MÔN CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH đề tài tìm HIỂU về kỹ THUẬT MAP 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 PHƯƠNG PHÁP MAP

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TIỂU LUẬN MÔN: CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH Đề tài: TÌM HIỂU VỀ KỸ THUẬT MAP 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 PHƯƠNG PHÁP MAP GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh NHĨM 5: Huỳnh Quốc Thiện 2005140548 Lê Thị Mỹ Hạnh 2005140145 Nguyễn Thị Nhã Uyên 2005140715 TP.HCM, ngày 17 tháng 10 năm 2016 BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ STT HỌ TÊN MSSV Huỳnh Quốc Thiện 2005140548 Lê Thị Mỹ Hạnh 2005140145 Nguyễn Thị Nhã Uyên 2005140715 NHIỆM VỤ Tìm hiểu kỹ thuật MAP, lựa chọn nơng sản cụ thể để xây dựng điều kiện bảo quản & tổng hợp Tìm hiểu yếu tố ảnh hưởng đến nơng sản phân tích mức độ ảnh hưởng & tổng hợp, chỉnh sữa Phân tích ảnh hưởng nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khơng khí bảo quản phương pháp MAP HOÀN THÀNH X X X Mục Lục CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VÊ KỸ THUẬT MAP TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ Tổng quan phương pháp MAP 1.1 Lịch sử hình thành 1.2 Định nghĩa 1.3 Nguyên tắc phương pháp MAP 1.4 Đặc tính màng MAP 6 6 Kỹ thuật MAP bảo quản rau Kỹ thuật vận hành EMAP 8 Các phương pháp MAP 3.1 Phương pháp thụ động (Passive MAP) 3.2 Phương pháp chủ động (Active MAP) 3.3 Carbon monoxide MAP 3.4 High carbon dioxide MAP 3.5 High oxygen MAP 10 10 10 10 10 11 Các thiết bị dùng phương pháp MAP 4.1 Thiết bị Snorkel machines – Máy sử dụng ống hút khí để hút chân khơng 4.2 Vacuum chamber machines – Máy hút khí buồng hút chân không 4.3 Form, fill and seal machines 11 11 11 12 CHƯƠNG 2: NHỮNG ẢNH HƯỞNG TRONG PHƯƠNG PHÁP MAP 13 13 13 14 14 Các yếu tố kiểm soát kỹ thuật MAP 1.1 Yếu tố sinh học 1.2 Yếu tố sinh lý 1.3 Yếu tố hóa học Ảnh hưởng nhiệt độ , độ ẩm, khí phương pháp MAP Các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến bảo quản nông sản 3.1 Cường độ hô hấp 3.2 Độ ẩm 3.3 Nhiệt độ: 3.4 Độ ẩm tương đối 3.5 Ánh sáng 3.6 Shock va chạm 3.7 Mức độ thống khơng khí: 3.8 Côn trùng vi sinh vật kho: 15 19 19 19 19 19 19 20 20 20 CHƯƠNG 3: BẢO QUẢN XOÀI BẰNG PHƯƠNG PHÁP MAP 21 21 Giới thiệu Xây dựng điều kiện bảo quản 2.1 Nhiệt độ 2.2 Nồng độ O2 CO2 2.3 Kết hợp bảo quản lạnh 2.4 Kết hợp dung hóa chất 22 23 23 25 25 KẾT LUẬN : 26 TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 Lời mở đầu Việt Nam có khí hậu nhiệt đới, bốn mùa quanh năm có nơng sản thu hoạch Nơng sản hay rau thành phần thiếu sống ngày người, cung cấp cho người lượng lớn chất dinh dưỡng Ngoài việc sử dụng trực tiếp, rau tươi chế biến thành nhiều dạng sản phẩm khác như: mức, rau đóng hộp, loại nước trái cây,…Vì việc kéo dài thời gian bảo quản rau tươi lúc chế biến cần thiết Do đó, cần có kỹ thuật bảo quản, chế biến để nâng cao chất lượng nông sản Việc nâng cao chất lượng nơng sản có ý nghĩa lớn, đảm bảo chất lượng nông sản sau thu hoạch Chương 1: Tìm hiểu vê kỹ thuật MAP bảo quản rau Tổng quan phương pháp MAP 1.1 Lịch sử hình thành Tính cơng nghệ bảo quản cách bao gói sản phẩm khí thay đổi nhằm kéo dài tuổi thọ thực phẩm Trong thập niên 1920, nhà khoa học làm việc sở nghiên cứu nhiệt độ thấp, Cambridge, vương quốc Anh, thấy tuổi thọ táo gia tăng cách tồn trữ chúng môi trường với nồng độ O2 thấp cịn khí CO2 cao, thập niên 30 thịt bò vận chuyển mơi trường có khí CO2 thời gian bảo quản chúng tăng gấp lần Các ứng dụng thương mại việc sử dụng phương pháp bảo quản khí thay đổi áp dụng từ năm 1930 Đã có nghiên cứu hiệu kéo dài thời gian sử dụng áp dụng CAS với sản phẩm thịt tươi : Killefer (1930) báo cáo tăng gấp đôi thời gian bảo quản thịt lợn thịt cừu lạnh lưu trữ môi trường CO2 100% Các sản phẩm bán lẻ sử dụng phương pháp MAP giới thiệu đầu năm 1970 Các sản phẩm thịt tươi chế biến Châu Âu năm 1980 tập trung sử dụng MAP để thuận tiện trình phân phối lẻ Trong năm gần đây, MAP mở rộng phạm vi, ứng dụng rộng rãi loại thực phẩm đóng gói bao gồm : thịt, cá, bánh mì, bánh ngọt, phomat, rau, trái cây… 1.2 Định nghĩa Bao gói khí điều chỉnh Modified Atmosphere Packaging (MAP) phương pháp đóng gói sản phẩm dễ hưng hỏng mơi trường khí có thành phần thay đổi khác với khơng khí thơng thường Các loại thưc phẩm đóng gói khí điều chỉnh thích hợp kéo dài thời hạn sử dụng, nâng cao chất lượng thuận tiện trình phân phối Phân biệt MAP CAS: Lưu trữ với khí kiểm sốt (CAS: Controlled Atmosphere Storage) phương pháp bảo quản với thành phần khí trì khơng đổi, cách theo dõi bổ sung khí liên tục suốt q trình bảo quản 1.3 Nguyên tắc phương pháp MAP Sử dụng lớp bao bì có tính thẩm thấu chọn lọc loại khí nhằm thay đổi thành phần khí chung quanh rau quả, hạn chế hô hấp hoạt động vi sinh vật, kéo dài độ tươi lâu sản phẩm nhờ giảm hô hấp giảm tốc độ lão hố sản phẩm mà khơng hồn tồn cản trở q trình hơ hấp hiếu khí Rau thực phẩm cịn hơ hấp sau thu hoạch Do ảnh hưởng qua lại bao gói rau vô quan trọng Nếu lượng O2 nhiều, đường tổng hợp thúc đẩy trình chín quả, làm giảm thời gian bảo quản Do lượng O2 cần hạn chế, lượng CO2 tăng lên Tuy nhiên lượng O2 thấp (< 3%) dẫn đến hơ hấp yếm khí ảnh hưởng khơng tốt đến chất lượng rau Vì vậy, thấm khí (CO2, O2) màng bao cần thiết kế phù hợp với hô hấp rau  - Ưu điểm Thời gian bảo quản tăng lên lần Giảm tổn thất khối lượng Giữ độ tươi sản phẩm sản phẩm giữ độ tươi ngun Ít khơng cần dùng chất bảo quản Có thể tránh tổn thương lạnh số loại rau áp dụng phương pháp bảo quản lạnh - Có thể hạn chế phát triển vi sinh vật lồi trùng - Có thể phân phối sản phẩm nơi xa hơn, giảm chi phí phân phối - Việc phân phối sản phẩm lát rời dễ dàng - Tăng tính thẩm mỹ trưng bày, sản phẩm nhìn thấy rõ ràng tồn - Cơng tác đóng gói tập trung hóa kiểm tra phần  Nhược điểm : - Nhiệt độ cần phải điều chỉnh thích hợp (ảnh hưởng đến tốc độ hơ hấp rau quả) - Đối với loại sản phẩm khác có cơng thức khí khác - Có thể gây tổn hại sinh lý số loại rau tạo vết đen khoai tây - Tạo nên chín không số loại chuối cà chua (O2 5%) - Nồng độ CO2 cao ảnh hưởng đến chất lượng rau xuất màu nâu CO2 đạt 10%, tạo vết chấm bầm tăng độ bột số giống táo, gây hư hỏng, sinh vị lạ cho số loại rau súplơ, xà lách, đậu Đòi hỏi thiết bị đặc biệt phải có cơng tác huấn luyện - Gia tăng thể tích bao gói, ảnh hưởng đến chi phí vận chuyển khơng gian bn bán lẻ Sản phẩm khơng an tồn bao bì bị xì thủng Giá thành cao 1.4 Đặc tính màng MAP Kéo dài độ tươi lâu sản phẩm giảm tốc độ lão hóa cảu sản phẩm mà khơng cản trở q trình hơ hấp hiếu khí Khơng giống kiểu đóng gói sát khít vào sản phẩm, MAP có khả kiểm sốt luồng khí lưu chuyển vào ra, kéo dài đáng kể thời gian bảo quản an toàn cho rau Không phải tất loại màng MAP chế tạo có đặc tính giống nhau, tùy theo loại sản phẩm mà bao gói, MAP có đặc tính thích hợp với loại sản phẩm Các loại rau khác có cường độ hơ hấp khác nhau, chế tạo MAP người ta phải nằm rõ mức độ hô hấp loại rau cần bảo quản Vải bảo quản nhiệt độ lạnh Xoài bảo quản nhiệt độ lạnh thích hợp sau tuần, có sử dụng màng thích hợp sau tuần, có sử dụng màng MAP (trái) vải đối chứng (phải) MAP (phải) xoài đối chứng (trái) Kỹ thuật MAP bảo quản rau Kỹ thuật vận hành EMAP  Điều kiện yếm khí Do hơ hấp làm giảm hàm lượng O2 CO2 nên điều kiện yếm khí nhanh chóng chiếm ưu thế, kết gây mùi khó chịu cho rau Hình: Q trình hơ hấp yếm khí C6H12O6  CO2 + Aldehyd + Acid hữu + Rượu Một phần tử đường tạo phân tử ATP 5% nhiệt tạo thành suốt q trình hơ hấp yếm khí rau  Điều kiện hiếu khí Trong bao bì có độ thấm khí cao, thành phần khí bên bao gói lại tương tự bên ngồi, mà hơ hấp khơng bị giảm Hình : q trình hơ hấp hiếu khí Trong điều kiện trên, phản ứng chuyển hóa đường xảy sau: C6H12O6 + 6O2  6H2O + 6CO2 + ATP Một phân tử đường chuyển hóa tạo 36 ATP (1152KJ)  Kỹ thuật EMAP Hàm lượng O2, CO2 điều chỉnh cách xác phù hợp Điều chỉnh với mục đích làm giảm hơ hấp, hạn chế chín, giảm hoạt tính enzyme hóa nâu, làm hạn chế q trình mềm cấu trúc, chống thất vitamin, giữ gìn tươi lâu dài cho rau Hình: q trình hơ hấp bải quản MAP Dưới điều kiện khí hiệu chỉnh cách xác, hàm lượng O2 có sẵn cho việc chuyển hóa đường thành lượng, mà làm giảm thất sản phẩm Bảng : cương độ hô hấp số loại rau Phân loại Cường độ hô hấp(mg / kg / h) Rất thấp < 10 Thấp 10 - 20 Vừa phải 20 - 40 Cao 40 - 70 Rất cao 70 - 100 Cực kì cao > 100 Các phương pháp MAP 3.1 Phương pháp thụ động (Passive MAP) Loại rau Hành Bắp cải, cà chua Cà rốt, cần tây Rau diếp, củ cải Đậu Bông cải xanh, đậu Hà Lan Phương pháp thực đơn giản, rau trái qua chế biến hay xử lý thơ sau cho vào bao bì tiến hành ghép mí Trong phương pháp thành phần khơng khí khơng có hiệu chỉnh Rau trái bao bì thời gian đầu bảo quản biến đổi diển cách bình thường, qua thời gian hơ hấp cho thành phần khí thay đổi đạt đến tỷ lệ mong muốn ức chế kìm hãm trình sinh trưởng phát triển diển rau trái 3.2 Phương pháp chủ động (Active MAP) Trong phương pháp hỗn hợp khí trộn sẵn với tỷ lệ thích hợp thổi vào bao bì chứa rau trái, phương pháp trình sinh trưởng phát triển bị kìm hãm từ thời gian đầu bảo quản Dựa vào thành phần tỷ lệ loại khí bao bì phân thành hướng ứng dụng như: phương pháp sử dụng nồng độ oxy thấp (low oxygen MAP), phương pháp sử dụng nồng độ oxy cao (hight oxygen MAP), phương pháp sử dụng khí CO (carbon dioxide MAP)…Tuy nhiên việc áp dụng phương pháp loại rau trái phải trải qua nghiên cứu thực nghiệm 3.3 Carbon monoxide MAP Phương pháp phổ biến lo ngại tính an tồn sử dụng, nhiên nghiên cứu lĩnh vực xuất từ lâu Năm 1970, nghiên cứu việc kéo dài thời gian sử dụng rau diếp lạnh đông Năm 2002 luật pháp Hoa kỳ thức cho phép sử dụng sản phẩm phân phối thị trường Khả bảo quản phương pháp chủ yếu vai trò khí CO, thơng thường phương pháp thường kết hợp với phương pháp oxy thấp để tăng khả ức chế 3.4 High carbon dioxide MAP CO2 với lượng 20-30% có khả hạn chế phát triển vi sinh vật đặc biệt vi khuẩn hiếu khí nấm mốc Phương pháp đạt hiệu cao bảo quản nhiệt độ thấp lý khả bão hòa CO2 gia tăng giảm nhiệt độ, mơi trường có Một số sản phẩm bao gói phương pháp MAP Chương 2: Những ảnh hưởng phương pháp MAP Các yếu tố kiểm soát kỹ thuật MAP 1.1 Yếu tố sinh học Tỷ lệ phát triển vi sinh vật thực phẩm phụ thuộc vào yếu tố pH, hoạt độ nước, nhiệt độ, phương thức đóng gói, chất phụ gia vi sinh vật cạnh tranh,… thực phẩm Những yếu tố áp dụng riêng lẻ kết hợp với thực phẩm để ngăn chặn phát triển vi sinh vật kéo dài thời gian bảo quản Khi MAP áp dụng để kéo dài thời gian bảo quản yếu tố cần quan tâm chủng loại vi khuẩn gây nên hư hỏng thực phẩm Khí, màng bao, nhiệt độ bảo quản… sử dụng để tiêu diệt làm chậm phát triển vi sinh vật Hỗn hợp khí CO2, O2, N2 thường sử dụng (Zeuthen and Bogh-Sorensen, 2003) Thực tế vi khuẩn Gram âm nhạy cảm với CO2 vi khuẩn Gram dương Vi khuẩn Gram âm Pseudomonas spp, Acinetobacter spp Moraxella spp bị tiêu diệt nhiệt độ thấp Vì sản phẩm bao gói với hàm lượng CO2 cao bảo quản nhiệt độ thấp vi khuẩn Gram dương phát triển mạnh mẽ khơng có cạnh tranh (Church, 1994) Bacillus licheliformis Leuconostoc mesenteroides chủng vi khuẩn phát triển loại bánh xốp kiểu Anh đóng gói với khí bao gồm 60% CO2 40% N2 (Gibson et al., 2000) 100% CO2 sử dụng làm chậm phát triển Clostridium botulium hiệu tăng kết hợp với nồng độ NaCl thích hợp nhiệt độ thấp (Devlieghere et al., 2001) Sự thiếu O2 khí ngăn chặn phát triển vi sinh vật hiếu khí Mơi trường kị khí làm tăng phát triển sinh độc tố Clostridium botulium Vì mơi trường yếm khí sử dụng cách thận trọng kỹ thuật MAP (O'Connor-Shaw and Reyes, 2000) Những yếu tố khác pH, chất bảo quản, nhiệt độ thấp ứng dụng để kết hợp với phương pháp bảo quản yếm khí ngăn chặn mần bệnh khác (Dufresne et al., 2000) 1.2 Yếu tố sinh lý Rau sau thu hoạch thịt sau giết mổ biến đổi sinh lý Chúng ảnh hưởng đến thời gian bảo quản chất lượng sản phẩm tươi sản phẩm chế biến bao gói MAP, tùy loại sản phẩm, biến đổi sinh hóa chúng, nhiệt độ bảo quản mà thiết lập công thức MAP riêng cho chúng Rau sau thu hoạch có nhiều biến đổi sinh lý phức tạp Những biến đổi liên quan đến q trình hơ hấp, q trình chịu ảnh hưởng điều kiện môi trường không khí, độ ẩm, nhiệt độ tình trạng vật lý chúng (Cantwell, 1995) Thịt sau giết mổ xảy hàng loạt phản ứng hóa học diễn mô thịt, biến đổi sinh lý thịt tươi bắt đầu co cứng (rigor mortis), thời gian co cứng phụ thuộc vào loại kích cỡ vật Ngoài O2 cần thiết để trì màu đỏ thịt 1.3 Yếu tố hóa học Các biến đổi hóa học ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm, nhiều phản ứng oxy hóa tự nhiên oxy hóa lipid, phản ứng Maillard, oxy hóa làm biến màu chlorophyll, carotenoid flavonoid, oxy hóa myoglobin thịt đỏ…Sự oxy hóa lipid phân hủy acid béo tự chưa bảo hịa tạo nên chất gây mùi aldehyde, ketone, acid béo mạch ngắn…Phản ứng Maillard với đường amino acid tác nhân chính, làm giảm chất lượng sản phẩm protein nhạy cảm lysine bị phá hủy, hay tạo màu hay mùi khơng mong muốn Sự oxy hóa biến màu làm cho sản phẩm khơng cịn hấp dẫn Mặc khác thịt đỏ trở nên bạc màu thiếu O2 để chuyển hóa myoglobin thành oxymyoglobin để trì màu đỏ thịt Những phản ứng hóa học chịu ảnh hưởng nhân tố nhiệt độ, aw , pH, chất bảo quản Ví dụ phản ứng oxy hóa lipid xảy mạnh mẽ nhệt độ cao, aw thấp, có mặt Cu Fe ánh sáng, bị ngăn chặn chất chống oxy hóa BHA, BHT tocopherol (Peter and Leif, 2000) Ảnh hưởng nhiệt độ , độ ẩm, khí phương pháp MAP  Nhiệt độ yếu tố quan trọng có tính chất định thời gian bảo quản rau tươi Sự thay đổi nhiệt độ trước hết ảnh hưởng đến cường độ hô hấp, nhiệt độ cao tốc độ phản ứng sinh hoá xảy rau cao thể qua cường độ hô hấp  Sự giảm hoạt động trình sinh lý, sinh hoá rau vi sinh vật hạ thấp nhiệt độ làm giảm tốc độ phản ứng hoá học, mặt khác nguyên sinh chất tế bào co lại, làm giảm tính thẩm thẩu màng tế bào từ giảm khả trao đổi chất  Do loại rau thích hợp với nhiệt độ bảo quản định đó, bảo quản nhiệt độ cao thấp có ảnh hưởng xấu đến thời gian bảo quản chất lượng rau Nhiệt độ tốt cho việc bảo quản loại rau gọi nhiệt độ bảo quản tối ưu  Nhiệt độ bảo quản tối ưu cho loại rau khơng cố định mà phụ thuộc vào số yếu tố: + Nhất tốc độ chín, độ chín cao nhiệt độ bảo quản phải thấp Ví dụ nhiệt độ tối ưu cho bảo quản cam, quýt chín 120C, cịn xanh 4-60C  Ở nhiệt độ bình thường, sản phẩm chóng hư hỏng Vì nhiều sản phẩm làm đơng lạnh 4,4 o C Hầu hết sản phẩm bị hư hại nhiệt độ 11 0C Hình: Ảnh hưởng nhiệt độ đến thời gian bảo quản (Nguồn: USDA handbook No.66: The Commercial Stoage of Fruits, Vegetables, and Nursery Stock)  Độ ẩm yếu tố ảnh hưởng lớn thời gian bảo quản rau  Độ ẩm tương đối khơng khí mơi trường bảo quản định tốc độ bay nước rau quả, độ ẩm môi trường thấp, cường độ hô hấp tốc độ bay nước cao, làm cho khối lượng tự nhiên rau giảm đáng kể, chí rau bị héo  Sự nước cao làm cho hoạt động tế bào bị rối loạn, làm giảm khả tự đề kháng bệnh lý từ rau nhanh chóng hỏng  Mặt lợi độ ẩm tương đối thấp chổ tạo môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, hạn chế đáng kể xuất loại bệnh Vì khắc phục phụ thuộc tốc độbay nước độ ẩm nên hướng tới việc bảo quản rau mơi trường có độ ẩm thấp tốt.Ngược lại có độ ẩm tương đối cao tốc độ bay nước cường độ hô hấp giảm lại tạo môi trường phát triển tốt cho loại vi sinh vật  Độ ẩm tối ưu loại rau khác nhau, phụ thuộc vào khả chống bay nước khả tự bảo quản loại Với loại rau mà phần biểu bì cấu tạo lớp màng đủ ngăn cản nước bay hơi, bảo quản mơi trường có độ ẩm thấp Cịn loại rau khác khơng có khả giữ nước bảo quản điều kiện có độ ẩm cao  Để khắc phục ảnh hưởng độ ẩm đến tốc độ bay nước, người ta dụng loại bao bì màng mỏng túi PE, PVC…Vừa để chứa đựng vừa để hạn chế bay nước bảo quản mơi trường có độ ẩn thấp Rau bao gói giấy mềm, xốp vừa chống xây sát vừa tạo phạm vi khơng gian có độ ẩm cao bao quanh quả, làm giảm chêch lệch ẩm nguyên liệu môi trường  Thành phần khí loại khí có mơi trường bảo quản có tác động riêng đến thời gian bảoquản rau quả:  Khí oxy thành phần chủ yếu tham gia trình hơ hấp hiếu khí, hàmlượng khí oxy cao cường độ hơ hấp tăng ngược lại + Khi hàm lượng oxy giảm xuống mức cho phép hơ hấp hiếu khí ngừng, thay vào hơ hấp yếm khí, q trình hơ hấp bị ngừng trệ có nghĩa q trình sống tế bảo bị ức chế cuối bị đình hồn tồn + Như để trì sống mức tối thiểu đủ để kéo dài thời gian bảo quản rau quả, cần đảm bảo hàm lượng oxy cần thiết tối thiểu đểduy trì trình hơ hấp hiếu khí  Ảnh hưởng khí CO2 đến thời gian bảo quản rau có chiều hướng thuận, tức hàm lượng CO2càng tăng thời gian bảo quản tăng + Khí CO2 chủ yếu tác dụng lên q trình hơ hấp cùa rau vi sinh vật + Đối với rau tươi CO2 ức chế cường độ hô hấp, từ hạn chế q trình phân giải hố học- sinh học + Cịn vi sinh vật khí CO2 làm chậm trình hoạt động phát triển chúng + Trong khí quyển, khí CO2 chiếm khoảng 0.03%, thời gian bảo quản hàm lượng tăng lên đáng kể hơ hấp + Đối với số tăng nồng độ khí CO2 lên q 10%, q trình hơ hấp hiếu khí bị ức chế xuất hơ hấp yếm khí Những loại rau khơng chịu nồng độ khí CO2q 10% chúng thuộc nhóm khơng bền CO2, ngược lại nhóm có rau chịu nồng độ CO2 10% gọi nhóm bền CO2 Có khí chủ yếu sử dụng kỹ thuật MAP O2, CO2, N2,…  Khí CO2 Khí CO2 khí khơng màu, có mùi hăng nhẹ nồng độ cao Nó chất khí gây ngạt có tính ăn mịn nhẹ mơi trường ẩm CO2 dễ dàng tan nước ( 1.57g/Kg 100Kpa, 200C) để tạo acid cacbonic (H2CO3) làm tăng nồng độ acid dung dịch làm giảm pH Khí hịa tan chất béo vài hợp chất hữu khác Nhiệt độ giảm làm cho hịa tan CO2 tăng lên.Vì lý này, hoạt tính chống vi sinh vật CO2 có hiệu nhiệt độ nhỏ 100C 150C cao (Devlieghere et al., 1998, Devlieghere et al., 2001) Điều có ý nghĩa kỹ thuật MAP  Khí O2 Khí O2 khí khơng màu, khơng mùi, có hoạt tính cao trì cháy Nó hịa tan nước so với loại khí khác, độ tan CO2 nước gấp 28 lần so với O2 20oC O2 tham gia vài loại phản ứng làm hư hỏng thực phẩm: phản ứng oxi hóa chất béo, phản ứng hóa nâu phản ứng oxi hóa chất màu Sự thiếu O2 khơng khí làm chậm phát triển, biến đổi sinh lý vi sinh vật Hầu hết vi sinh vật gây hỏng sản phẩm cần O2 cho phát triển Do để kéo dài sống cho thực phẩm bên bao gói nên chứa đựng hàm lượng thấp O2 Tuy nhiên ý rằng, hàm lượng O2 thấp ảnh hưởng đến chất lượng an tồn thực phẩm, ví dụ: già yếu rau quả, phát triển vi sinh vật yếm khí  Khí N2 N2 khí trơ sử dụng để đuổi O2 khỏi bao bì Nó sử dụng khí giúp “đổ đầy” ngồi có hiệu ứng tương tự CO2 Tuy nhiên khác biệt rõ hai loại khí CO2 ức chế vi khuẩn nấm mốc theo ngun tắc tạo mơi trường kỵ khí  Khí CO Khí CO khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị Nó có khả hoạt động mặt hóa học cao có khả cháy Nó khơng tan nước lại tan tốt số dung môi hữu CO nghiên cứu cho MAP thịt cho phép Mỹ để ngăn ngừa hóa nâu rau diếp bao gói Sự ứng dụng CO bị hạn chế nhiều độc tạo với khơng khí hỗn hợp gây nổ (Ooraikul and Stiles, 1991)  Khí trơ Khí trơ khí khơng hoạt động Ngày nay, khí ứng dụng số loại thực phẩm, ví dụ: khoai tây chiên đóng gói Tuy nhiên, việc sử dụng khí N2 cơng nghiệp mang tính phổ biến nguồn N2 dễ kiếm (Ooraikul and Stiles, 1991) Thành phần khí gas khuyên dùng cho số loại rau trái Sản phẩm Trái Mơ Cam Chuối Hồng Cherry Dâu Táo Đào Lê Rau Măng tây Bông cải xanh Sup lơ Nhiệt độ (0C) Độ ẩm (%) O2 (%) CO2 (%) 0-5 3-9 13-15 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 0-5 90 90-95 90-95 90-95 90-95 90-95 90 90-95 90-95 2-3 5-10 2-5 3-5 3-10 4-10 1-3 1-2 2-3 2-3 0-5 2-5 5-8 10-15 15-20 1-3 3-5 0-1 0-5 0-5 0-5 95-100 95-100 95-98 1-2 2-5 5-10 5-10 2-5 Dưa chuột Rau diếp Bắp Cà chua Rau bina 8-12 0-5 0-5 8-12 0-5 90-95 95-100 95-98 90-95 95-98 3-5 1-5 2-4 3-5 7-10 0 10-11 0-3 5-10 Các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến bảo quản nông sản 3.1 Cường độ hô hấp Hô hấp trình quan trọng chủ yếu hoạt động sống loại củ hạt Khác với động vật, thực vật hô hấp điều kiện hiếu khí yếm khí Nó đặc trưng hai q trình hơ hấp mơi trường có đầy đủ oxy khơng có oxy:  Có đủ oxy: C6H12O6 + O2  CO2 + H2O +686Kcal  Thiếu oxy: ( lên men) C6H12O6 2C2H50H + 2CO2 + 28Kcal  Tác hại q trình hơ hấp: - Tổn hao chất khô - Sinh nước làm ẩm sản phẩm, tạo điều kiện cho vi sinh vật côn trùng phát triển - Sinh nhiệt làm nhiệt độ khối hạt tăng lên, tích tụ dần dẫn đến bốc nóng khối hạt 3.2 Độ ẩm Khi độ ẩm tăng lên cường độ hơ hấp sản phẩm tăng lên Đặt biệt độ ẩm vượt mức cân giới hạn cương độ hơ hấp tăng mạnh Độ ẩm an toàn số loại hạt: Loại hạt Độ ẩm an toàn Các loại đậu 15-16 Các loại mì Ngơ, cao lương Lúa nước 14.5-15.5 12.5-14 12-13 3.3 Nhiệt độ: Ở giới hạn nhiệt độ thích hợp mối loại sản phẩm khác nhau, nhiệt độ tăng cường độ hơ hấp tăng vượt q giới hạn cường độ hơ hấp lại giảm xuống 3.4 Độ ẩm tương đối Có thể tổn hại đến thoát nước, dẫn đến kho gia tăng cường độ hô hấp Độ ẩm cao xuất ngưng tụ dẫn đến chênh lệch nhiệt độ bên bên màng bao, tạo thể tích trống bao gói ảnh hưởng phần đến chất cảu bao gói 3.5 Ánh sáng Đối với hầu hết sản phẩm rau quả, ánh sáng khơng có ảnh hưởng quan trọng Tuy nhiên, loại rau xanh, ánh sáng có đủ xảy q trình quang hợp nghiã lượng đáng kể CO2 bị tiêu thụ lượng O2 tạo tương ứng Phản ứng ngược với q trình hơ hấp làm cho thành phần khí bao gói bị biến đổi 3.6 Shock va chạm Các vết thương trình shock va chạm làm tăng cường độ hơ hấp giải phóng enzyme hóa nâu sản phẩm Thêm vào vết thương nguy truyền nhiễm vi khuẩn nấm cao 3.7 Mức độ thống khơng khí: Mức độ thốn khơng khí hàm lượng O2 CO2 có khơng khí Nó có ảnh hưởng tới cường độ hô hấp mức độ thay đổi phương thức hô hấp sản phẩm Nếu múc độ thống cao, khói sản phẩm hơ hấp hiếu khí ngược lại mức độ thống thấp sản phẩm hơ hấp yếm khí Người ta thường hạ thấp nồng độ O2 khoảng 2%, tăng nồng độ CO2 lên cao khoang 20% ức chế vi sinh vật mà lại không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Bảng : Nồng độ O2 thấp CO2 cao bảo quản loại rau Loại rau Táo Lê tàu Chuối Bông cải xanh Bắp cải Cà rốt Súp lơ Chanh Dưa chuột Rau diếp Hành Đậu Lê Khoai tây Rau Bina Dâu Bắp Cà chua 3.8 CO2 (%) 5 15 5 _ 10 10 10 20 20 20 Côn trùng vi sinh vật kho: O2 (%) _ 5 10 _ _ Khi bảo quản sản phẩm côn trùng vi sinh vật phát triển làm tăng cường độ hơ hấp hạt trùng vi sinh vật thể sống nên hoạt động hô hấp chúng tương đối lớn Vi sinh vật gây hại lương thực  Phân loại  Vi sinh vật phụ sinh: Loại tồn hạt tới 90% vận chuyển từ rễ cây, thân lên hạt, hạt thu hoạch Điển hình loại Pseudomoas herbicola Pseudomoas fluorescens Chúng trực tiếp phá hoại tế bào ký chủ hay hút vật chất sống ký chủ Nên chúng thường có nhiều hạt khỏe mạnh tươi, cịn ngược lại bị tiêu diệt  Vi sinh vật hoại sinh: Vi sinh vật nằm bề mặt sản phẩm, phía bề mặt thường nhiều Một số loài chủ yếu: Aspergillus penecillium, Micrococcus collectorrium sp,…Đặc điểm sinh sống vi sinh vật hoại sinh từ chất hữu bị phá hủy, chúng lấy thức ăn đồng thời phá hoại thể có sức sống thấp tính chống yếu Chương 3: Bảo quản xoài phương pháp MAP Giới thiệu Xoài mọng nước, ngon Khơng thế, xồi cịn mệnh danh vua loại trái số nơi giới Xoài từ ngoài, hương vị mùi thơm Và hết, xoài thức ăn bổ dưỡng cho thể Quả có vị ngọt, chua, tính bình, tác dụng lý khí kiện tỳ, trị ho Hột có vị ngọt, đắng, tính bình, tác dụng hành khí giảm đau Dùng trị chứng miệng khát họng khô, tiểu tiện không thông… Giúp phòng ngừa ung thư kết tràng bệnh thiếu chất xơ thức ăn Thực nghiệm chứng minh: saponin xồi có tác dụng khử đàm trị ho ngăn ngừa ung thư Quả chưa chín ức chế vi khuẩn staphylococus, escherichia coli Các phần ăn xoài nguồn dinh dưỡng tuyệt vời có chứa tỷ lệ đáng kể axit hữu cơ, chất rắn hòa tan, polysaccharides, vitamin, acid béo ngun tố khống chất có ý nghĩa dinh dưỡng Hơn nữa, giống khác xồi có vitamin C hàm lượng cao tác dụng kháng khuẩn đáng kể, tannin cho da nước trái Mặc dù lợi ích sức khỏe nhiều, tiêu thụ xồi cịn hạn chế, khó khăn từ việc khai thác từ trái kích ứng chất chuyển hóa phenolic, cháy nắng, chia tách, vết nứt trấu bỏng toàn trái làm giảm khả tiếp thị chấp nhận người tiêu dùng Do đó, xử lý tối thiểu xoài sản phẩm hấp dẫn với người tiêu dùng làm tăng triển vọng sản xuất tiêu thụ xoài Tuy nhiên, việc trì chất lượng dinh dưỡng vi sinh vật xồi thách thức lớn, xử lý tối thiểu dễ dàng xấu kết cấu, màu sắc, chất lượng tổng thể giảm thời hạn sử dụng Điều trình trao đổi chất hoạt động hoạt động enzyme nội sinh, nhịp hô hấp tăng cường với tăng sản xuất ethylene tăng tải trọng vi sinh vật, số có hại cho sức khỏe người Xây dựng điều kiện bảo quản Các nghiên cứu đóng gói khơng khí biến đổi (MAP), lưu trữ khí kiểm sốt có khả trì hỗn tổn thất chất lượng kéo dài thời hạn sử dụng tươi chế biến tối thiểu Được thay đổi bao bì khơng khí trái dẫn đến giảm hoạt động hô hấp, chậm trễ việc làm mềm làm chín giảm tỷ lệ mắc rối loạn sinh lý khác nhiễm ký sinh gây bệnh Trái Xoài thời gian sử dụng sau thu hoạch ngắn thường bị nhiễm mốc xanh từ loài Botrytis cinerea Đã có số phương pháp sử dụng để ngăn chặn trình nhiễm trên: phủ lớp màng chitosan lên bề mặt trái, bảo quản điều kiện bao bì thành phần khí thay đổi… 2.1.Nhiệt độ Là yếu tố bên quan trọng việc ngăn ngừa q trình chín trái Chín quan sát để có tương quan với mức sản xuất ethylene trình bị ảnh hưởng gia tăng nhiệt độ Do để làm chậm q trình chín, trái nên bảo quản nhiệt độ gần ° C tốt, mà không gây tổn thương lạnh 2.2 Nồng độ O2 CO2 Giảm nồng độ oxy xuống 8% / tăng nồng độ cacbon điơxít làm chậm chín phương pháp sử dụng O2 nồng độ cao (>50%) giúp ức chế vi sinh vật không bị ảnh hưởng CO2 < 20% Giảm nồng độ O2, phản ứng chuyển hóa sụt giảm hoạt động oxy hóa enzyme polyphenoloxidase, oxidase axit glycolic acid ascorbic oxidase Do đó, giảm chậm trễ nhịp hơ hấp suy thối enzyme chất phức tạp, kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm Tuy nhiên, cấp độ O2 thấp 20%, nghĩa có khả ức chế vi sinh vật Tuy nhiên, nồng độ CO2 đạt giá trị >20% ngày thứ trở đi, giai đoạn đầu bảo quản mẫu (b) (c) có khả nhiễm vi sinh vật Trường hợp mẫu (a), giai đoạn đầu nồng độ O2 trì mức cao (>50%) nên có tác dụng ngăn ngừa phát triển vi sinh vật 2.3 Kết hợp bảo quản lạnh Để nâng cao hiệu bao gói MAP, người ta thường kết hợp với phương pháp bảo quản lạnh Ở nhiệt độ thích hợp tốc độ hơ hấp rau giảm xuống mà kéo dài thời gian bảo quản 2.4.Kết hợp dung hóa chất Trong xồi người ta thường kết hợp với việc sử dụng hóa chất chống oxi hóa ngăn chặn chuyển màu Các hóa chất thường dùng để nhúng trước bao gói MAP: hỗn hợp acid ascorbic, acid malic, succunic, CaCl2, 4-hexylresocinol, cystene hydrocholorite,… Có thể sử dụng màng bao từ tinh bột pectin tác nhân sinh học an toàn vi khuẩn lactic để ngăn chặn enzyme polyphenoloxidase Kết luận : Có thể thấy lợi ích đáng kể việc kéo dài thời gian bảo quản xồi, việc sử dụng bao bì với thành phần khơng khí điều chỉnh, với điều kiện tối ưu kết hợp nhiệt độ thấp khí gas với nồng độ oxy cao Ảnh hưởng điều kiện nồng độ oxy cao đến khả chống oxy hóa, thành phần hợp chất dễ bay bao bì Kết thu cho thấy, xồi bảo quản với điều kiện oxy cao có khả chống oxy hóa tốt hơn, đồng thời phát lượng thấp hợp chất dễ bay so với bảo quản điều kiện ngồi khơng khí TÀI LIỆU THAM KHẢO Tôn Nữ Minh Nguyệt, Lê Văn Việt Mẫn, Trần Thị Thu Trà 2008, Công nghệ chế biến rau trái, tập nguyên liệu công nghệ bảo quản sau thu hoạch, Nhà xuất Đại Học Quốc gia TpHCM Modified Atmosphere Packaging Technology of Fresh and Fresh-cut Produce and the Microbial Consequences—A Review Jayas, D S., Jeyamkondan, S (2002), “Modified Atmosphere Storage of Grains Meats Fruits and Vegetables”, Biosystems Engineering Ayala-Zavala, J.F et al (2007), “High Oxygen Treatment of Strawberries”, Food Technol Biotechnol, Vol 45 (2) Jayas, D S., Jeyamkondan, S (2002), “Modified Atmosphere Storage of Grains Meats Fruits and Vegetables”, Biosystems Engineering, Vol.82, http://public.web-il.net/tmi-barak/files/LMMappe_UK.pdf http://www.favri.org.vn/vn/NewsDetail.asp?exID=1345&catalogiesID=24&txt search=map&txtsearch1=MAP ... kiện bảo quản & tổng hợp Tìm hiểu yếu tố ảnh hưởng đến nơng sản phân tích mức độ ảnh hưởng & tổng hợp, chỉnh sữa Phân tích ảnh hưởng nhiệt độ, độ ẩm, thành phần khơng khí bảo quản phương pháp MAP. .. loại rau thích hợp với nhiệt độ bảo quản định đó, bảo quản nhiệt độ cao thấp có ảnh hưởng xấu đến thời gian bảo quản chất lượng rau Nhiệt độ tốt cho việc bảo quản loại rau gọi nhiệt độ bảo quản. .. tính màng MAP 6 6 Kỹ thu? ??t MAP bảo quản rau Kỹ thu? ??t vận hành EMAP 8 Các phương pháp MAP 3.1 Phương pháp thụ động (Passive MAP) 3.2 Phương pháp chủ động (Active MAP) 3.3 Carbon monoxide MAP 3.4