Tổng quan
Định nghĩa MAP
Bao gói khí quy n biể ến đổi (MAP – Modified Atmosphere Packaging) được định nghĩa là
Thực phẩm được bao gói trong bao bì với thành phần không khí đã được sửa đổi (MAP) khác biệt so với không khí bên ngoài MAP là phương pháp đóng gói thực phẩm bằng cách thay thế không khí trong bao bì bằng một loại khí cụ thể, giúp kéo dài thời gian bảo quản Ba loại khí chính được sử dụng trong MAP là CO2, N2 và O2 Tỷ lệ phần trăm của các loại khí này trong bao bì sẽ thay đổi theo thời gian, phụ thuộc vào tốc độ hô hấp của sản phẩm.
Các phẩm như trái cây, rau hoặc thịt có thể trải qua các biến đổi sinh hóa và đặc tính thấm/truyền của bao bì Điều này cho phép sự trao đổi khí vào và ra, ảnh hưởng đến chất lượng và độ tươi của sản phẩm.
Hình 1: Khí trong bao gói khí quy n biể ến đổi
Vệ sinh an toàn thực phẩm và sự hư hỏng thực phẩm luôn là vấn đề được chú trọng, đặc biệt là trong các loại thực phẩm dễ hư hỏng Vệ sinh an toàn tập trung vào việc ngăn chặn mầm bệnh và độc tố do vi sinh vật sinh ra trong thực phẩm Sự hư hỏng thực phẩm chủ yếu do vi sinh vật, hoạt động của enzyme và các phản ứng hóa học gây ra, làm thay đổi mùi vị, cấu trúc và thành phần dinh dưỡng Chất lượng thực phẩm phụ thuộc vào thành phần, quy trình sản xuất, cách đóng gói và điều kiện bảo quản Các thực phẩm dễ hư hỏng như thịt, cá, trái cây và rau quả thường bị ảnh hưởng bởi các thay đổi sinh hóa khi tiếp xúc với không khí Quá trình hư hỏng có thể được làm chậm lại bằng cách làm lạnh, nhưng việc kết hợp làm lạnh với điều chỉnh khí quyển có thể tối ưu hóa chất lượng bảo quản thực phẩm Công nghệ bao gói MAP nhằm kéo dài thời gian sử dụng, hạn chế tác nhân gây hư hỏng, giữ cho vi sinh vật không phát triển mà vẫn duy trì chất lượng sản phẩm trong quá trình phân phối.
L ịch sử hình thành MAP
Kể từ sau chiến tranh Thế giới thứ hai, hoạt động kinh doanh thực phẩm đã có những thay đổi đáng kể, đặc biệt trong sản xuất và đóng gói thực phẩm Người tiêu dùng ngày càng quan tâm đến an toàn thực phẩm, thành phần và nhãn mác sản phẩm Xu hướng tìm kiếm sản phẩm tươi ngon và chất lượng cao đã thúc đẩy các nhà sản xuất phát triển, đặc biệt là trong lĩnh vực thực phẩm ướp lạnh Sự phát triển của bao bì thực phẩm cũng đã cải tiến nhanh chóng để đáp ứng nhu cầu bảo quản thực phẩm dễ hỏng như thịt, gia cầm, cá, trái cây và rau quả, nhằm kéo dài thời hạn sử dụng và giảm thiểu rủi ro hư hỏng.
Phương pháp tối ưu trong bảo quản thực phẩm là sử dụng khí carbon dioxide, giúp kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm Công nghệ này đã được biết đến và áp dụng cho thực phẩm thịt trong hơn một thế kỷ qua, và ngày càng trở nên phổ biến từ cuối thế kỷ 20.
Năm 1877, Pasteur và Joubert phát hiện Bacillus anthracis có thể bị tiêu diệt bằng CO2 Năm 1882, Kolbe công bố bài báo đầu tiên về tác động của carbon dioxide đối với thực phẩm, cho thấy thời gian bảo quản thịt bò tăng lên khi đặt trong môi trường CO2 Đến những năm 1920-1930, nghiên cứu về khí quyển và các khí quyển biến đổi để kéo dài tuổi thọ của trái cây, thịt và cá được tiến hành Năm 1922, Brown nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ carbon dioxide và oxy đến sự nảy mầm của nấm thối quả Năm 1927, Kidd và West tìm hiểu tác động của sự thay đổi khí quyển đối với thời gian bảo quản trái cây Đến năm 1930, các nghiên cứu chỉ ra rằng carbon dioxide và nhiệt độ bảo quản có tác dụng ức chế sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt thịt Killefer chứng minh thịt cừu và thịt lợn tươi lâu gấp đôi trong môi trường 100% carbon dioxide so với không khí lạnh Năm 1933, nghiên cứu cho thấy vi khuẩn thịt mất gấp đôi thời gian nhân lên trong 10% CO2 ở 0°C Đến năm 1938, 26% thịt bò ướp lạnh từ Úc và 60% từ New Zealand được bảo quản trong 10% CO2 mà không bị hư hỏng trong 40-50 ngày, tuy nhiên, nồng độ CO2 vượt quá 80% có thể gây ra các thay đổi không mong muốn về cảm quan và kết cấu.
Vào những năm 1950, một nghiên cứu toàn diện đã được thực hiện về việc sử dụng khí quyển giàu carbon dioxide nhằm kéo dài thời gian sử dụng của các sản phẩm thực phẩm, đặc biệt là thịt gà, theo nghiên cứu của Ogilvy và Ayres.
Mặc dù có nhiều bằng chứng khoa học về tiềm năng của khí quyển biến đổi trong bảo quản thực phẩm, nhưng kỹ thuật này vẫn phát triển chậm và việc thương mại hóa còn hạn chế Sự quan tâm đến các kỹ thuật bảo quản bằng khí quyển biến đổi đã tăng lên đáng kể từ những năm 1970.
Vào năm 1980, các loại bao bì khí quyển biến đổi (MAP) chưa xuất hiện tại các siêu thị cho đến năm 1973 ở Đức, 1974 ở Pháp và 1978 ở Đan Mạch Marks và Spencer đã tiên phong trong việc phát triển sản phẩm bao bì khí quyển tại Anh vào năm 1979, mở ra thị trường toàn cầu cho các sản phẩm thực phẩm đóng gói trong khí quyển biến đổi, đặc biệt là thịt Trong hai năm tiếp theo, họ đã mở rộng sản phẩm bao gồm thịt xông khói, sườn, thịt nấu chín cắt lát, cá tươi hun khói và động vật có vỏ Thành công của sáng kiến này đã thúc đẩy các nhà bán lẻ thực phẩm khác phát triển sản phẩm đóng gói khí quyển biến đổi, khiến MAP ngày càng trở nên phổ biến MAP được coi là phương pháp bảo quản lý tưởng cho nhiều loại thực phẩm, giúp kéo dài thời gian sử dụng mà không làm ảnh hưởng đến độ tươi ngon của sản phẩm.
Ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là sản xuất thực phẩm tươi sống, ngày càng trở nên quan trọng và phát huy hiệu quả tối đa khi kết hợp với công nghệ đóng gói khí quyển điều chỉnh (MAP) (Floros và Matsos, 2005) Tại Hoa Kỳ, các sản phẩm thực phẩm thường được đóng gói theo MAP bao gồm mì ống, thịt gia cầm, bánh quy xúc xích, dâu tây California và salad chế biến sẵn Tất cả các loại thực phẩm chế biến, chế biến sẵn và các sản phẩm từ sữa đã qua xử lý đều được đóng gói bằng công nghệ hút chân không hoặc MAP Tại Bang New York, ít nhất một công ty sữa lớn đang áp dụng MAP cho bao bì phô mai tươi và dự kiến sẽ mở rộng ứng dụng này cho kem và salad lỏng trong tương lai (Blakistone, 1999).
Nguyên tắc c ủa phương pháp MAP
Màng MAP được sản xuất từ các thành phần được chọn lọc kỹ lưỡng theo tiêu chuẩn an toàn thực phẩm, bao gồm lớp LDPE và các chất vô cơ như silica, zeolit, và bentonit Tỷ lệ các thành phần này phải tuân thủ nghiêm ngặt để đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng.
Công nghệ bao gói MAP (Modified Atmosphere Packaging) sử dụng màng bọc có tính chất thấm khí để thay đổi thành phần không khí bên trong bao bì, nhằm hạn chế hô hấp và hoạt động của vi sinh vật, từ đó làm chậm quá trình hư hỏng của thực phẩm Phương pháp này thường được kết hợp với làm lạnh để nâng cao hiệu quả bảo quản Trong quá trình thực hiện công nghệ bao gói MAP, không khí trong gói được thay thế bằng hỗn hợp khí cố định, và sau khi hỗn hợp khí được đưa vào, không có sự kiểm soát nào nữa trong quá trình bảo quản, dẫn đến sự thay đổi thành phần khí theo thời gian.
MAP cần phải giả mạo các biến đổi sinh lý, hóa học và vật lý không mong muốn trong thực phẩm ẩm Nó phải kiểm soát sự phát triển của vi sinh vật và như bất kỳ kỹ thuật đóng gói nào khác, phải ngăn ngừa ô nhiễm sản phẩm.
Rau quả là những loại thực phẩm dễ bị hư hỏng sau khi thu hoạch do quá trình hô hấp diễn ra mạnh mẽ, chịu ảnh hưởng từ sự tương tác giữa bao gói và sản phẩm Khi nồng độ oxy (O2) cao, quá trình chín diễn ra nhanh chóng, dẫn đến thời gian bảo quản ngắn Để cải thiện tình trạng này, cần giảm lượng O2 và tăng hàm lượng carbon dioxide (CO2) nhằm kéo dài thời gian bảo quản Tuy nhiên, nồng độ O2 quá thấp (
