệu đầu năm 1970. Các sản phẩm thịt tươi và chế
biến tại Châu Âu trong những năm 1980 đều tập trung sử dụng MAP để thuận tiện
trong quá trình phân phối lẻ. Trong những năm gần đây, MAP mở rộng phạm vi, đã
được ứng dụng rộng rãi trong các loại thực phẩm đóng gói bao gồm : thịt, cá, bánh
mì, bánh ngọt, phomat, rau, trái cây…
1.2.
Định nghĩa
Bao gói trong khí quyển điều chỉnh Modified Atmosphere Packaging (MAP) là
phương pháp đóng gói một sản phẩm dễ hưng hỏng trong môi trường khí quyển có
thành phần được thay đổi khác với không khí thông thường. Các loại thưc phẩm
đóng gói trong khí quyển điều chỉnh thích hợp có thể kéo dài thời hạn sử dụng,
nâng cao chất lượng và thuận tiện trong quá trình phân phối.
Phân biệt MAP và CAS: Lưu trữ với khí quyển được kiểm soát (CAS: Controlled
Atmosphere Storage) là phương pháp bảo quản với thành phần khí quyển được duy
trì không đổi, bằng cách theo dõi và bổ sung các khí liên tục trong suốt quá trình
bảo quản.
1.3.
Nguyên tắc của phương pháp MAP
Sử dụng lớp bao bì có tính thẩm thấu chọn lọc đối với các loại khí nhằm thay đổi
thành phần khí quyển chung quanh rau quả, 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 phẩm 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 quả, làm giảm thời gian bảo quản. Do vậy lượng O2 cần được
hạn chế, lượng CO2 tăng lên. Tuy nhiên nếu lượng O2 quá thấp (< 3%) sẽ dẫn đến
hô hấp yếm khí 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.
Ưu điểm
Thời gian bảo quản có thể tăng lên 4 lần
Giảm tổn thất khối lượng
Giữ được độ tươi của sản phẩm
sản phẩm giữ độ tươi nguyên.
Ít hoặc không cần dùng chất bảo quản.
Có thể tránh được tổn thương lạnh ở một số loại rau quả khi áp dụng
phương pháp bảo quản lạnh.
Có thể hạn chế được sự phát triển của vi sinh vật và các loài côn trùng.
Có thể phân phối sản phẩm đi các nơi xa hơn, giảm chi phí phân phối.
Việc phân phối các sản phẩm lát rời dễ dàng hơn.
Tăng tính thẩm mỹ trong trưng bày, sản phẩm được nhìn thấy rõ ràng và
toàn bộ.
Công tác đóng gói được tập trung hóa và kiểm tra từng phần một.
Nhược điểm :
Nhiệt độ cần phải điều chỉnh thích hợp (ảnh hưởng đến tốc độ hô hấp của
rau quả).
Đối với từng loại sản phẩm khác nhau thì sẽ có một công thức khí khác
nhau.
Có thể gây những tổn hại sinh lý của một số loại rau quả như tạo những vết
đen ở khoai tây.
Tạo nên sự chín không đều của một số loại quả như chuối và cà chua (O2
5%).
Nồng độ CO2 cao có thể ảnh hưởng đến chất lượng rau quả như sự xuất
hiện màu nâu khi CO2 đạt 10%, tạo vết chấm bầm hoặc tăng độ bột trên
một số giống táo, gây hư hỏng, sinh vị lạ cho một số loại rau như súplơ, xà
lách, đậu. Đòi hỏi thiết bị đặc biệt và phải có công tác huấn luyện.
Gia tăng thể tích bao gói, ảnh hưởng đến chi phí vận chuyển và không gian
trong buôn bán lẻ. Sản phẩm sẽ không an toàn khi bao bì bị xì thủng. Giá
thành cao.
1.4.
Đặc tính của màng MAP
Kéo dài độ tươi lâu của sản phẩm và giảm tốc độ lão hóa cảu sản phẩm mà không
cản trở quá trình hô hấp hiếu khí. Không giống như kiểu đóng gói sát khít vào sản
phẩm, MAP có khả năng kiểm soát luồng khí lưu chuyển vào và ra, nó có thể kéo
dài đáng kể thời gian được bảo quản an toàn cho rau quả. Không phải tất cả các
loại màng MAP đều được chế tạo có đặc tính giống nhau, tùy theo loại sản phẩm
mà nó bao gói, MAP sẽ có đặc tính thích hợp với loại sản phẩm đó. Các loại rau
quả khác nhau thì có cường độ hô hấp khác nhau, do đó khi chế tạo MAP người ta
phải nằm rõ mức độ hô hấp của từng loại rau quả cần bảo quản.
Xoài được bảo quản ở nhiệt độ lạnh
thích hợp sau 3 tuần, có sử dụng màng
MAP (phải) và xoài đối chứng (trái).
Vải được bảo quản ở nhiệt độ lạnh
thích hợp sau 3 tuần, có sử dụng màng
MAP (trái) và vải đối chứng (phải).
2. Kỹ thuật MAP trong bảo quản rau quả
Kỹ thuật vận hành của EMAP
Điều kiện yếm khí
Do sự hô hấp làm giảm hàm lượng O2 và CO2 nên điều kiện yếm khí nhanh chóng
chiếm ưu thế, kết quả là gây ra mùi khó chịu cho rau quả
Hình: Quá trình hô hấp yếm khí
C6H12O6 CO2 + Aldehyd + Acid hữu cơ + Rượu
Một phần tử đường chỉ tạo ra 2 phân tử ATP và chỉ 5% nhiệt được tạo thành
trong suốt quá trình hô hấp yếm khí của rau quả
Điều kiện hiếu khí
Trong những bao bì có độ thấm khí cao, thành phần khí quyển bên trong bao gói lại
tương tự như bên ngoài, do đó mà sự hô hấp sẽ không hề bị giảm đi
Hình : quá trình hô hấp hiếu khí
Trong điều kiện trên, phản ứng chuyển hóa đường xảy ra như sau:
C6H12O6 + 6O2 6H2O + 6CO2 + ATP
Một phân tử đường chuyển hóa tạo ra 36 ATP (1152KJ)
Kỹ thuật EMAP
Hàm lượng O2, CO2 được điều chỉnh một cách chính xác và phù hợp. Điều
chỉnh này với mục đích làm giảm sự hô hấp, hạn chế sự chín, giảm hoạt tính
enzyme hóa nâu, làm hạn chế quá trình mềm cấu trúc, chống thất thoát vitamin, giữ
gìn sự tươi lâu dài cho rau quả
Hình: quá trình hô hấp khi bải quản MAP
Dưới điều kiện khí quyển được hiệu chỉnh một cách chính xác, hàm lượng O2 có
sẵn rất ít cho việc chuyển hóa đường thành năng lượng, do đó mà làm giảm sự thất
thoát sản phẩm.
Bảng : cương độ hô hấp của một số loại rau quả
Phân loại
Cường độ hô hấp(mg / kg / h)
Loại rau quả
Rất thấp
< 10
Thấp
10 20
Bắp cải, cà chua
Vừa phải
20 40
Cà rốt, cần tây
Cao
40 70
Rau diếp, củ cải
Hành
Rất cao
70 100
Cực kì cao
> 100
Đậu
Bông cải xanh, đậu Hà Lan
3. Các phương pháp MAP
3.1.
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.
3.2.
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.
3.3.
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
3.4.
High carbon dioxide MAP
CO2 với lượng 2030% 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.
3.5.
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.
4. Các thiết bị dùng trong phương pháp MAP
4.1.
Thiết bị Snorkel machines – Máy sử dụng ống hút khí để hút chân
không
Nguyên tắc hoạt động : Sản phẩm cần bao gói được công nhân cho vào các túi bao
bì plastic đã hàn kín một đầu, đầu chưa hàn kín được đặt vào vị trí hàn miệng bao
của máy Snorkel machines, tại đây ống hút khí dạng bản mỏng được đưa vào bên
trong bao bì. Máy hoạt động hút hết không khí bên trong bao bì tạo môi trường chân
không, sau đó một hỗn hip khí thích hợp được nạp vào bên trong bao bì qua ống hút
này. Ống hút khí được bộ phận của máy đưa ra khỏi bao bì chứa sản phẩm và
miệng bao được máy hàn kín lại bằng nhiệt.
4.2.
Vacuum chamber machines – Máy hút khí bằng buồng hút chân
không
Nguyên tắc hoạt động : Sản phẩm cần bao gói được công nhân đặt vào trong túi
nhỏ dạng màng, Buồng hút được mở ra và túi dạng màng chứa sản phẩm được đặt
vào bên trong buồng, sau đó buồng hút được đóng lại. Người ta cho máy hoạt động
để hút hết phần không khí bên trong bao bì, cả phần không khí trong khoảng không
buồng hút cũng được rút chân không. Khi môi trường bên trong buồng hút là chân
không thì một hỗn hợp khí thích hợp được nạp vào qua một ống dẫn khí. Túi bao bì
sau đó được hàn kín bằng nhiệt và người ta mở nắp buồng lấy sản phẩm ra ngoài.
4.3.
Form, fill and seal machines
Nguyên tắc hoạt động : Sản phẩm cần bao gói được đặt trên băng tải có phủ một
lớp màng bao, sản phẩm được đưa đến hệ thống nạp khí. Trước khí vào hệ thống
nạp khí, sản phẩm được phủ lên trên một lớp màng bao nữa. Trong hệ thống nạp
khí, thành phần khí thích hợp được nạp liên tục vào bên trong không gian hệ thống
và giữa sản phẩm cùng 2 lớp bao bì. Sau đó 2 mép cạnh của bao bì được hàn kín
bằng nhiệt rồi ra khỏi hệ thống nạp khí qua bộ phận hàn kín 2 đầu còn lại của bao
bì và cắt rời từng sản phẩm.
Một số sản phẩm bao gói bằng phương pháp MAP
Chương 2: Những ảnh hưởng trong phương pháp
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 BoghSorensen, 2003). Thực tế thì vi khuẩn Gram âm thì
nhạy cảm với CO2 hơn là vi khuẩn Gram dương. Vi khuẩn Gram âm như là
Pseudomonas spp, Acinetobacter spp và Moraxella spp thì bị tiêu diệt ở nhiệt độ
thấp. Vì vậy sản phẩm được bao gói với hàm lượng CO2 cao và bảo quản ở nhiệt
độ thấp thì vi khuẩn Gram dương sẽ phát triển mạnh mẽ do không có sự cạnh
tranh (Church, 1994). Bacillus licheliformis và Leuconostoc mesenteroides là chủng
vi khuẩn phát triển được trong một loại bánh xốp kiểu Anh được đóng gói với khí
bao gồm 60% CO2 và 40% N2 (Gibson et al., 2000). 100% CO2 được sử dụng sẽ
làm chậm sự phát triển của Clostridium botulium và hiệu quả này sẽ tăng khi kết
hợp với một nồng độ NaCl thích hợp ở nhiệt độ thấp (Devlieghere et al., 2001). Sự
thiếu O2 trong khí quyển sẽ ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí. Môi
trường kị khí sẽ làm tăng sự phát triển và sinh độc tố của Clostridium botulium. Vì
vậy môi trường yếm khí được sử dụng một cách thận trọng trong kỹ thuật MAP
(O'ConnorShaw and Reyes, 2000). Những yếu tố khác như pH, chất bảo quản,
nhiệt độ thấp được ứng dụng để kết hợp với phương pháp bảo quản yếm khí
hoặc ngăn chặn các mần bệnh khác (Dufresne et al., 2000).
1.2.
Yếu tố sinh lý
Rau quả sau thu hoạch hoặc thịt sau giết mổ 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). Thịt sau giết mổ sẽ xảy ra hàng loạt các phản ứng hóa
học diễn ra trong mô thịt, những biến đổi sinh lý ở thịt tươi bắt đầu bằng sự co
cứng (rigor mortis), thời gian co cứng phụ thuộc vào loại và kích cỡ của con vật.
Ngoài ra O2 cần thiết để duy trì màu đỏ của thịt.
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…Phản ứng
Maillard với đường và amino acid là tác nhân chính, có thể làm giảm chất lượng
sản phẩm nếu những protein nhạy cảm như lysine bị phá hủy, hay tạo ra những
màu hay mùi không mong muốn. Sự oxy hóa biến màu làm cho sản phẩm không còn
hấp dẫn. Mặc khác thịt đỏ sẽ trở nên bạc màu khi thiếu O2 để chuyển hóa
myoglobin thành oxymyoglobin để duy trì màu đỏ thịt. Những phản ứng hóa học
chịu ảnh hưởng của những nhân tố như là nhiệt độ, aw , pH, chất bảo quản. Ví dụ
như phản ứng oxy hóa lipid xảy ra mạnh mẽ ở nhệt độ cao, aw thấp, sự có mặt
của Cu hoặc Fe và ánh sáng, nhưng nó bị ngăn chặn bởi những chất chống oxy hóa
như BHA, BHT hoặc tocopherol (Peter and Leif, 2000).
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 460C.
Ở nhiệt
độ bình thường, các sản phẩm chóng hư hỏng. Vì vậy nhiều sản
phẩm được làm đông lạnh ở 4,4 o C. Hầu hết sản phẩm bị hư hại ở
nhiệt độ 11 0C.
Hình: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian bảo quản
(Nguồn: USDA handbook No.66: The Commercial Stoage of Fruits,
Vegetables, and Nursery Stock)
Độ ẩm là một trong những yếu tố ảnh hưởng lớn thời gian bảo quản rau
quả.
Đ ộ ẩ m
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.
Đ ộ ẩ m
tối ưu của từng loại rau quả cũng rất khác nhau, nó phụ thuộc vào
khả năng chống bay hơi nước và khả năng tự bảo quản của mỗi
loại. Với những loại rau quả mà phần biểu bì được cấu tạo bởi lớp
màng chắc đủ ngăn cản nước bay hơi, thì có thể bảo quản ở môi
trường có độ ẩm thấp. Còn các loại rau quả khác không có khả năng
giữ nước thì được bảo quản ở điều kiện có độ ẩm cao hơn.
Để khắc
phục ảnh hưởng của độ ẩm đến tốc độ bay hơi nước, người ta có
thể dụng các loại bao bì màng mỏng như túi PE, PVC…Vừa để chứa
đựng vừa để hạn chế bay hơi nước khi bảo quản trong môi trường
có độ ẩn thấp. Rau quả cũng có thể được bao gói trong giấy mềm,
xốp vừa chống xây sát vừa tạo ra một phạm vi không gian có độ ẩm
cao bao quanh quả, làm giảm chêch lệch ẩm giữa nguyên liệu và môi
trường.
Thành phần khí quyển là loại khí có trong môi trường bảo quản đều có tác
động riêng đến thời gian bảoquản 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.
+ Như vậy để duy trì sự sống ở mức tối thiểu đủ để kéo dài thời
gian bảo quản rau quả, thì cần đảm bảo hàm lượng oxy cần thiết tối
thiểu đểduy trì quá trình hô hấp hiếu khí.
Ảnh
hưởng của khí CO2 đến thời gian bảo quản rau quả có chiều hướng
thuận, tức là hàm lượng CO2càng tăng thì thời gian bảo quản cũng có
thể tăng.
+ Khí CO2 chủ yếu tác dụng lên quá trình hô hấp cùa rau quả cũng
như vi sinh vật.
+ Đối với rau quả tươi CO2 ức chế cường độ hô hấp, từ đó hạn chế
quá trình phân giải hoá học sinh học.
+ 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,…
Khí CO2
Khí CO2 là một khí không màu, có mùi hăng nhẹ ở nồng độ rất cao. Nó là một
chất khí gây ngạt và có tính ăn mòn nhẹ trong môi trường ẩm. CO2 dễ dàng tan
trong nước ( 1.57g/Kg ở 100Kpa, 200C) để tạo ra acid cacbonic (H2CO3) làm tăng
nồng độ acid trong dung dịch và làm giảm pH. Khí này cũng hòa tan trong chất béo
và một vài hợp chất hữu cơ khác. Nhiệt độ giảm làm cho sự hòa tan của CO2 tăng
lên.Vì lý do này, hoạt tính chống vi sinh vật của CO2 có hiệu quả ở nhiệt độ nhỏ
hơn 100C hơn là ở 150C hoặc cao hơn (Devlieghere et al., 1998, Devlieghere et al.,
2001). Điều này rất có ý nghĩa trong kỹ thuật MAP.
Khí O2
Khí O2 là một khí không màu, không mùi, có hoạt tính cao và duy trì sự cháy. Nó
hòa tan rất ít trong nước so với các loại khí khác, độ tan của CO2 trong nước gấp
28 lần so với O2 ở 20oC. O2 tham gia vài loại phản ứng làm hư hỏng thực phẩm:
phản ứng oxi hóa chất béo, phản ứng hóa nâu và phản ứng oxi hóa các chất màu.
Sự thiếu O2 trong không khí có thể làm chậm sự phát triển, những biến đổi sinh lý
của vi sinh vật Hầu hết các vi sinh vật gây hỏng sản phẩm đều cần O2 cho sự phát
triển. Do đó để kéo dài sự sống cho thực phẩm thì bên trong bao gói nên chứa đựng
một hàm lượng thấp O2. Tuy nhiên cũng chú ý rằng, hàm lượng O2 thấp cũng sẽ
ảnh hưởng đến chất lượng và sự an toàn của thực phẩm, ví dụ: sự già yếu của rau
quả, sự phát triển của vi sinh vật yếm khí
Khí N2
N2 là một khí trơ được sử dụng để đuổi O 2 khỏi bao bì. Nó sử dụng như là khí giúp
“đổ đầy” ngoài ra nó cũng có hiệu ứng tương tự CO 2. Tuy nhiên khác biệt rõ nhất
của hai loại khí này là CO2 ức chế vi khuẩn và nấm mốc theo nguyên tắc tạo môi
trường kỵ khí.
Khí CO
Khí CO là một khí không màu, không mùi, không vị. Nó có khả năng hoạt động về
mặt hóa học cao và có khả năng cháy. Nó không tan trong nước nhưng lại tan tốt
trong một số dung môi hữu cơ. CO được nghiên cứu cho MAP của thịt và được cho
phép ở Mỹ để ngăn ngừa sự hóa nâu của rau diếp được bao gói. Sự ứng dụng của
CO còn bị hạn chế nhiều bởi vì nó độc và có thể tạo với không khí một hỗn hợp
gây nổ (Ooraikul and Stiles, 1991).
Khí trơ
Khí trơ là những khí không hoạt động. Ngày nay, những khí này cũng được ứng
dụng trong một số loại thực phẩm, ví dụ: khoai tây chiên đóng gói. Tuy nhiên, việc
sử dụng khí N2 trong công nghiệp vẫn mang tính phổ biến hơn do nguồn N2 dễ
kiếm hơn (Ooraikul and Stiles, 1991).
Thành phần các khí gas được khuyên dùng cho một số loại rau trái
Nhiệt độ (0C)
Độ ẩm (%)
O2 (%)
CO2 (%)
Mơ
05
90
23
23
Cam
39
9095
510
05
Chuối
1315
9095
25
25
Hồng
05
9095
35
58
Sản phẩm
Trái
Cherry
05
9095
310
1015
Dâu
05
9095
410
1520
Táo
05
90
13
13
Đào
05
9095
12
35
Lê
05
9095
23
01
Măng tây
05
95100
Bông cải xanh
05
95100
12
510
Sup lơ
05
9598
25
25
Dưa chuột
812
9095
35
0
Rau diếp
05
95100
15
0
Bắp
05
9598
24
1011
Cà chua
812
9095
35
03
Rau
510
- Xem thêm -