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