Công nghệ bảo quản có sử dụng khí Điều biến

1.1 ĐỊNH NGHĨABao gói bảo quản bằng khí điều biến MAP – Modified Atmosphere Packaging được định nghĩa là “Thực phẩm được bao gói trong bao bì với thành phần không khí đã đươ

CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN CÓ SỬ DỤNG 

KHÍ  ĐIỀU BIẾN

GVHD: PGS.TS VŨ THU TRANG

      TS ĐỖ THỊ YẾN

SVTH: VŨ THỊ THÁI - 20201220

       NGUYỄN THỊ VÂN - 20201252

       ĐÀO THỊ PHƯƠNG HOA - 20201145

       LÊ THỊ HỒNG NHUNG - 20201202

       TRẦN THỊ HỒNG HẠNH - 20201136

I Tổng quan

1.1 Định nghĩa 1.2 Nguyên tắc phương pháp MAP

• Ưu điểm

• Nhược điểm

1.1 ĐỊNH NGHĨA

Bao gói bảo quản bằng khí điều biến  (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 khác hẳn với không khí bên

ngoài”.

Định nghĩa

 Thay đổi không khí xung quanh sản phẩm thực phẩm bên trong bao

bì Tỷ lệ của từng thành phần không khí được cố định Ba loại khí được sử dụng chủ yếu trong MAP là CO2, N2, O2

Khí quyển điều khiển

Khí quyển tự nhiên

O2

21%

N2 79%

O2 12%

N2 79%

CO2 9%

N2 92%

O2 3%

CO2 5%

N2 97%

O2 3%

 

 Sử dụng lớp bao bì có tính thẩm thấu chọn lọc nhằm thay đổi thành phần khí quyển xung quanh thực phẩm Làm chậm quá trình hư hỏng của sản phẩm

 Thường kết hợp với bảo quản lạnh

1.2 Nguyên tắc của

phương pháp MAP

Ưu điểm

• Giảm lượng rác thải

• Tăng thời gian bảo quản  lên đến 4 lần

• Tổn thất về khối lượng, chất lượng giảm

• Đảm bảo độ tươi của sản phẩm

• Ít hay không cần dùng chất bảo quản

• Tránh được tổn thương lạnh ở một số loại rau

quả khi áp dụng phương pháp bảo quản lạnh

•  Hạn chế được sự phát triển của vi sinh vật

• Dễ vận chuyển đi xa, giảm chi phí phân phối

• Tăng tính thẩm mỹ trong trưng bày

Hiệu quả bảo quản rau quả của phương pháp MAP

• Chi phí cao máy móc, khí đốt và vật liệu đóng

gói, các hệ thống đảm bảo chất lượng 

• Có khả năng phát triển của mầm bệnh truyền

qua thực phẩm do lạm dụng nhiệt độ 

• Lợi ích của MAP sẽ bị mất khi gói được mở

hoặc bị rò rỉ.

• Nhiệt độ cần phải điều chỉnh thích hợp (ảnh

hưởng đến tốc độ hô hấp của rau quả)

• Gia tăng thể tích bao gói – ảnh hưởng trực tiếp

đến chi phí vận chuyển và không gian trong buôn

bán lẻ

II Các yếu tố trong kỹ thuật MAP

2.1 Các yếu tố ảnh hưởng chất lượng thực phẩm 2.2 Cấu trúc hệ thống MAP

2.3 Các yếu tố trong kỹ thuật MAP

 yếu tố sinh học

● Thực phẩm có chứa nhiều loại vi sinh vật: vi khuẩn,

bào tử, nấm men, nấm mốc,… gây hư hỏng thực

● Phân hủy lipit: do oxy hóa / thủy phân

● Oxi hóa làm biến đổi màu sắc

Các yếu tố này có thể được kiểm soát bằng kỹ thuật MAP, giúp làm chậm quá trình hư hỏng và kéo dài thời hạn sử dụng thực phẩm.

Listeria

Thực phẩm bị mốc

Hô hấp hiếu khí Hô hấp yếm khí

2.2 Cấu trúc hệ thống MAP

2.3 Các yếu tố trong kỹ thuật MAP

2.3.1 Khí gas

 Có tính phản ứng cao,

hầu hết vi sinh vật,

nấm, phản ứng hóa

học, sinh học diễn ra

trong điều kiện có oxi

nên cần loại bỏ

 Một vài trường hợp,

một lượng oxy giúp:

- giữ màu

- duy trì sự thở

- kìm hãm vi khuẩn kị khí

 Hạn chế sự gia tăng

vi khuẩn hiếu khí, nấm mốc

 Vừa hòa tan trong nước, vừa hòa tan trong lipid

 Quá nhiều ảnh hưởng đến hương vị, giảm độ ẩm

 Lượng khuyến khích:

dưới 20%

 Khí trơ, đuổi O2 khỏi bao bì

 Ức chế nấm mốc, vi khuẩn theo nguyên tắc tạo môi trường

 SO2: ngăn nấm mốc, vi khuẩn ở quả mềm, nước trái cay,xúc xích,…

 chlorine, ethylene oxide, ozone,…

Hỗn hợp khí

Hỗn hợp khí dùng trong sản phẩm bao gói

Tỷ lệ khí phụ thuộc:

- Loại thực phẩm

- Cơ chế hư hỏng

- Vật liệu đóng gói

- Nhiệt độ bảo quản

Hư hỏng chủ yếu do vi sinh: hàm

lượng CO2 càng cao càng tốt, thường

sử dụng 30-60% CO2 + 40-70%N2

Thực phẩm nhạy oxi/ dễ bị oxi hóa:

hỗn hợp không có khí oxi, thường sử

dụng 100%N2 / CO2+N2

Thực phẩm qua hô hấp: hàm lượng

CO2 quá cao hoặc O2 quá thấp không

được sử dụng, thường kết hợp

5%CO2 và O2 cùng các vật liệu đóng

gói có tính thấm cao

2.3.1 Khí gas

2.3.2 Bao gói

Phương pháp “Gas Flushing” (ga xả): đưa 1 dòng khí có

áp suất vào gói thực phẩm để hỗn hợp khí mong muốn

thay thế không khí bên trong

Phương pháp “Compensated Vacuum” (chân không bù): máy đầu tiên loại bỏ không khí bên trong bằng cách kéo chân không lên bầu khí quyển bên trong gói hàng sau đó phá vỡ chân không bằng hỗn hợp khí mong muốn

2.3.2 Bao gói

Yếu tố lựa chọn vật

liệu đóng gói

 Khả năng chống đâm thủng

 Độ kín tin cậy 

 Đặc tính chống mờ

 Chống thấm CO2

 Chống thấm O2

 Tốc độ truyền nước thấp

Trong kỹ thuật MAP, thường

sử dụng phổ biến bao bì

2.3.2 Bao gói

Vật liệu sử dụng trong MAP

 Màng đơn: LDPE, PVC,PET,…

 Màng nhiều lớp:

- Bánh quy: PE/nylon/PE, Al/PE,…

- Sản phẩm tươi sống: nylons/polyeste/polyvinyl clorua không hóa dẻo, PE/polyester/polypropylene,…

- Khay: PVC/PE, PS/EVOH/PE, …

- Nắp: PET/PE,…

III Phương pháp MAP và thiết bị dùng trong MAP

 3.2 Thiết bị dùng trong MAP

        

Phương pháp thụ động

• Dựa vào tốc độ hô hấp của sản

phẩm tươi và tính thấm khí của vật

liệu đóng gói 

• Độ thấm của màng bao bì phải

cân bằng với tốc độ hô hấp của

sản phẩm để đạt không khí mong

muốn

3.1 Phương pháp MAP

Phương pháp chủ động

• Được tạo ra bằng cách hút chân

không trong một gói và thay thế

môi trường trong gói bằng hỗn hợp

khí mong muốn (O2, N2, CO2)

• Được thiết lập nhanh hơn so với

MAP thụ động

• Khắc phục được những hạn chế

trong MAP thụ động

3.1 Phương pháp MAP

Máy hút chân không vòi ngoài

• Máy làm việc tự động hoặc bán tự động

• Không kén túi Sử dụng túi trơn,

nhám, túi giấy, túi nhôm, túi zip

• Dùng kỹ thuật hút chân không để

Máy hút chân không dạng buồng

• Thiết kế cho quy mô sản xuất nhỏ

và vừa

• Máy có thể làm việc gián đoạn

hoặc liên tục

• Hút được đa dạng sản phẩm: thực

phẩm khô, ướt, bột và không kén

túi hút

• Năng suất làm việc cao, dễ dàng

tích hợp vào trong hệ thống đóng

gói chuyên nghiệp.

3.2 Thiết bị dùng trong MAP

Máy tạo hình và đóng gói

• Thiết bị làm việc liên tục

• Năng suất làm việc lớn,

được ứng dụng nhiều trong

các xí nghiệp lớn

3.2 Thiết bị dùng trong MAP

     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.

Designer portfolio

BẢO QUẢN THỰC PHẨM KHÔNG HÔ HẤP

Phương pháp bảo quản

• Duy trì nhiệt độ thấp

• Cá sống: sử dụng hỗn hợp khí

Hiệu quả bảo quản 

• Trong nhiệt độ làm lạnh thích

hợp,thời hạn sử dụng có thể

tăng lên gấp đôi, gấp ba

• Có thể ức chế sự hình thành

đốm đen trên vỏ của các loài

nhuyễn thể (khi nhiệt độ bảo

quản 5 - 10oC)

Bảo quản thủy, hải sản

Nguyên nhân gây hư hỏng

• Sự phát triển của các vi

sinh vật

• Sự thay đổi màu sắc do

phản ứng oxy hóa sắc tố

đỏ oxymyoglobin

Bảo quản thịt

Bảo quản thịt đỏ 

Sử dụng hỗn hợp khí chứa:

được màu đỏ đặc trưng

triển của vi khuẩn

Thời hạn sử dụng của thịt đỏ

từ 2-4 ngày có thể tăng lên

5-8 ngày

Bảo quản thịt

Bảo quản thịt trắng

Hỗn hợp khí cần dùng để bảo

quản không chứa O2, thành

Đặc điểm

• Hàm lượng chất béo rất cao nên dễ bị ôi thiu do sự oxy hóa chất béo

mốc phát triển

Bảo quản thực phẩm khô

Phương pháp bảo quản

ức chế sự phát triển của nấm

mốc

Tỷ lệ khí/sản phẩm = 2/1

Bảo quản thực phẩm khô

Bảo quản thực phẩm khô

Sản phẩm  Hỗn hợp khí Khối lượng khí/sản

phẩm

Thời hạn sử dụng (không dùng MAP)

Thời hạn sử dụng (dùng MAP)

40-70% N2

4.2 Bảo quản thực phẩm hô hấp

Đặc điểm của thực phẩm:

Hô hấp hiếu khí:  

Hô hấp kị khí:

- Sự bay hơi nước

- Các biến đổi về mặt hóa học và sinh hóa:

biến đổi màu, tinh bột chuyển hóa thành

đường, mềm mô thực vật,

- Quá trình hô hấp

Bảo quản rau quả

- Giảm quá trình hô hấp bằng cách giảm nồng độ O2 và tăng nồng độ CO2.

+ Tăng CO2 có thể làm tổn hại đến loài, tăng nguy cơ

tổn thương mô, sản xuất ammoniac, làm mô sẫm màu.

+ Giảm O2 vượt quá nồng độ tới hạn thì: gây mùi khó

chịu, tăng nguy cơ tiềm ẩn cho sự phát triển của mầm

bệnh.

- Nồng độ O2 cao ức chế sự phát triển của A.falvus và B.cinerea, ức

chế quá trình đổi màu do enzyme.

Bảo quản nấm

Hỗn hợp khí khuyến nghị cho một số loại nấm

Loại quả Nhiệt độ

(°C)Táo cắt lát 0-5 < 1 -Dưa lưới cắt

khối

0-5 3-5 6-15

Kiwi cắt lát 0-5 2-4 5-10Cam cắt lát 0-5 14-21 7-10Đào cắt lát 0-5 1-2 5-12

Lê cắt lát 0-5 0.5 <10Hồng cắt lát 0-5 2 12

Bảo quản rau quả

Hỗn hợp khí khuyến nghị cho một số loại rau quả

Bảo quản lựu

~10% O2, ~10% CO2 thời gian

bảo quả có thể lên đến 5 tháng

 

Hiệu quả của phương pháp MAP đối với rau quả

- Làm giảm tốc độ hô hấp và sản sinh

ra C2H4 -> làm chậm tốc độ chín ->

tăng sức đề kháng, trì hoãn quá trình

làm mềm, tăng độ cứng, ít bị hư hỏng

hơn.

- Ức chế quá trình sinh tổng hợp của

carotenoid, làm giảm hiện tượng oxy

hóa nâu và biến màu.

Tài liệu tham khảo

1 Oliveira, M., Abadias, M., Usall, J., Torres, R., Teixidó, N., & Viñas, I

(2015). Application of modified atmosphere packaging as a safety approach to

fresh-cut fruits and vegetables – A review Trends in Food Science & Technology, 46(1), 13–26. doi:10.1016/j.tifs.2015.07.017

2 Ward, G (2016). Modified Atmosphere Packaging for Extending Storage Life of

Fresh Fruits and Vegetables Reference Module in Food

Science. doi:10.1016/b978-0-08-100596-5.03167-x 

3 https://www.boc-gas.co.nz/en/industries/food-processing/bakery-dried-food/index.h tml

4.   Abdollatif Sheikhi, Seyed Hossein Mirdehghan, Hamid Reza Karimi, and Louise

Ferguson: Effects of Passive- and Active-Modified Atmosphere Packaging on

Physio-Chemical and Quality Attributes of Fresh In-Hull Pistachios (Pistacia vera L cv

Badami), 2019 Nov 9. doi: 10.3390/foods8110564

5 Kader, Adel A.; Zagory, Devon; Kerbel, Eduardo L.; Wang, Chien Yi (1989). Modified atmosphere packaging of fruits and vegetables Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 28(1), 1–30. doi:10.1080/10408398909527490 

Giới hạn O2 và CO2