Tiểu luận tìm hiểu về kỹ thuật ca 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 ca

Trang 5 NỘI DUNGI.HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT CAHiện nay công nghệ bảo quản các mặt hàng nông sản ở Việt Nam vẫn cònsơ khai, dù trước đó một số phương pháp đã được áp dụng như nhiệt độ c

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

CÔNG NGHỆ SAU

THU

HOẠCH

GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh

Đề tài tiểu luận: Tìm hiểu về kỹ

thuật CA 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 CA.

Thứ hai, ngày 17 tháng 10 năm 2016

Tiểu luận tìm hiểu

Nhóm thực hiện: nhóm 11

1 Nguyễn Thị Kiều

My

2005140312  Tổng quan kỹ thuật CA

 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độẩm

 Ưu, nhược điểm

2 Nguyễn Thị Hoàng

Diệu

2005140069  Lời mở đầu

 Hiện trạng sử dụng kỹ thuật CA

3 Lã Thị Ngọc Huyền 2005140223  Một số thiết bị trong kỹ thuật

LỜI MỞ ĐẦU 4

NỘI DUNG 5

I HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT CA 5

II TỔNG QUAN KỸ THUẬT CA (CONTROLLED ASMOSTPHERE) TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI 8

1 Tầm quan trọng của phương pháp CA 9

2 Định nghĩa 10

3 Điều kiện để tiến hành bảo quản bằng kỹ thật CA 12

3.1 Các điều kiện bảo quản nông sản 12

3.2 Ethylene trong bảo quản băng phương pháp CA: 14

3.3 Xử lý hóa chất trước bảo quản 15

III CÁC ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CA .15

1 Thành phần không khí 15

1.1 Ảnh hưởng của oxy 15

1.2 Ảnh hưởng của CO2 17

1.3 Ảnh hưởng của khí nitơ 19

1.4 Ảnh hưởng của ethylene 19

2 Nhiệt độ 20

3 Độ ẩm 20

IV MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG KỸ THUẬT CA 21

V ƯU, NHƯỢC ĐIỂM 24

VI ỨNG DỤNG 25

VII KẾT LUẬN 25

Tài liệu tham khảo 26

Tiểu luận tìm hiểu

LỜI MỞ ĐẦU

Rau là nguồn thực phẩm không thể thiếu được trong khẩu phần ăn của mọingười và cũng là thực phẩm không thể thay thế được, đặc biệt rau tươi là sản phẩmđược mọi người sử dụng thường xuyên vì cung cấp nhiều chất dinh dưỡng cầnthiết cho cơ thể vì vậy sản xuất và tiêu thụ rau ở nước ta cũng như trên thế giớiđang tăng nhanh trong những năm gần đây Cùng với việc tăng năng suất, chấtlượng và sản lượng cây trồng thì công nghệ sau thu hoạch đối với rau cũng rấtquan trọng

Ở nước ta tính trung bình tổn thất sau thu hoạch đối với cây có hạt khoảng10% đối với cây củ là 10-20% và đối với rau quả là 10-30% vì vậy công nghệ bảoquản sau thu hoạch là vô cùng quan trọng Nó giúp chúng ta giảm được hiện tượng

“mất mùa trong nhà”, giảm được tổn thất về số lượng và chất lượng, đồng thờiđóng góp tích cực trong việc duy trì chất lượng nông sản

Có nhiều phương pháp để bảo quản rau tươi và mỗi phương đều có những

ưu nhược điểm khác nhau tùy vào mục đích sử dụng và từng loại thực phẩm mà ta

áp dụng phương pháp bảo quản cho phù hợp Bài tiểu luận sau đây sẽ giới thiệumột trong những phương pháp bảo quản rau quả, đó là phương pháp controlledatmosphere (CA) CA áp dụng kỹ thuật điều chỉnh khí sao cho rau quả giữ được

độ tươi lâu hơn phù hợp với nhu cầu tiêu dùng, vấn đề kinh tế và mang lại hiệuquả cao khi áp dụng

Tiểu luận tìm hiểu

NỘI DUNG

I HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT CA

Hiện nay công nghệ bảo quản các mặt hàng nông sản ở Việt Nam vẫn còn

sơ khai, dù trước đó một số phương pháp đã được áp dụng như nhiệt độ cao, nhiệt

độ thấp, MA, hóa chất không độc hại… Tuy nhiên các giải pháp này đều dừng lại

ở qui mô nhỏ, chưa mang tính phổ biến, đặc biệt trong lựa chọn các công nghệ bảoquản phù hợp nhằm đạt được các thông số tối ưu Trước thực tế đó, nhóm tác giảViện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã tiến hành nghiên cứu

đề tài: “Nghiên cứu công nghệ và thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị điều chỉnh khí(CA) ứng dụng bảo quản rau quả tươi”.Công nghệ này chính là một trong nhữngcông nghệ bảo quản tiên tiến đã và đang được ứng dụng rộng rãi trên thế giới.Xuất phát từ đặc tính của hoa quả tươi sau thu hoạch vẫn tồn tại như một thực thểsống thông qua việc hấp thụ khí ô-xy, thải khí CO2, nước và đồng thời là quá trìnhthải nhiệt Diễn biến này luôn đi đôi với sự biến đổi về sinh hóa theo xu hướng giatăng tốc độ già hóa khiến hoa quả nhanh chóng bị hư hỏng Khắc phục điều đó,nhóm nghiên cứu đề tài đã tiến hành điều chỉnh môi trường bảo quản bằng hệthống thiết bị tự động điều khiển và giám sát các thông số môi trường như: nồng

độ O2, CO2, khí Ethylen, nhiệt độ và độ ẩm…

Đề tài trên đã xây dựng được hai qui trình công nghệ bảo quản bằng CAcho vải thiều ở Lục Ngạn ( Bắc Giang) và ớt cay ở Hưng Yên để phát triển mộtcách bền vững đặc biệt giúp cho người nông dân thoát khỏi nổi ám ảnh “đượcmùa, mất giá” Kết quả bước cho thấy, ưu điểm vượt trội của công nghệ so vớicông nghệ bảo quản lạnh truyền thống là nâng cao chất lượng, thời gian bảo quảndài hơn 5-7 ngày đối với vải thiều và từ 15-20 ngày đối với ớt cay Đặc biệt, phùhợp trong việc ứng dụng hàng tồn kho hoặc dự trữ nguyên liệu phục vụ chế biến

Tiểu luận tìm hiểu

chi phí bảo quản khoảng 180.000 đồng/tấn và năng lượng điện chỉ tăng từ 3-5% sovới công nghệ bảo quản lạnh.

Quy trình công nghệ bảo quản quả vải thiều bằng phương pháp điều chỉnhkhí quyển CA ở quy mô Pilot: Nguyên liệu vải sau thu hái được làm sạch tạp chấtbám trên bề mặt quả, phân loại và cắt cuống không dài quá 10 cm Xử lý nguyênliệu tiền bảo quản bằng cách nhúng vải vào nước nóng 52 ± 10C với thời gian 7phút, tiếp tục nhúng dung dịch axit citric 5% (pH 3 - 3,5) thời gian 2 phút, để vảiráo nước ở điều kiện phòng mát nhiệt độ 20 - 220C Tiếp theo, sử dụng thùngnhựa chuyên dụng với khối lượng đóng thùng 15 kg vải /thùng, quy cách xếp cácthùng vải vào kho là 12 thùng/m3 tương ứng hệ số xếp chứa 0,18 tấn/m3 Duy trìchế độ bảo quản CA: nhiệt độ 4,35 ± 0,50C; độ ẩm 90 ± 2%; nồng độ khí O2 4,21

± 0,5%; nồng độ khí CO2 7 ± 0,5% Thời gian bảo quản quả vải thiều sau 35 ngàyđạt yêu cầu chất lượng cảm quan, dinh dưỡng, an toàn thực phẩm (ATTP) với tỷ lệthối hỏng khoảng 3,12%

Với nguyên liệu ớt, phương pháp bảo quản bằng CA cũng cho kết quả rấtkhả quan Nguyên liệu giống ớt cay sau thu hoạch ở độ chín đỏ, được cắt cuốngdài 20 -25 mm, làm sạch, loại bỏ tạp chất trên bề mặt quả và những quả bị sâubệnh, thối hỏng, dập nát Xử lý nguyên liệu tiền bảo quản bằng cách nhúng trongdung dịch giaven 1,5 ml/lít nước, thời gian 2 phút ở nhiệt độ 52 ± 10C, để ráo tựnhiên trước khi đóng thùng kiện đưa vào kho CA.Quy cách đóng thùng là dạngthùng nhựa chuyên dụng (L480xW390xH280), khối lượng 12 kg ớt/thùng, 12thùng/m3, tương ứng hệ số xếp chứa kho 0,144 tấn/m3.Chế độ bảo quản CA duytrì: nhiệt độ 10,8 ± 0,50C, nồng độ khí O2 2,08 ± 0,5%, nồng độ khí CO2 6 ± 0,5%

và độ ẩm duy trì 90 ± 2%.Sau 35 ngày bảo quản quả ớt vẫn duy trì được chấtlượng cảm quan và dinh dưỡng đáp ứng yêu cầu thương mại với tỷ lệ hư hỏngkhoảng 1,5%

Tiểu luận tìm hiểu

Với sản phẩm xoài cát Hòa Lộc, công nghệ CA cũng áp dụng tương tự nhưcác mặt hàng nông sản khác Quả xoài sau khi thu hoạch có thể bảo quản được 30ngày vẫn tươi ngon và không có sự thay đổi về chất lượng và mùi vị.

Theo công trình nghiên cứu của TS Phạm Anh Tuấn, Viện Cơ điện Nôngnghiệp và Công nghệ sau thu hoạch: Quy trình công nghệ bảo quản rau quả bằng

CA áp dụng trên các đối tượng vải thiều, hoa lily, ớt, xoài, hồng cho kết quả rấtkhả quan

II TỔNG QUAN KỸ THUẬT CA (CONTROLLED ASMOSTPHERE) TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI.

Tiểu luận tìm hiểu

1 Tầm quan trọng của phương pháp CA

Kỹ thuật CA đã trở thành chủ đề của một số lượng lớn các nghiên cứu sinhhóa, sinh lý và công nghệ, mặc dù chưa biết một cách chính xác tại sao nó lại hoạtđộng như vậy các hiệu ứng với mức O2 và CO2 trong khí quyển trên các loại câytrồng khác nhau ở các yếu tố như:

 Loại cây trồng

 Giống cây trồng

 Nồng độ các chất khí

 Nhiệt độ của mùa vụ

 Các trạng thái khi trưởng thành của từng cây trồng khi thu hoạch

 Mức độ chín ở thời kỳ mãn của quả

 Các điều kiện phát triển trước khi thu hoạch

 Sự hiện diện của ethylene

Ngoài ra, còn có tác dụng tương tác của các loại khí, do đó tác động của O2

và CO2 trong việc mở rộng thời gian bảo quản của một cây trồng có thể tăng lênkhi chúng được kết hợp Những lợi thế thực tế của kỹ thuật CA có thể được tómtắt như sau:

Tiểu luận tìm hiểu

 Sự suy giảm đáng kể tỉ lệ hô hấp, với việc giảm tối đa thời kỳ mãncủa quả, kèm theo sự kéo dài các thời kỳ cả trước thời mãn và saumãn.

 Giảm tác động của ethylene trong chuyển hóa do sự tương tác của O2với ethylene, kèm với sự chậm xuất hiện hậu quả của quá trình oxyhóa

 Tăng thời gian bảo quản, mà thậm chí có thể tăng gấp đôi hoặc nhiềuhơn như quá trình chín chậm

 Giữ được độ cứng của thịt quả và rau củ do ảnh hưởng của CO2 trênenzyme tác động lên màng tế bào

 ứ hơi trong quả cao, như vậy là trái cây rất ngon ngọt hơn và sắc nét

 Sự mất mát của acid, các loại đường và vitamin C ít hơn các phươngpháp bảo quản khác do đó chất lượng dinh dưỡng và vị cao hơn

 Sự giảm có hạn của chất diệp lục, với sự ổn định màu sắc tốt hơn saunày

 Một số thay đổi sinh lý, chẳng hạn như tổn thương lạnh, đốm, sâu,màu nâu, lõi nước,… được ngăn chạn hoặc hạn chế

 Khuôn mẫu được giảm đặc biệt mức O2 thấp, CO2 cao

 Thời gian sử dụng được lâu hơn, mà thậm chí có thể tăng gấp 3 nhờvào sự kéo dài của các hiệu ứng về hô hấp và về các hoạt động traođổi chất

2 Định nghĩa

Định nghĩa: Là phương pháp bảo quản trong điều kiện thành phần môitrường khí được chủ động kiểm soát, điều chỉnh ,khác với khí quyển bình thường.Thành phần khí quyển là loại khí có trong môi trường bảo quản đều có tác độngriêng đến thời gian bảo quản của rau quả

Tiểu luận tìm hiểu

Ta đã biết khí CO2 và O2 có tác dụng trực tiếp lên quá trình sinh lý ,sinhhóa của rau quả ,mặt khác trong khí quyển bình thường có chứa khoảng 21%O2 ;0,03% CO2 ;còn lại gần 79% N2 và các khí khác ,Vì vậy khi bảo quản ở điềukiện bình thường với hàm lượng CO2 và O2 như trên thì hô hấp hiếu khí chắcchắn sẽ rất cao làm cho rau quả nhanh chín sau thu hoạch Người ta thử bảo quảnrau quả tươi trong điều kiện hạ thấp nồng độ O2 xuống dưới 21% và tăng hàmlượng CO2 Thấy rằng nếu nồng độ khí CO2 tăng thì cường độ hô hấp giảm, dẫnđến việc làm chậm các quá trình sinh lý, sinh hóa xảy ra trong tế bào rau quả Kếtquả cho thấy thời gian bảo quản tăng Ta cũng có thể thay đổi thành phần khôngkhí bằng cách cho thêm N2 vào.

Phương pháp điều chỉnh nồng độ O2 và CO2 thích hợp có thể thực hiện theo

2 phương pháp : tự nhiên và nhân tạo

 Phương pháp tự nhiên :dựa vào quá trình hô hấp tiêu thụ O2 và nhảCO2 Phương pháp này được thực hiện bằng cách điều chỉnh sao cho hàm lượngO2 và CO2 trong môi trường bảo quản vẫn bằng tổng hàm lượng CO2 và O2 trongkhí quyển Khi nồng độ O2 hạ đến nồng độ mong muốn thì giữ nguyên và chodòng khí đã điều chỉnh thành phần di chuyển liên tục vào ,ra phòng quản quản

 Phương pháp nhân tạo ; dùng khí N2 cho vào trong phòng hoặc chokhông khí đã trút bớt khí O2 đến nồng độ cho phép bằng cách cho không khí tiếpxúc với khí metan hoặc propan Nồng độ CO2 được điều chỉnh theo phương pháp

tự nhiên nghĩa là lợi dụng CO2 thải ra từ hô hấp và dùng phương pháp hấp thụ CO2bằng NaOH hoặc Ca(OH)2, hoặc etanolamin khi nồng độ CO2 tăng quá hàm lượngcần thiết

Tiểu luận tìm hiểu

3 Điều kiện để tiến hành bảo quản bằng kỹ thật CA

3.1 Các điều kiện bảo quản nông sản

Tiểu luận tìm hiểu

Để tiến hành bảo quản trong không khí có điều chỉnh đối với mỗi loại nôngsản sao cho phù hợp với điều kiện của mỗi quốc gia khác nhau ta cần chú ý đếnđiều kiện nhiệt độ, nồng độ O2 và CO2.

Sau đây là một số bản thể hiện các điều kiện đó:

Bảng 1: điều kiện tiến hành bảo quản đối với táo Golden Delicious ở một

Tiểu luận tìm hiểu

Bảng 2: điều kiện kiểm soát bầu không khí cho một số loài thực vật (từ

2 Làm mát trước khi bảo quản CA là cần thiết

Tiểu luận tìm hiểu

4 Làm mát là cần thiết để bảo quản bằng CA tốt.

5 Giống khác nhau xử lý khác nhau trong CA, một số giống dễ

bị tổn thương bên trong

3.2 Ethylene trong bảo quản băng phương pháp CA:

Trong điều kiện O2 thấp, làm giảm C2H4 và tăng CO2, chính việc tăng CO2này có tác dụng ngăn ngừa sản sinh ethylene

Ethylene có thể tích tụ trong phòng CA và làm ảnh hưởng đến chất lượngcủa quả bảo quản vì vậy, nếu ethylene được loại thải thì tính kinh tế cao nhưngđiều này không dễ Trong điều kiện thương mại người ta dùng phương pháp lọcC2H2 mang lại hiệu quả kinh tế cao Người ta loại C2H4 bằng cách: sử dụng chấthấp thụ như thuốc tím, lọc ethylene thông qua việc lọc CO2 bằng phương pháp sửdụng CaCO3 để ngăn ngừa quá trình chín sản sinh CO2

VD: đối với kiwi, ethylene thấp hơn 20 hơn 20 phần tỉ là cần thiết để tránhtăng tốc độ làm mềm thịt, và loại bỏ ethylene cần thiết cho cả lưu trữ bằng khôngkhí điều chỉnh và không khí lạnh

3.3 Xử lý hóa chất trước bảo quản

Tiểu luận tìm hiểu

Một số chế độ CA mới ( ví dụ 5% CO2/1% O2 cho giống táo Bramley’s) đãđược phát triển một cách đặc biệt về làm giảm nhu cầu xử lý hóa chất nhưng trongsản xuất thực tế vẫn còn xử dụng hóa chất sau thu hoạch.

Có thể xử lý bằng phương pháp xử lý thông thường sau thu hoạch ngâmthùng trái cây vào nước có chứa hỗn hợp hóa chất cần thiết nhưng hiện nay,phương pháp này rất ít sử dụng

Tuy nhiên, người ta có thể sử dụng một số chất như DAP (Diphenylamine),Ethoxyquin,… nhằm ngăn ngừa bệnh, chống lại quá trình oxy hóa, hoặc một sốthuốc phòng trừ nấm như Carbendazim, Benzamin, Thiabendazole Tuy nhiên, khi

sử dụng bất kỳ hóa chất nào cũng phải nằm trong chu trình kiểm soát, nắm vững

kỹ thuật canh tác và chương trình phun

III CÁC ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM VÀ THÀNH

PHẦN KHÔNG KHÍ TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP CA.

1 Thành phần không khí.

1.1 Ảnh hưởng của oxy.

Khí O2 tham gia vào quá trình hô hấp hiếu khí, quá trình chín sau thu hoạch

và lão hóa Gây biến đổi màu, ôi óa chất dầu béo, tăng sự phát triển của vi sinhvật, là khí không mong muốn trong bảo quản nông sản tuy nhiên khi giảm nồng

độ O2 xuống dưới 21% cường độ hô hấp cũng giảm dần nhưng sẽ giảm đến mứcnào đó sẽ diễn ra quá trình hô hấp yếm khí Đối với phần lớn các loại rau quả khinồng độ O2 giảm dưới 2 - 3% thì hô hấp yêm khí bắt đầu xả ra cần duy trì nồng độoxy ở mức tối thiểu trong kho bảo quản

Đối với phương pháp CA, oxy có thể bị loại trừ, nhưng không hoàn toàn vì

nó thường là một nguyên nhân tốt để khống chế chất lượng bao gồm:

Tiểu luận tìm hiểu

 Duy trì hô hấp của rau quả

 Ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật yếm khí

Khí O2 tác dụng hoá học với các thành phần có trong nguyên liệu và đóngvai trò quan trọng nhất đối với quá trình hô hấp, cần thiết cho sự phát triển của visinh vật hiếu khí bắt buộc, khi giảm nồng độ khí O2 sẽ ức chế được các VSV hiếu

kí bắt buộc, các loại nấm bệnh phát triển chậm khi giảm lượng O2 đến 3% vàkhông có CO2

Rất nhiều phản ứng sinh lý của quả sau thu hoạch xúc tác bởi enzyme cầnoxy Khi thành phần không khí bảo quản có thành phần O2 giảm thì mức độ O2 ởthành tế bào giảm, tốc độ phản ứng hóa học giảm và sự trao đổi giảm

Ảnh hưởng của việc giảm nồng độ oxy trong không khí bảo quản với cácloại rau quả được chỉ ra dưới đây:

 Giảm cương độ hô hấp

 Giảm hấp thụ O2

 Hạn chế sự chín của quả

 Kéo dài thời gian bảo quản

 Hạn chế sự phân giải chlorophil

 Giảm sự tạo thành ethylene

 Thay đổi tổng hợp acid béo

 Giảm tốc độ phân hủy pectin hòa tan nên giữ được kết cấu của mô

 Hình thành mùi vị không thích hợp

 Thay đổi cấu trúc

 Tăng sự rối loạn sinh lý

Ảnh hưởng bất lợi của mức oxy thấp là sự tích tụ ethanol và acetaldehytlàm mất mùi quả Mức O2 thấp có thể gây hô hấp yếm khí ở các thành tế bào

<0.2%, nhưng múc biến đổi nồng độ O2 không khí bảo quản và sản phẩm đòi hỏi

Tiểu luận tìm hiểu