Tổng quan
Định nghĩa MAP
MAP (Modified Atmosphere Packaging) là một phương pháp đóng gói thực phẩm, trong đó không khí bên trong bao bì được điều chỉnh khác biệt so với không khí bên ngoài Phương pháp này sử dụng một loại khí duy nhất hoặc hỗn hợp các khí như CO2, N2 và O2 để duy trì chất lượng sản phẩm Tỷ lệ phần trăm của các loại khí này sẽ thay đổi theo thời gian, tùy thuộc vào tốc độ hô hấp của thực phẩm.
Các loại thực phẩm như trái cây, rau củ và thịt có sự biến đổi sinh hóa và đặc tính thấm/truyền của bao bì, cho phép kiểm soát dòng vào và ra của các khí, ảnh hưởng đến chất lượng và độ tươi của sản phẩm (Blakistone, 1999; Davies, 1995; Parry, 1993).
Hình 1: Khí trong bao gói khí quy n bi ể ến đổ i
Vệ sinh an toàn thực phẩm và sự hư hỏng thực phẩm luôn được quan tâm đặc biệt, đặc biệt là trong các loại thực phẩm dễ hư hỏng Vệ sinh an toàn chú trọng vào việc ngăn chặn mầm bệnh và độc tố do vi sinh vật sinh ra trong thực phẩm Sự hư hỏng thực phẩm thường xuất phát từ vi sinh vật, hoạt động của enzyme và các phản ứng hóa học, gây ra những biến đổi không mong muốn về 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 củ bị ảnh hưởng bởi các thay đổi sinh hóa khi tiếp xúc với không khí và sự phát triển của vi sinh vật Quá trình hư hỏng có thể được làm chậm lại bằng cách làm lạnh, nhưng cần kết hợp với biện pháp kiểm soát khí quyển để tối ưu hóa chất lượng bảo quản Công nghệ bao gói MAP nhằm kéo dài thời hạn sử dụng, hạn chế tác nhân gây hư hỏng và 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, ngành kinh doanh thực phẩm đã trải qua những thay đổi đáng kể, đặc biệt trong sản xuất và đóng gói Người tiêu dùng ngày càng chú trọng đến an toàn thực phẩm, thành phần và nhãn mác sản phẩm Việc tìm kiếm các sản phẩm tươi ngon, chất lượng cao đã thúc đẩy sự phát triển trong lĩnh vực kinh doanh thực phẩm, đặc biệt là sản phẩm ướp lạnh Trong bối cảnh đó, bao bì thực phẩm cũng đã được cải tiến nhanh chóng để bảo quản tốt hơn các loại thực phẩm dễ hỏng như thịt, gia cầm, cá, trái cây và rau củ, nhằm kéo dài thời hạn sử dụng và hạn chế những thay đổi không mong muốn.
Phương pháp tối ưu trong bảo quản thực phẩm là sử dụng khí quyển biến đổi để kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm, đặc biệt là thực phẩm không phải đông lạnh Công nghệ này đã được áp dụng trong bảo quản thực phẩm từ hơn một thế kỷ qua, với carbon dioxide được biết đến như một phương pháp hiệu quả trong việc bảo quản thịt, và việc sử dụng nó đã bắt đầu phổ biến từ cuối thế kỷ 20.
Năm 1877, Pasteur và Joubert phát hiện Bacillus anthracis có thể bị tiêu diệt bằng carbon dioxide Năm 1882, Kolbe công bố nghiên cứu đầu tiên về ảnh hưởng của CO2 đến thực phẩm, cho thấy thời gian bảo quản thịt bò tăng khi được bảo quản trong môi trường có CO2 Đến những năm 1920-1930, nhiều nghiên cứu cơ bản đã được thực hiện về việc sử dụng khí quyển để kéo dài tuổi thọ của trái cây, thịt và cá Năm 1922, Brown nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ CO2 và oxy đến sự nảy mầm và phát triển nấm thối quả Năm 1927, Kidd và West nghiên cứu tác động của khí quyển đối với thời gian bảo quản trái cây Đến năm 1930, nhiều nghiên cứu đã chứng minh tác động của CO2 và nhiệt độ bảo quản trong việc ức chế vi sinh vật trên bề mặt thịt Killefer đã chứng minh rằng thịt được bảo quản trong 100% CO2 có thể kéo dài thời gian sử dụng gấp đôi so với không khí Năm 1933, nghiên cứu cho thấy một số vi khuẩn thịt mất gấp đôi thời gian nhân lên khi được bảo quản 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 môi trường 10% CO2 trong 40-50 ngày mà không bị hư hỏng, tuy nhiên, nồng độ CO2 vượt quá 80% có thể gây ra những thay đổi không mong muốn về cảm quan và cấu trúc.
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 hạn sử dụng của các sản phẩm gà Nghiên cứu này được thực hiện bởi Ogilvy và Ayres, theo Parry.
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 phát triển rất 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) bắt đầu xuất hiện tại các siêu thị ở châu Âu, với Đức vào năm 1973, Pháp vào năm 1974 và Đan Mạch vào năm 1978 Marks và Spencer đã tiên phong trong việc phát triển sản phẩm đóng gói khí quyển tại Anh vào năm 1979, mở ra thị trường toàn cầu cho các sản phẩm này Trong hai năm tiếp theo, họ đã mở rộng dòng 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 công nghệ này đã thúc đẩy các nhà bán lẻ thực phẩm khác phát triển sản phẩm đóng gói khí quyển MAP hiện nay được coi là phương pháp bảo quản lý tưởng cho nhiều loại thực phẩm, giúp kéo dài thời gian sử dụng mà không làm giảm độ tươi ngon của sản phẩm.
Ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là sản xuất tươi sống, đang ngày càng trở thành một phần không thể thiếu, và việc kết hợp với công nghệ đông lạnh giúp phát huy tối đa tác dụng của nó (Floros và Matsos, 2005) Tại Hoa Kỳ, thực phẩm thường được đóng gói theo phương pháp 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 đã qua xử lý, chế biến và các sản phẩm phô mai đều được đóng gói hút chân không hoặc sử dụng công nghệ MAP Tại Bang New York, ít nhất một hãng sữa lớn đang áp dụng MAP trong bao bì của phô mai tươi và dự kiến sẽ mở rộng sử dụng MAP trong các sản phẩm kem và salad lỏng (Blakistone, 1999).
Nguyên tắc c ủa phương pháp MAP
Công nghệ bao gói MAP (Modified Atmosphere Packaging) sử dụng màng bọc có tính 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 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 Tuy nhiên, 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 phải đảm bảo kiểm soát các biến đổi sinh lý, hóa học và vật lý không mong muốn trong thực phẩm Nó cần duy trì sự phát triển ổn định của vi sinh vật và ngăn ngừa ô nhiễm sản phẩm, tương tự như các kỹ thuật đóng gói khác (Floros và Matsos, 2005).
Rau quả là những loại thực phẩm chịu ảnh hưởng của quá trình hô hấp sau khi thu hoạch, do sự tương tác giữa bao gói và rau quả Khi nồng độ O2 cao, đường trong rau quả được tổng hợp, thúc đẩy quá trình chín và làm giảm thời gian bảo quản Để kéo dài thời gian bảo quản, cần giảm nồng độ O2 và tăng hàm lượng CO2 Tuy nhiên, nếu nồng độ O2 quá thấp (