Rong nho biển có nguồn gốc từ Philippin và được trồng từ những năm đầu của thập niên 50 (Trono, 1988). Lúc đầu Rong nho được trồng trong các ao đìa tôm hoặc cá như nguồn thu thứ cấp. Nhưng sau đó, lợi nhuận từ Rong nho cao hơn nuôi cá hoặc tôm, người dân địa phương chuyển đổi Rong nho thành mùa vụ chính và phát triển nhân rộng. Hiện nay tại đảo Mactan – tỉnh Cebu, Philippin, có khoảng 400hecta ao đìa nuôi trồng Rong nho. Nuôi thương phẩm chỉ tiến hành cách đây khoảng 20 năm, sản phẩm phục vụ cho tiêu thụ nội địa và xuất khẩu (Trono, 1988). Năm 1982, khoảng 810 tấn rong tươi đã được xuất sang Nhật Bản và Đan Mạch (Lindsey, Z. W.and Ohno Masao, 1999).
Hình thức nuôi đáy tại Philippin cho các hộ gia đình đã được ghi nhận bởi Stuart et al (2000). Thông thường mỗi gia đình trồng khoảng 300m2. Diện tích này được chia thành 6 ô nhỏ (mỗi ô nhỏ có kích thước khoảng 5m x 10m). Giá thành chi phí cho trồng Rong nho ở diện tích trên là 5.095Peso (1USD = 56Peso). Sau 45 đến 60 ngày nuôi thu được 250kg, tương đương 8.100Peso (giá thu mua là 30Peso/kg rong tươi). Việc thu hoạch rong không diễn ra một lần, thông thường họ chỉ thu hoạch trong 1 ô nhỏ ở tuần thứ nhất và để lại khoảng ¼ trọng lượng rong để làm giống cho vụ tiếp theo. Tuần tiếp theo họ sẽ thu hoạch ô thứ 2 và tiếp tục những ô còn lại trong những tuần tiếp theo [8].
Tại Nhật Bản, nuôi trồng Rong nho được tiến hành năm 1978 bằng 2 hình thức nuôi: nuôi treo bằng lưới hay nuôi lồng (Multistage cylindrical cages) và nuôi đáy (trồng trong bể xi măng) tại Okinawa (Shokita 1991). Tác giả nhận thấy rằng, tốc độ tăng trưởng của rong khác nhau nếu nuôi trồng rong khác nhau. Khi trồng rong bằng cách cột vào lưới thì tốc độ tăng trưởng của rong là 1,95%/ngày, trồng rong trong các bể xi măng thì tốc độ tăng trưởng của Rong nho là 2,76%/ngày, nhưng khi trồng rong bằng hình thức nuôi lồng thì tốc độ tăng trưởng đạt 3,12%/ngày. Mặt khác, tỷ lệ phần tản đứng (phần có giá trị cao)/ toàn tản cũng khác nhau. Nuôi treo (cột vào lưới) tỷ lệ này là 60%, còn nuôi đáy và nuôi lồng, các tỷ lệ này lần lượt là 65, 70%. Năm 1985, sản lượng Rong nho đạt 10 tấn/1.344 lồng [3]
1.2.8.2.Tình hình nghiên cứu Rong nho tại Việt Nam
Công trình nghiên cứu Rong biển Việt Nam (1969), tác giả Phạm Hoàng Hộ đã phân loại và mô tả 484 loài, 21 biến loài và 10 dạng trong đó giáo sư Phạm Hoàng Hộ có đề cập đến loài Rong nho biển (Caulerpa lentillifera) thu thập được ở đảo Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang. Gần đây vào tháng 4 năm 2006, Nguyễn Hữu Đại, Phạm Hữu Trí, Nguyễn Xuân Vỵ trong chuyến khảo sát nguồn lợi rong biển, cỏ biển tại Cù lao Thu thuộc đảo Phú Quý, tỉnh Bình Thuận cũng tìm thấy Rong nho biển. Chúng mọc thành các đám màu xanh đậm giữa các loài Caulerpa racemosa và Caulerpa cupressoides có màu nhạt hơn. Với kích thước nhỏ và trữ lượng thấp, sự hiện diện của nó chỉ có ý nghĩa về mặt phân bố [5].
Năm 2004, phòng Thực vật biển thuộc Viện Hải dương học Nha Trang đã di nhập nguồn giống Rong nho biển từ Nhật Bản, tiến hành nuôi, tạo giống trong phòng thí nghiệm. Đồng thời tiến hành đề tài “Nghiên cứu các đặc trưng sinh lý, sinh thái của loài Rong nho biển Caulerpa lentillifera (J. Agardh. 1873) có nguồn gốc nhập nội từ Nhật Bản làm cơ sở kỹ thuật cho nuôi trồng”. (Nguyễn Xuân Hòa và cộng sự, 2004)[3].
Năm 2005, Phòng Thực vật biển - Viện Hải dương học Nha trang tiếp tục tiến hành đề tài “Thử nghiệm nuôi trồng Rong nho biển Caulerpa lentillifera (J.Agardh. 1873) ở điều kiện tự nhiên”[5].
Từ năm 2006, Phòng Thực vật biển đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ “Cơ sở khoa học cho việc phát triển nuôi trồng Rong nho biển Caulerpa 15 lentillifera (J.Agardh. 1873) ở Việt nam”. Đề tài đã được các cán bộ của Viện Hải dương học Nha Trang nuôi trồng thành công tại Cam Ranh, Hòn Khói - Ninh Hoà [5].
Các nhà khoa học của Viện Hải dương học Nha Trang cũng đã tiến hành phân tích thành phần hoá học của Rong nho. Mẫu Rong nho đã được gởi đến Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm (số 02 Nguyễn Văn Thủ, Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9/2006) để kiểm định. Kết quả phân tích đã cho thấy rong không nhiều đường, đạm nhưng đặc biệt phong phú các vitamin A, C (lần lượt là 0,5185 và 1,618 mg/kg rong tươi) và các nguyên tố vi lượng cần thiết, trong đó hàm lượng iôt rất cao (19,0790 mg/kg), K (0,034%), Ca (0,0437%) [5].
Ngoài ra, mẫu Rong nho tươi nuôi trong ao đìa tại Cam Ranh tháng 7/2007 và mẫu nước biển nơi nuôi cũng đã được Phòng Thuỷ địa hoá, Viện Hải dương học phân tích và cho thấy Rong nho không tích luỹ các kim loại nặng từ môi trường nước. Đặc điểm sinh lý này hoàn toàn khác hẳn với các loài cỏ biển (seagrasse). Kết quả cũng cho thấy rong được nuôi trong môi trường nước chưa đạt mức cho phép TCVN về chất lượng nước đã cho sản phẩm Rong nho có các chỉ tiêu về kim loại nặng thấp hơn mức cho phép về vệ sinh an toàn thực phẩm của Bộ Y tế, 1998 [5].
Hiện nay, một số công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trên cả nước đang được tiến hành nhằm tăng cao giá trị của cây Rong nho. Trong Rong nho chứa nhiều khoáng vi lượng, trong đó có đầy đủ các khoáng vi lượng cần thiết cho cơ thể con người, đặc biệt là Iod, sắt, kẽm, đồng, mangan, Coban... trong đó sắt và Iod đang được xem là 2 vi chất cần thiết cho cơ thể con người [5].
1.3. Tổng quan về vật liệu bao bì PA, PP, PVC[14] 1.3.1. Bao Bì PA (Polyamide)
Bao bì PA thường gọi là nilon, được trùng ngưng từ 2 cấu tử là diaxit và diamin. Nó có tính chất:
Bao bì PA có tính dai và chịu được dầu mỡ. Có khả năng chống thẩm thấu khí hơi rất tốt.
Ổn định trong một dãy nhiệt độ rộng do đó có thể dùng bao gói
Có tính chống thấm khí rất tốt, có thể dùng làm bao bì hút chân không hoặc bao bì ngăn cản sự thẩm thấu oxi, hay thoát hương.
Các sản phẩm luộc. Ngoài ra, PA còn sử dụng trong các bao bì nhiều lớp, PA nhạy cảm với độ ẩm và giá cao
1.3.2. Bao bì PP (Polypropylen)
Polypropylen là một loại polymer là sản phẩm của phản ứng trùng hợp Propylen. Màng trong suốt có độ bóng bề mặt cao, khi bị vò cho tiếng thanh hơn so với PE. PP có tỷ trọng thấp (0,885-0,905 (g/cm3 )).
PP khá bền nhiệt: nhiệt độ chảy mềm: tnc = 132-149 0C
tmin = - 18 0C
thàn0 = 140 0C
Bao bì PP có tính chống thấm khí hơi rất tốt. Chống thấp chất béo tốt. Bao bì PP có tính bền cơ học cao, khá cứng vững, không mềm dẻo như PE, không bị kéo dãn dài do đó được chế tạo thành sợi, dệt thành bao bì đựng lương thực. Bao bì PP thường được dùng làm bao bì một lớp chứa đựng bảo quản thực phẩm, không yêu cầu chống oxy hóa một cách nghiêm ngặt.
1.3.3. Bao bì PVC (Polyvinylchloride):
PVC được sản xuất bằng phương pháp trùng ngưng các monomer VCM vinyl chloride, ở áp suất thấp.
Bao bì PVC có những khuyết điểm như sau :
- Tỉ trong : 1,4g/cm2 cao hơn PE và PP nên phải tốn một lương lớn PVC để có được một diện tích màng cùng độ dày so với PE và PP.
- Chống thấm hơi, nước kém hơn các loại PE, PP.
- Có tính dòn,không mềm dẻo như PE hoặc PP. để chế tạo PVC mềm dẻo dùng làm bao bì thì phải dùng thêm chất phụ gia.
- Loại PVC đã đươc dẻo hóa bởi phụ gia sẽ bị biến tính cứng dòn sau một khoảng thời gian.
- Mặc dù đã khống chế được dư lượng VCM thấp hơn 1ppm là mức an toàn cho phép, nhưng ở Châu Âu, PVC vẫn không được dùng làm bao bì thực phẩm dù giá
thành rẻ hơn bao bì nhựa khác. Công dụng:
- Sử dụng làm nhãn màng co các loại chai, bình bằng nhựa hoặc màng co bao bọc các loại thực phẩm bảo quản , lưu hành trong thời gian ngắn như thịt sống, rau quả tươi…. - Ngoài ra, PVC được sử dụng để làm nhiều vật gia dụng cũng như các lọai sản phẩm thuộc các ngành khác.
Bảng 1.6. Tính chất của một số loại màng đơn thông dụng trong bao bì [36] Loại màng Polymer Khả năng chịu nấu sôi Khả năng ngăn cản hơi nước Khả năng ngăn cản khí Độ trong suốt Tính dễ in Khả năng chịu kéo LDPE Homopolymer + ++ - ++ + - LLDPE Co-polymer ++ ++ - ++ + - HDPE Co-polymer + ++ - - + + PP Homo/Copolymer ++ ++ - +++ ++ + BOPP Homo/Copolymer ±/++ +++ - +++ +++ - PET Homopolymer ± - - ++ + ++ BOPET Homopolymer ± - + +++ +++ - PA Homo/Copolymer - - ++ + + +++ BOPA Homopolymer - - ++ +++ +++ - Chú thích: +++: Rất tốt; ++: Tốt; +: Trung bình; -: Không tốt
1.4. Tổng quan về khí nitơ dùng trong bảo quản thực phẩm 1.4.1. Đặc tính kỹ thuật của khí nitơ 1.4.1. Đặc tính kỹ thuật của khí nitơ
Nitơ là một nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn các nguyên tố có ký hiệu N và số nguyên tử bằng 7. Ở điều kiện bình thường nó là một chất khí không màu, không mùi, không vị và khá trơ và tồn tại dưới dạng phân tử N2, còn gọi là đạm khí. Nitơ chiếm khoảng 78% khí quyển Trái Đất và là thành phần của mọi cơ thể sống. Nitơ tạo ra nhiều hợp chất quan trọng như các axít amin, amôniắc, axít nitric và các xyanua. Khí nitơ không độc và là một khí trơ về phương diện hóa học. Khí nitơ không duy trì sự cháy và có thể ngăn chặn tiến trình cháy dó đặc tính nặng hơn không khí.
Khí nitơ có thể gây ngạt, bởi vì nó hấp thụ Oxy. Dưới áp suất khí quyển khí nitơ hóa lỏng ớ nhiệt độ -196 °C.[35]
Nitơ có một mật độ thấp hơn không khí, không cháy và có độ tan thấp trong nước (0,018 g / kg tại 100 kPa, 20 C) và những chất khác có trong thực phẩm .[31]
Khí nitơ có tác dụng ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí, do đó nó ngăn chặn sự hư hỏng do vi sinh vật này gây ra. Tuy nhiên, nó lại không ngăn chặn được sự phát triển của vi sinh vật kị khí [31].
1.4.2. Ứng dụng của khí nitơ trong thực phẩm
Một trong những đặc tính hữu dụng của khí nitơ là tính trơ. Ở thể tinh khiết hoặc hỗn hợp, khí nitơ được sử dụng như một môi trường bảo vệ chống lại sự Oxy hóa, sự cháy bởi không khí, sự ô nhiễm bởi độ ẩm. Ở thể tinh khiết, khí nitơ được sử dụng để làm loãng khí không cần thiết hoặc hơi nước, làm giảm sự đậm đặc của Oxy, sự cháy hoặc hơi độc. [35]
Dùng để bảo quản tính tươi của thực phẩm đóng gói hay dạng rời (bằng việc làm chậm sự ôi thiu và các dạng tổn thất khác gây ra bởi sự ôxi hóa).
Nhờ tính hòa tan thấp trong nước, nitơ được sử dụng như một chất khí độn để giúp cho bao gói tránh bị bẹp dúm thường xảy ra khi CO2 bị hòa tan nhiều [31].
Một ví dụ khác về tính đa dụng của nó là việc sử dụng nó (như là một chất thay thế được ưa chuộng cho điôxít cacbon) để tạo áp lực cho các thùng chứa một số loại bia, cụ thể là bia đen có độ cồn cao và bia ale của Anh và Scotland, do nó tạo ra ít bọt hơn, điều này làm cho bia nhuyễn và nặng hơn. Một ví dụ khác về việc nạp khí nitơ cho bia ở dạng lon hay chai là bia tươi Guinness.[35]
1.5. Tổng quan về bảo quản rau quả
1.5.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản rau quả tươi [15].
Thời hạn bảo quản rau quả tươi là khoảng thời gian dài nhất trong đó rau quả vẫn giữ được tính chất đặc trưng của chúng. Trong khoảng thời gian này giá trị dinh dưỡng và chất lượng cảm quan của rau quả biến đổi không đáng kể.
Thời hạn bảo quản rau quả tươi phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau, trong đó đáng kể nhất là: Nhiệt độ, độ ẩm và thành phần khí quyển.
Nhiệt độ: Nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng có tính chất quyết định thời hạn
bảo quản rau quả tươi. Nhiệt độ càng cao tốc độ phản ứng sinh hóa xảy ra trong rau quả càng cao hay cường độ hô hấp càng cao. Như vậy, muốn cường độ hô hấp giảm, tức là muốn ức chế hoạt động sống của rau quả thì cần bảo quản rau quả trong môi trường có nhiệt độ càng thấp càng tốt.
Tuy nhiên, mỗi một loại rau quả có một nhiệt độ bảo quản tối ưu, nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn giới hạn đều ảnh hưởng xấu đến thời hạn bảo quản. Sự biến động nhiệt độ gây ảnh hưởng lớn đến thời hạn bảo quản. Nếu bảo quản rau quả ở nhiệt độ thấp nhưng độ dao động lớn, không ổn định thì tác hại còn lớn hơn là bảo quản ở nhiệt độ cao nhưng ổn định. Vì vậy, trong thực tế cho phép nhiệt độ dao động trong khoảng 0,50C.
Độ ẩm tương đối của không khí: Đây cũng là một yếu tố ảnh hưởng lớn đến
thời hạn bảo quản. Độ ẩm tương đối của không khí trong môi trường bảo quản quyết định tốc độ bay hơi nước của rau quả. Độ ẩm môi trường càng thấp, cường độ hô hấp và tốc độ bay hơi nước càng cao, làm cho khối lượng tự nhiên của rau quả giảm, thậm chí còn có thể héo. Ngược lại khi độ ẩm tương đối cao thì tốc độ bay hơi nước và cường độ hô hấp giảm, nhưng lại tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Đối với rau quả phần biểu bì mỏng, yếu, không có khả năng giữ nước thì được bảo quản ở điều kiện độ ẩm = 85÷95%. Cũng như nhiệt độ, sự dao động độ ẩm tối ưu cũng ảnh hưởng xấu đến chất lượng bảo quản. Thực tế cho phép độ ẩm dao động trong khoảng 2%.
Để khắc phục ảnh hưởng của độ ẩm đến tốc độ bay hơi nước, có thể sử dụng các loại bao bì màng mỏng như túi PE, PVC,… chứa đựng rau quả. Rau quả cũng có thể được gói trong giấy mềm, xốp vừa chống sây sát vừa tạo ra một vi không gian có độ ẩm cao bao quanh quả, làm giảm sự chênh lệch ẩm giữa nguyên liệu và môi trường.
Thành phần khí quyển: Khí oxy (O2) là thành phần chủ yếu tham gia quá trình hô hấp hiếu khí. Hàm lượng khí oxy càng cao thì cường độ hô hấp càng tăng và ngược lại. Khi hàm lượng oxy giảm xuống dưới mức cho phép thì hô hấp hiếu khí ngừng, thay vào đó là hô hấp yếm khí tạo ra rượu có thể đầu độc tế bào sống. Như vậy, để duy trì sự
sống ở mức tối thiểu đủ kéo dài thời hạn bảo quản rau quả, thì cần đảm bảo hàm lượng oxy cần thiết tối thiểu để duy trì quá trình hô hấp hiếu khí.
Khí cacbonit (CO2) cũng ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản rau quả, hàm lượng CO2 càng tăng thì thời hạn bảo quản cũng có thể tăng vì khí CO2 ức chế cường độ hô hấp của rau quả tươi, từ đó hạn chế được các quá trình phân giải hóa học-sinh học. Ngoài ra, khí CO2 làm chậm quá trình hoạt động, phát triển của vi sinh vật.
1.5.2. Các phương pháp bảo quản rau quả tươi 1.5.2.1. Nguyên lý bảo quản rau quả tươi 1.5.2.1. Nguyên lý bảo quản rau quả tươi
Bảo quản rau quả tươi sau khi thu hái trong điều kiện môi trường khí quyển bình thường, chất lượng của chúng sẽ giảm dần và tiến tới hư hỏng dài hay ngắn tùy thuộc vào nhiều yếu tố như: giống, loại rau quả, thời gian thu hái, điều kiện môi trường.… Nguyên nhân trực tiếp cơ bản dẫn đến sự hư hỏng thối rửa rau quả, đó là hiện tượng chín và hiện tượng nhiễm bệnh.
Rau quả tươi sau khi thu hái vẫn tiếp tục quá trình chín như còn trên cây mẹ, tức là vẫn tiếp tục biến đổi theo chiều hướng tất yếu của chu kì sinh học (sinh ra- lớn lên- già- chết). Qúa trình hô hấp của rau quả sau khi thu hái xảy ra càng cao thì hiện