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

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 trình bày các nội dung chính như: Tổng quan kỹ thuật ca (controlled asmostphere) trong bảo quản rau quả tươi, các ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm và thành phần không khí trong bảo quản rau quả tươi bằng phương pháp CA.

BỘ CƠNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐH CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM CƠNG NGHỆ SAU  THU  HOẠCH GVHD: Hồng Thị  Trúc Quỳnh Đề tài tiểu luận:  Tìm hiểu về  kỹ  thuật CA trong   bảo   quản   rau     tươi   Phân   tích   ảnh   hưởng     nhiệt   độ,   độ ẩm, thành phần khơng khí trong bảo quản rau   quả tươi bằng CA Thứ hai, ngày 17 tháng 10 năm 2016 Nhóm thực hiện: nhóm 11 Họ và tên Nguyễn Thị  Kiều My MSSV 2005140312 Nguyễn Thị  2005140069 Lã Thị Ngọc  2005140223 Nguyễn Thu  2005140527 Hoàng Diệu Huyền Thảo Phan Thị Trinh 2005140675 Nhiệm vụ Tổng quan kỹ thuật CA Ảnh hưởng của nhiệt độ và  độ ẩm Ưu, nhược điểm Lời mở đầu Hiện trạng sử dụng kỹ thuật  CA Một số thiết bị trong kỹ  thuật CA Ứng dụng Ảnh hưởng của thành phần  khơng khí Ảnh hưởng của thành phần  khơng khí Một số thiết bị trong kỹ  thuật CA LỜI MỞ ĐẦU Rau là nguồn thực phẩm khơng thể  thiếu được trong khẩu phần ăn của  mọi người và cũng là thực phẩm khơng thể thay thế được, đặc biệt rau tươi là  sản phẩm được mọi người sử dụng thường xun vì cung cấp nhiều chất dinh  dưỡng cần thiết cho cơ thể vì vậy sản xuất và tiêu thụ rau ở nước ta cũng như  trên thế  giới đang tăng nhanh trong những năm gần đây. Cùng với việc tăng  năng suất, chất lượng và sản lượng cây trồng thì cơng nghệ sau thu hoạch đối  với rau cũng rất quan trọng Ở  nước ta tính trung bình tổn thất sau thu hoạch  đối với cây có hạt  khoảng 10% đối với cây củ là 10­20% và đối với rau quả là 10­30% vì vậy cơng  nghệ  bảo quản sau thu hoạch là vơ 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 thời đóng góp tích cực trong việc duy trì chất lượng nơng 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    giới thiệu một trong những phương pháp bảo quản rau quả, đó là phương   pháp controlled atmosphere (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 hiệu quả cao khi áp dụng NỘI DUNG I HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT CA Hiện nay cơng nghệ  bảo quản các mặt hàng nơng sản   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 khơng độc hại… Tuy nhiên các giải pháp này  đều dừng lại  ở qui mơ nhỏ, chưa mang tính phổ  biến, đặc biệt trong lựa chọn   các cơng nghệ  bảo quản phù hợp nhằm đạt được các thơng số  tối  ưu. Trước   thực tế  đó, nhóm tác giả  Viện Cơ  điện Nơng nghiệp và Cơng nghệ  sau thu   hoạch đã tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu cơng nghệ và thiết kế, chế  tạo   hệ   thống   thiết   bị   điều   chỉnh   khí   (CA)   ứng   dụng   bảo   quản   rau   quả  tươi”.Cơng nghệ này chính là một trong những cơng 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 thể sống thơng qua việc hấp  thụ khí ơ­xy, thải khí CO2, nước và đồng thời là q trình thải nhiệt. Diễn biến   này ln đi đơi với sự  biến đổi về  sinh hóa theo xu hướng gia tăng 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 mơi trường bảo quản bằng hệ thống thiết bị  tự động điều khiển và giám sát các thơng số mơi trường như: nồng độ  O2, CO2,  khí Ethylen, nhiệt độ và độ ẩm… Đề tài trên đã xây dựng được hai qui trình cơng nghệ bảo quản bằng CA   cho vải thiều   Lục Ngạn ( Bắc Giang) và  ớt cay   Hưng n để  phát triển   một cách bền vững đặc biệt giúp cho người nơng dân thốt khỏi nổi ám  ảnh  “được mùa, mất giá”. Kết quả  bước cho thấy,  ưu điểm vượt trội của cơng  nghệ  so với cơng nghệ  bảo quản lạnh truyền thống là nâng cao chất lượng,   thời gian bảo quản dài hơn 5­7 ngày đối với vải thiều và từ 15­20 ngày đối với  ớt   cay   Đặc   biệt,   phù   hợp     việc   ứng  dụng   hàng  tồn   kho     dự   trữ  ngun liệu phục vụ chế biến và xuất khẩu qui mơ từ 30­100 tấn, giá chỉ bằng  25% so với thiết bị nhập ngoại, chi phí bảo quản khoảng 180.000 đồng/tấn và   năng lượng điện chỉ tăng từ 3­5% so với cơng nghệ bảo quản lạnh Quy trình cơng nghệ  bảo quản quả  vải thiều bằng phương pháp điều   chỉnh khí quyển CA ở quy mơ Pilot: Ngun liệu vải sau thu hái được làm sạch   tạp chất bám trên bề mặt quả, phân loại và cắt cuống khơng dài q 10 cm. Xử  lý ngun liệu tiền bảo quản bằng cách nhúng vải vào nước nóng 52 ± 10C với   thời gian 7 phút, tiếp tục nhúng dung dịch axit citric 5% (pH 3 ­ 3,5) thời gian 2   phút, để vải ráo nước ở điều kiện phòng mát nhiệt độ 20 ­ 220C. Tiếp theo, sử  dụng thùng nhựa chun dụng với khối lượng đóng thùng 15 kg vải /thùng,  quy  cách xếp các thùng vải vào kho là 12 thùng/m3 tương ứng hệ số xếp chứa   0,18  tấn/m3.  Duy trì chế 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   vải thiều sau 35 ngày đạt yêu cầu chất lượng cảm quan, dinh dưỡng, an   tồn thực phẩm (ATTP) với tỷ lệ thối hỏng khoảng 3,12% Với ngun liệu  ớt, phương pháp bảo quản bằng CA cũng cho kết quả  rất khả  quan. Ngun liệu giống  ớt cay sau thu hoạch  ở độ  chín đỏ, được cắt  cuống dài 20 ­25 mm, làm sạch, loại bỏ tạp chất trên bề mặt quả và những quả  bị  sâu bệnh, thối hỏng, dập nát. Xử  lý ngun liệu tiền bảo quản bằng cách  nhúng trong dung dịch giaven 1,5 ml/lít nước, thời gian 2 phút   nhiệt độ  52 ±  10C, để ráo tự nhiên trước khi đóng thùng kiện đưa vào kho CA.Quy cách đóng   thùng là dạng thùng nhựa chun dụng (L480xW390xH280), khối lượng 12 kg   ớt/thùng, 12 thùng/m3, tương  ứng hệ  số  xếp chứa kho 0,144 tấn/m3.Chế   độ  bảo quản CA duy trì: 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 chất lượng cảm quan và dinh dưỡng đáp ứng u cầu thương  mại với tỷ lệ hư hỏng khoảng 1,5% Với sản phẩm xồi cát Hòa Lộc, cơng nghệ  CA cũng áp dụng tương tự  như các mặt hàng nơng sản khác. Quả xồi sau khi thu hoạch có thể bảo quản  được 30 ngày vẫn tươi ngon và khơng có sự thay đổi về chất lượng và mùi vị Theo cơng trình nghiên cứu của TS Phạm Anh Tuấn, Viện Cơ điện Nơng   nghiệp và Cơng nghệ  sau thu hoạch: Quy trình cơng nghệ  bảo quản rau quả  bằng CA áp dụng trên các đối tượng vải thiều, hoa lily,  ớt, xồi, hồng cho kết  quả rất khả quan II TỔNG   QUAN   KỸ   THUẬT   CA   (CONTROLLED  ASMOSTPHERE) TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI Tầm quan trọng của phương pháp CA Kỹ  thuật CA đã trở thành chủ  đề  của một số lượng lớn các nghiên cứu   sinh hóa, sinh lý và cơng nghệ, mặc dù chưa biết một cách chính xác tại sao nó   lại hoạt động như vậy. các hiệu ứng với mức O2 và CO2 trong khí quyển trên   các loại cây trồng 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 Ngồi 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  lên khi chúng được kết hợp. Những lợi thế  thực tế  của kỹ  thuật CA có thể  được tóm tắt như sau: Sự  suy giảm đáng kể  tỉ  lệ  hô hấp, với việc giảm tối đa thời kỳ  mãn của quả, kèm theo sự  kéo dài các thời kỳ  cả  trước thời mãn   và sau mãn Giảm tác động của ethylene trong chuyển hóa do sự tương tác của  O2 với ethylene, kèm với sự chậm xuất hiện hậu quả của q trình  oxy hóa Tăng thời gian bảo quản, mà thậm chí có thể  tăng gấp đơi hoặc  nhiều hơn như q trình chín chậm Giữ được độ  cứng của thịt quả  và rau củ  do ảnh hưởng của CO 2  trên enzyme tác động lên màng tế bào ứ hơi trong quả cao, như vậy là trái cây rất ngon ngọt hơn và sắc  nét Sự     mát     acid,     loại   đường     vitamin   C       các  phương pháp 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 sau này Một số  thay đổi sinh lý, chẳng hạn như  tổn thương lạnh, đốm,   sâu, màu nâu, lõi nước,… được ngăn chạn hoặc hạn chế Khn 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  nhờ  vào sự  kéo dài của các hiệu  ứng về  hô hấp và về  các hoạt  động trao đổi chất Định nghĩa Định nghĩa: Là phương pháp bảo quản trong điều kiện thành phần môi  trường  khí   chủ   động  kiểm  sốt,  điều  chỉnh ,khác   với  khí   bình  thường. Thành phần khí quyển là loại khí có trong mơi trường bảo quản đều có   tác động riêng đến thời gian bảo quản của rau quả Ta đã biết khí CO2 và O2 có tác dụng trực tiếp lên q trình sinh lý ,sinh  hóa của rau quả ,mặt khác trong khí quyển bình thường có chứa khoảng 21% O 2  ;0,03% CO2 ;còn lại gần 79% N2  và các khí khác ,Vì vậy khi bảo quản  ở điều  kiện bình  thường  với hàm lượng CO2 và O2 như trên thì hơ hấp hiếu khí chắc  chắn sẽ  rất cao làm cho rau quả  nhanh chín sau thu hoạch  Ngươi ta th ̀ ử  baỏ   quan rau qua t ̉ ̉ ươi trong điêu kiên ha thâp nông đô O ̀ ̣ ̣ ́ ̀ ̣ 2 xuông d ́ ươi 21% va tăng ́ ̀   ham l ̀ ượng CO2. Thấy rằng nêu nông đô khi CO ́ ̀ ̣ ́ 2 tăng thi c ̀ ương đô hô hâp giam, ̀ ̣ ́ ̉   dân đên viêc lam châm cac qua trinh sinh ly, sinh hoa xay ra trong tê bao rau qua ̃ ́ ̣ ̀ ̣ ́ ́ ̀ ́ ́ ̉ ́ ̀ ̉  Kêt qua cho thây th ́ ̉ ́ ơi gian bao quan tăng. Ta cũng có th ̀ ̉ ̉ ể  thay đổi thành phần   khơng khí 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 q trình hơ hấp tiêu thụ  O2  và  nhả  CO2 .Phương pháp này được thực hiện bằng cách điều chỉnh sao cho hàm  lượng O2 và CO2 trong mơi trường bảo  quản vẫn bằng tổng hàm lượng  CO2 và  O2 trong khí quyển .Khi nồng độ O2 hạ đến nồng độ mong muốn thì giữ ngun  và cho dòng 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 cho   khơng khí   đã trút bớt khí O2  đến nồng độ  cho phép bằng cách cho khơng khí  tiếp xúc với khí metan hoặc propan .Nồng độ CO2 được điều chỉnh theo phương  pháp tự nhiên nghĩa là lợi dụng CO2 thải ra từ hơ hấp và dùng phương pháp hấp  thụ CO2 bằng NaOH hoặc Ca(OH)2, hoặc  etanolamin khi nồng độ CO2 tăng q  hàm lượng cần thiết 10 Bảng 2: điều kiện kiểm sốt bầu khơng khí cho một số lồi thực vật (từ  Gormley,   TR,   năm   1985): Bảng 3: điều kiện khiểm sốt bầu khơng khí cho một số loại trái cây (từ  Gormley,   TR,   năm   Trong bơ, CA làm gaimr tổn thương lạnh và sự  trậm trễ  làm mềm 12 1985): Làm mát trước khi bảo quản CA là cần thiết Kiwi bị  hư  hỏng do CO2 cao, O2 thấp. một lượng nhỏ  của  ethylene phải được loại bỏ để bảo quản lâu dài Làm mát là cần thiết để bảo quản bằng CA tốt 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  CO2 này có tác dụng ngăn ngừa sản sinh ethylene Ethylene   có   thể   tích   tụ     phòng  CA     làm  ảnh  hưởng   đến  chất  lượng của quả  bảo quản. vì vậy, nếu ethylene được loại thải thì tính kinh tế  cao  nhưng  điều này không dễ.  Trong  điều kiện  thương  mại  người ta  dùng   phương pháp lọc C2H2 mang lại hiệu quả kinh tế cao. Người ta loại C 2H4 bằng  cách: sử dụng chất hấp thụ như thuốc tím, lọc ethylene thơng qua việc lọc CO 2  bằng phương pháp sử dụng CaCO3 để ngăn ngừa q trình chín sản sinh CO2 VD: đối với kiwi, ethylene thấp hơn 20 hơn 20 phần tỉ  là cần thiết để  tránh tăng tốc độ  làm mềm thịt, và loại bỏ  ethylene cần thiết cho cả  lưu trữ  bằng khơng khí điều chỉnh và khơng khí lạnh 3.3 Xử lý hóa chất trước bảo quản Mục đích:   Nhằm kéo dài thời gian bảo quản, nâng cao hiệu quả  của việc xử  lý   bằng CA Phương pháp:  13 Theo truyền thống, hầu hết các loại rau quả  muốn lưu trữ dài hạn phải  sử  dụng bảo quản lạnh và CA đều phải xử  lý hóa chất sau thu hoạch. Trong   những năm gần đây, điều này đã trở thành khó chấp nhận trên thị trường và rất   nhiều nghiên cứu CA gần đây hướng tới làm giảm sự phụ thuộc vào xử lý hóa   học Một số chế độ  CA mới ( ví dụ  5% CO2/1% O2 cho giống táo Bramley’s)  đã được phát triển một cách đặc biệt về  làm giảm nhu cầu xử  lý hóa chất  nhưng trong sản xuất thực tế vẫn còn xử dụng hóa chất sau thu hoạch Có thể xử lý bằng phương pháp xử  lý thơng thường sau thu hoạch ngâm   thùng 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     số   chất     DAP   (Diphenylamine), Ethoxyquin,… nhằm ngăn ngừa bệnh, chống lại q trình oxy  hóa,       số   thuốc   phòng   trừ   nấm     Carbendazim,   Benzamin,   Thiabendazole. Tuy nhiên, khi sử dụng bất kỳ hóa chất nào cũng phải nằm trong   chu trình kiểm sốt, nắm vững kỹ thuật canh tác và chương trình phun CÁC  ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, ĐỘ   ẨM VÀ THÀNH  III PHẦN KHƠNG KHÍ TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ  TƯƠI   BẰNG PHƯƠNG PHÁP CA Thành phần khơng khí 1.1 Ảnh hưởng của oxy Khí O2  tham gia vào q trình hơ hấp hiếu khí, q trình chín sau thu  hoạch và lão hóa. Gây biến đổi màu, ơi óa chất dầu béo, tăng sự phát triển của  vi sinh vật, là khí khơng mong muốn trong bảo quản nơng sản tuy nhiên khi   14 giảm nồng độ O2 xuống dưới 21% cường độ  hơ hấp cũng giảm dần nhưng sẽ  giảm đến mức nào đó sẽ  diễn ra q trình hơ hấp yếm khí. Đối với phần lớn   các loại rau quả khi nồng độ  O2 giảm dưới 2 ­ 3% thì hơ hấp m khí bắt đầu  xả ra. cần duy trì nồng độ oxy ở mức tối thiểu trong kho bảo quản Đối với phương pháp CA, oxy có thể bị loại trừ, nhưng khơng hồn tồn  vì nó thường là một ngun nhân tốt để khống chế chất lượng bao gồm: Duy trì độ tươi, màu tự nhiên Duy trì hơ hấp của rau quả Ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật yếm khí Khí O2 tác dụng hố học với các thành phần có trong ngun liệu và đóng   vai trò quan trọng nhất đối với q trình hơ hấp, cần thiết cho sự phát triển của  vi sinh vật hiếu khí bắt buộc, khi giảm nồng độ  khí O 2    ức chế  được các  VSV hiếu kí bắt buộc, các loại nấm bệnh phát triển chậm khi giảm lượng O 2  đến 3% và khơng có CO2 Rất nhiều phản  ứng sinh lý của quả  sau thu hoạch xúc tác bởi enzyme  cần oxy. Khi thành phần khơng khí bảo quản có thành phần O2 giảm thì mức độ  O2 ở thành tế bào giảm, tốc độ phản ứng hóa học giảm và sự trao đổi giảm Ảnh hưởng của việc giảm nồng độ  oxy trong khơng khí bảo quản với  các loại rau quả được chỉ ra dưới đây: Giảm cương độ hơ hấp Giảm hấp thụ O2 Hạn chế sự chín của quả Kéo dài thời gian bảo quản 15 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  mơ Hình thành mùi vị khơng 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 acetaldehyt  làm mất mùi quả. Mức O2 thấp có thể  gây hơ hấp yếm khí   các thành tế  bào   10%  gây thâm đen và thối hỏng làm giảm giá trị  cảm quan   sản phẩm. Ngồi ra, CO2  còn được dùng để  bảo quản bia, nước giải khát có   gaz Theo nguyên tắc chung mức CO2 càng cao thì cang kéo dài thời gian bảo  quản Tuy nhiên, CO2  dễ  bị  hấp thụ  bởi các chất béo và nước nên phần lớn   thực phẩm hấp thụ CO2. Ở mức CO2 cao có thể gây ra thối hỏng, mất nước và  gây ép chặt bao bì vào sản phẩm. Khí CO2  có tác dụng kéo dài thời gian bảo  quản và giảm cường độ hơ hấp Ảnh hưởng của việc tăng nồng độ  CO2  khơng khí trong bảo quản rau,  quả bằng kỹ thuật CA: Giảm phản ứng tổng hợp ở quả Hạn chế hoặc kích thích sự chín Ngăn ngừa một số  phản ứng enzyme Giảm sự tạo thành một số hợp chất hữu cơ bay hơi Chuyển hóa, biến đổi một số acid hữu cơ Giảm tốc độ phân hủy của các hợp chất pectin Ngăn ngừa sự phân hủy chlorophil Làm mất mùi 17 Làm rối loạn sinh lý Ngăn ngừa ảnh hưởng của ethylene Hạn chế sự phát triển của nấm mốc Thay đổi hàm lượng đường ảnh hưởng đến sự này mầm hạn chế sự phát triển sau thu hoạch Giảm mức biến đổi màu Người ta đã chứng minh được nồng độ  CO2  cao khi bảo quản có thể  cạnh tranh với ảnh hưởng của ethylene ở các vị trí liên kết nối trong tế bào quả  (Burg 1967). ở nồng độ CO2 khoảng 10% thì hoạt tính sinh học của 1% ethylene   đơi với quả bị mất. Yang (1985) đã chứng minh rằng CO2 tích tụ ở trong khoang  tế  bào của quả  như  là chất kình địch với ethylene. Khi nồng đọ  CO 2  cao thì  nồng độ chua của rau quả tăng do ở trong bóng tối CO 2 được hấp thu và cố định  trong tổ chức tế bào rau quả, từ đó tạo thành các acid hữu cơ Sự rối loạn sinh lý của quả với mức CO2 q cao có thể liên quan tới sự  ngắt đoạn, chuyển hướng của các phản  ứng trong chu trình hơ hấp và dẫn tới  sự tích tụ rượu và aldehyt Kéo dài thời gian giữu quả ở mơi trường có nồng độ CO2 cao dẫn đến sự  hư hỏng của quả 1.3 Ảnh hưởng của khí nitơ Nitơ là khí trơ được sử dụng để loại những laoij khí, đặc biệt là oxy gây  bất lợi trong q trình bảo quản. nó được sử  dụng như  một cân bằng để  điều   chỉnh sự khác nhau trong hỗn hợp khí, để ngăn ngừa sự dính chặt vào bao bì của  thực phẩm chừa hàm lượng nước cao và chất béo cao dễ hấp thụ CO 2 từ khơng  khí Khí nitơ  có tác dụng làm chậm sự  chín và tăng cường độ  cứng của quả  (Kelly và Saltveit 1988, Pesis 1993 và Bureln 1994) 18 Hạn chế oxy hóa chất béo gây thối rữa nơng sản Bảo vệ cơ học các sản phẩm nơng sản tránh làm giảm giá trị cảm  quan Ức chế VSV hiếu khí bắt buộc, ngưng hoạt động của vi sinh vật  trong nơng sản 1.4 Ảnh hưởng của ethylene Ethylene được gọi là khí chín, trong q trình bảo quản hàm lượng chất  khí này biến đổi và có xu hướng tăng lên,  ảnh hưởng đến q trình chín tiếp   của rau quả  và hậu quả  là làm giảm thời gian bảo quản rau quả. Do đó, cần  phải theo dõi yếu tố này trong suốt tiến trình bảo quản. Khí etylen được có thể  được hấp thụ bởi các tinh thể thuốc tím. Nó được sử dụng thành cơng cho sản  phẩm mới nhưng về lâu dài thì khơng có lợi trong mơi trường CA.  Nhiệt độ Cách chính để bảo quản trái cây và rau củ trong kho hoặc trong q trình  vận chuyển là bảo quản lạnh, và CA được xem như bổ sung để làm tăng hoặc  nâng cao hiệu quả của bảo quản lạnh. Kỹ thuật CA chỉ thành cơng khi áp dụng  ở nhiệt độ thấp.  Các tiêu chuẩn bảo quản lạnh khơng thể thiếu trong kỹ thuật   CA. Kiểm sốt nhiệt độ  có thể  đạt được bằng cách cho  ống có chứa chất làm  lạnh trong kho bảo quản. Amoniac và chlorofluorocarbons là các chất làm lạnh  thơng thường. Đường ống chứa chất lỏng được làm lạnh bên ngồi kho sau đó  đi vào trong kho để làm lạnh cho rau quả. Tất cả các hệ  thống đo lường nhiệt   độ phụ thuộc vào các cảm biến nhiệt. Thực tế trong kỹ thuật CA nhiệt độ bảo   quản ban đầu được giảm xuống 0oC trong một tuần hoặc lâu hơn khi điều  chỉnh   các nhiệt độ  khác sau này. Ngồi ra các kho áp dụng CA thường được  thiết kế với cơng suất có thể hoạt động thỏa mãn trong 1 ngày, vì vậy hoa quả  được đưa vào kho bảo quản ngay lập tức và được làm lạnh trong cùng ngày 19 Kỹ  thuật CA có thể  ít hiệu quả  hoặc hồn tồn khơng hiệu quả    nhiệt  độ nhất định trên một số trái cây. Hiệu ứng này có thể liên quan tới sự trao đổi  chất và trao đổi khí của hoa quả ở nhiệt độ khác nhau.  Độ ẩm Hầu hết rau quả được bảo quản bằng phương pháp CA đòi hỏi độ  ẩm   tương đối cao,  gần bão hòa càng tốt miễn là hơi nước trong khơng khí khơng  ngưng tụ  lại trên nơng sản. lượng nhiệt hấp thụ  bởi các  ống làm lạnh có liên  quan đến chất làm lạnh có trong ống. Nếu nhiệt độ  chất làm lạnh thấp hơn so   với nhiệt độ trong kho chứa khi đó nước sẽ ngưng tụ trên các ống này làm giảm   độ ẩm của kho chứa xuống. Để tránh tình trạng nơng sản bị khơ nên giữ  nhiệt   độ của chất làm lạnh gần với nhiệt độ khơng khí trong kho Một loạt các thiết bị làm ẩm cũng có thế  được sử dụng để  thay thế  cho  độ  ẩm tự  nhiên trong khơng khí đã bị  ngưng tụ trên các ống làm lạnh. Thiết bị  đó bao gồm một đĩa quay nước   tốc độ  cao trên một đĩa quay nhanh. Một kỹ  thuật   khác   mà     giưc     độ   ẩm   cao     kho   Đá   lạnh         phương pháp làm mát thứ cấp. Nơi các đường ống làm lạnh đi trong nước đóng  băng. Sau đó băng chuyển thành sương, được sử dụng để làm mát và giữ độ ẩm   trong kho chứa IV MỘT SỐ  THIẾT BỊ  ĐƯỢC SỬ  DỤNG TRONG KỸ  THUẬT   CA 20 Máy phân tích khí kép có khả năng đo oxy (0­25%) và carbon dioxide (0­ 10%) và máy phân tích ethylene Trong kho lưu trữ, ethylene thấp là điều cần thiết, kiểm tra có thể  thực  hiện khi các hệ  thống thơng gió và loại bỏ  ethylene đang hoạt động một cách  chính xác. Độ phân giải tối thiểu là 0.2ppm làm cho cơng cụ này rất hữu ích cho  hầu hết các nơng sản, và các nơng sản nhạy cảm ethylene như kiwi Hai mơ hình hiển thị  thu nhỏ  (một trong đó là hiển thị  oxy và carbon  dioxide) / bộ điều khiển, tạo nên bộ điều khiển trong kỹ thuật CA. nó có những  tính năng điều khiển sau: kiểm sốt thơng gió khi lượng oxy thấp; kiểm sốt  nito khi lượng oxy cao hoặc khi lượng carbon dioxide cao; ki ểm sốt máy lọc  21 khi carbon dioxide cao và một lối ra điều khiển tùy  chọn để thêm carbon dioxide khi carbon dioxide thấp.  Máy lọc   (Scrubbers): Bao  gồm:  một  buồng   lọc   than   hoạt   tính,   bộ  phận   làm   thống   khí   áp   suất  thấp,   hệ   thống   vận   chuyển,   đơn vị kiểm sốt, bộ đệm Thành phần cuẩ hỗn hợp khí trong kho lưu trữ  ln thay đổi vì các hoạt  động chuyển hóa của nơng sản nên máy lọc là cần thiết để hấp thụ khí CO 2 dư  thừa   máy   lọc   than   hoạt   tính   thường     phân   loại   theo   vật   liệu   thấm:   Ca(OH)2, NaOH, zeolit, than hoạt tính. Chúng được phân loại theo các chế  độ  hấp thụ ( ví dụ: hóa học hay vật lý) hoặc chế độ của khơng khí đi qua thơng qua  các bộ  phận hấp thụ. Máy lọc sử  dụng than hoạt tính hiện nay là phổ  biến    Một số u cầu về kho bảo quản.  Kích thước kho: Đầu tiên cần phải xác định kích cỡ và yếu tố chính xác   định là tốc độ nhâp và xuất. Điều kiện bảo quản tối thích là làm đầy sản phẩm   trong kho đối với sản phẩm cùng giống hoặc cùng lồi trong vòng 2 – 3 ngày.  Đối với kho trống thì nơng sản nên được phân loại, đóng gói và đưa ra thị  22 trường trong vòng 5 – 7 ngày. Thiết kế các khoang với kích cỡ có thể  thay đổi   tùy theo nơng sản hoặc khu vực. ­ Kho bảo quản: phải được thiết kế  kín để  đảm bảo kiểm sốt khơng khí tốt.  Bố  trí thùng và khoảng cách giữa các thùng khác nhau: phụ  thuộc vào   từng loại hàng hố và khu vực hoạt động, nhưng lưu trữ  nên thiết kế  đặc biệt   với bố trí thùng và mơ hình xếp chồng.  Điều này sẽ  tránh được khoảng cách giữa các thùng bị  q mức  hay khơng đủ  dẫn đến lưu lượng khơng khí khơng chính xác và  hiệu suất lưu trữ giảm.  Dễ dàng quan sát, theo dõi tình trạng của hoa quả tươi và chọn ra  đâu là thùng có hoa quả ngon nhất.  Cần phải chú trọng đến cơng tác thiết kế  buồng để  có thể  chịu  đựng được áp suất khơng khí ln ở mức độ cao.  Phải đặc biệt chú ý đến các mối hàn khí, đảm bảo nội khí phải  được giữ kín ngay cả với những ống dẫn và dây cáp.  Ống dẫn dùng cho việc loai bỏ các nước ngưng tụ phải được thiết  kế phù hợp để đảm bảo cho nước có thể thốt ra dễ dàng.  Cần chủ  động lắp các thiết bị  giám sát ở  cửa hầm để  thuận tiện   trong việc đi lại, kiểm tra rau quả  thường xun trong q trình   bảo quản.    Một ví dụ về hệ thống kỹ thuật CA:  23 V ƯU, NHƯỢC ĐIỂM   Ưu điểm:  Phương pháp CA cho hiệu quả  bảo quản cao,  ức chế t ốt q trình sinh  tổng hợp ethylene nên thời hạn bảo quản dài (thời gian bảo quản kéo dài (6­9   tháng)). Trong thời gian bảo quản chất lượng rau quả khơng đổi   Nhược điểm:  ­ Hệ thống phức tạp đòi hỏi sự  chú ý đặc biệt trong q trình xây dựng  và vận hành trong kho bảo quản ­ Tính  ổn định của chế  độ  bảo quản khơng cao, phụ  thuộc vào giống  lồi, loại, thời vụ điều kiện và địa bàn phát triển ngun liệu hoa quả 24 VI ỨNG DỤNG  Bao quan l ̉ ̉ ương thực Tranh hao hut do côn trung, nâm môc, giam s ́ ̣ ̀ ́ ́ ̉ ự mât mau trăng cua gao,  ng ́ ̀ ́ ̉ ̣ ươi ta ̀   đa dung khi CO ̃ ̀ ́ 2 (30%) trong cac silo bao quan kin ́ ̉ ̉ ́  Bao quan lê ̉ ̉ Trong phong bao quan co ch ̀ ̉ ̉ ́ ưa 4% CO ́ ̀ ́ ̉ ́ 2 va 2% O 2 cho kêt qua tôt  Bao quan chuôi ̉ ̉ ́ Chuôi đ ́ ược bao quan v ̉ ̉ ơi O ́ 2: 2 – 5%, CO2: 2 – 5%  ở nhiêt đô 10 – 16, bao quan ̣ ̣ ̉ ̉   được 6 – 8 tuân ̀ Đôi v ́ ơi chuôi đ ́ ́ ược vân chuyên băng đ ̣ ̉ ̀ ường biên đ ̉ ược bao quan  ̉ ̉ ở nhiêt đô 12 – ̣ ̣   16 va O ̀ 2: 2 – 5%, CO2: 2 – 5%, thơi gian bao quan 6 thang ̀ ̉ ̉ ́  Bao quan tao ̉ ̉ ́ Vơi nông đô oxy d ́ ̀ ̣ ưới 3%, co thê bao quan trong 7 ngay. Ngoai ra, tao con đ ́ ̉ ̉ ̉ ̀ ̀ ́ ̀ ược   bao quan tôt  ̉ ̉ ́ ở 1 vơi ham l ́ ̀ ượng oxy dươi 1% va CO ́ ̀ 2 trên 2.5% VII KẾT LUẬN Bảo quản theo phương pháp điều chỉnh khí (controlled atmosphere – CA)   nhằm thay đổi thành phần khơng khí theo hướng  giảm thiểu hơ hấp của nơng   sản cũng như ức chế các hoạt động và sinh trưởng của hệ vi sinh vật, cơn trùng   gây hư  hỏng nơng sản và thực phẩm. Mặt khác, điều chỉnh thành phần khơng   khí (làm giảm lượng oxy và tăng hàm lượng khí cacbonic) nhằm ức chế tối đa   những hoạt động sinh lý sau thu hoạch bất lợi cho việc bảo đảm nơng sản thực   phẩm (ức chế  sự chín,  ức chế  sự  sinh trưởng…). Hệ  thống CA áp dụng cơng  nghệ sạch trong  bảo quản rau quả, khơng dùng hóa chất, chất bảo quản xử lý,  rau được bảo quản trong thành phần khơng khí thay đổi theo u cầu kỹ  thuật   vẫn đảm bảo chất lượng dinh dưỡng và bảo đảm vệ sinh an toàn thực phẩm 25 Tài liệu tham khảo Sách   controlled   Atmosphere   Storage   of   fruits   and   vegetables,   tác   giả  A.keith Thompson Báo cáo kết quả  nghiên cứu khoa học: đề  tài: nghiên cứu công nghệ  và   thiết bị  bảo quản một số  loại quả  tươi bằng phương pháp điều chỉnh   khí; chủ nhiệm đề tài: T.S Trần Thị Mai www.unido.org/ /32113_20controlledArmospherestorage.2.pdf http://luanvan.co/luan­van/de­tai­tim­hieu­ve­cac­phuong­phap­bao­quan­ rau­qua­thuc­pham­44471/ http://123doc.org/document/67032­tong­quat­ve­phuong­phap­bao­quan­ bang­khi­quyen­dieu­chinh­ca.htm http://vietq.vn/cong­nghe­bao­quan­ca­keo­dai­thoi­gian­su­dung­cho­ nong­san­d43562.html http://khoahoconline.vn/langkinh/bao­quan­rau­qua­bang­cong­nghe­ moi/10298.html http://khoahoconline.vn/langkinh/bao­quan­rau­qua­bang­cong­nghe­ moi/10298.html http://timtailieu.vn/tai­lieu/chu­de­bao­quan­thuc­pham­bang­phuong­ phap­dieu­chinh­khi­quyen­45675/ 10 http://www.iae.vn/NewDetails/tong­quan­cong­nghe­bao­quan­nong­san­ 110­5 26 ... Tổng quan kỹ thuật CA Ảnh hưởng của nhiệt độ và  độ ẩm Ưu, nhược điểm Lời mở đầu Hiện trạng sử dụng kỹ thuật CA Một số thiết bị trong kỹ thuật CA Ứng dụng Ảnh hưởng của thành phần khơng khí Ảnh hưởng của thành phần ... ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, ĐỘ   ẨM VÀ THÀNH  III PHẦN KHƠNG KHÍ TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ  TƯƠI   BẰNG PHƯƠNG PHÁP CA Thành phần khơng khí 1.1 Ảnh hưởng của oxy Khí O2  tham gia vào q trình hơ hấp hiếu khí,  q trình chín sau thu ... gây ép chặt bao bì vào sản phẩm. Khí CO2  có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản và giảm cường độ hơ hấp Ảnh hưởng của việc tăng nồng độ  CO2  khơng khí trong bảo quản rau,   quả bằng kỹ thuật CA: Giảm phản ứng tổng hợp ở quả