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 tượng chín xảy ra càng nhanh chóng. Điều đó đồng nghĩa với thời hạn bảo quản rau quả càng bị rút ngắn. Thực tế cho thấy, quả càng chín bao nhiêu thì càng trở nên mềm, sức chịu đựng tác động cơ học càng yếu là do quá trình chín enzyme protopectinaza hoạt động mạnh thủy phân protopectin (là chất gắn kết các tế bào với nhau) thành pectin hòa tan, làm yếu dần các mối liên kết giữa các tế bào, thậm chí làm tế bào tách hẳn khỏi nhau dẫn tới hiện tượng chảy thành dịch lỏng. Vì vậy, sức đề kháng bệnh lý của rau quả chín càng kém hơn nhiều so với rau quả chưa chín, đó là cơ hội tốt cho các loài vi sinh vật phát triển gây thối rửa hư hỏng nhanh chóng.
Như vậy, để kéo dài thời hạn bảo quản nguyên liệu rau quả trước hết cần phải thực hiện nguyên tắc thứ nhất là kìm hãm hoạt động sống, tức là ức chế cường độ hô hấp, từ đó kìm hãm tốc độ chín và nảy mầm.Sự hư hỏng, thối rửa của rau quả sau thu hái xảy ra chủ yếu là do nguyên nhân nhiễm bệnh (do vi sinh vật nhất là nấm mốc). Như vậy, nguyên tắc thứ hai, để kéo dài thời hạn bảo quản rau quả là: ức chế hoạt động sống, sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật.
Như vậy, thực chất của phương pháp bảo quản là điều chỉnh các quá trình sinh học xảy ra trong rau quả tươi cũng như trong vi sinh vật. Khi thay đổi điều kiện môi trường sẽ tác động đến các yếu tố vật lý, hóa học dẫn đến tiêu diệt hay ức chế hoặc bảo toàn quá trình sống của rau quả.
1.5.2.2. Các phương pháp bảo quản rau quả tươi a. Bảo quản ở điều kiện thường
“Điều kiện thường” được hiểu là điều kiện nhiệt độ và độ ẩm bình thường của tự nhiên. Nhiệt độ và độ ẩm tự nhiên hoàn toàn phụ thuộc vào sự biến động khí hậu và thời tiết.
Bảo quản ở điều kiện thường dựa vào nguyên lý bảo tồn sự sống – Biosis, có nghĩa là thời gian bảo quản rau quả theo nguyên lý này phụ thuộc vào khả năng tự đề kháng bệnh lý và độ bền của rau quả. Tuy nhiên, nhìn chung nhiệt độ và độ ẩm ở Việt Nam là rất cao, thích hợp cho sự phát triển của đa số vi sinh vật, nhất là nấm mốc và cũng rất thuận lợi cho quá trình hô hấp của rau quả. Vì vậy, khí hậu Việt Nam hoàn toàn bất lợi cho việc lưu giữ rau quả sau thu hoạch. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
b. Bảo quản lạnh
Bảo quản lạnh là dựa vào nguyên lý tiềm sinh - Anabioza, tức là làm chậm, ức chế hoạt động sống của rau quả và vi sinh vật. Nhờ đó, làm chậm thời gian hư hỏng của rau quả. Nhiệt độ môi trường bảo quản càng thấp thì càng có tác dụng ức chế cường độ của các quá trình sinh lý, sinh hóa xảy ra trong rau quả cũng như vi sinh vật. Điều này giúp kéo dài thời hạn bảo quản rau quả tươi. Phương pháp này được sử dụng phổ biến trên thế giới hiện nay vì phương pháp này ít ảnh hưởng đến chất lượng rau quả và thời hạn bảo quản cũng dài.
c. Bảo quản trong môi trường thay đổi thành phần khí quyển
Bảo quản CA (Control Atmosphere) dựa vào nguyên lý tiềm sinh - Anabioza: Đây là phương pháp bảo quản rau quả tươi trong môi trường khí quyển mà thành phần không khí như O2, CO2 được điều chỉnh khác với khí quyển bình thường. Trong khí quyển bình thường có chứa 21% O2, 0,03% CO2, còn lại gần 79% N2 và các khí khác với tỷ lệ O2 lên đến 21% sẽ tạo nên cường độ hô hấp hiếu khí rất cao vì vậy để kéo dài thời hạn bảo quản rau quả tươi, người ta điều chỉnh hạ thấp hàm lượng O2
xuống dưới 21% và tăng hàm lượng CO2 lên trên 0,03% kết hợp với điều kiện nhiệt độ.
d. Bảo quản rau quả tươi trong môi trường khí quyển cải tiến (MAP: Modified atmosphere packaging).
Bao gói khí điều biến (MAP) là tạo ra môi trường mà trong đó tỷ lệ thành phần các khí nitơ, oxy và cacbonic khác với không khí thường. Phương pháp tạo ra MAP trong môi trường bảo quản bằng cách dùng một số bao bì để bao gói được gọi là bao gói khí điều biến MAP [14].
MAP là dạng bao gói nhằm điều chỉnh thành phần khí xung quanh sản phẩm được bao gói để giảm cường độ hô hấp của sản phẩm và ức chế hoạt động của vi sinh vật. Kết quả là kéo dài thời gian bảo quản và duy trì đặc tính tự nhiên của sản phẩm. Đây là phương pháp bảo quản dựa trên nguyên lý tiềm sinh – Anabioza.
MAP là sự tự sửa đổi thành phần khí xung quanh rau quả được dán kín trong túi bằng màng chất dẻo nhờ hô hấp và khuếch tán hoặc lựa chọn thành phần khí xung quanh rau quả tươi trong bao bì chất dẻo dán kín sao cho rau quả vẫn hô hấp được [16].
e. Bảo quản bằng hóa chất
Bảo quản bằng hóa chất kéo dài được thời hạn sử dụng của rau quả tuy nhiên hóa chất có thể làm biến đổi phần nào chất lượng của rau quả, tạo mùi vị không tốt, có thể gây hại cho sức khỏe người tiêu dùng, tức là có thể gây ngộ độc ngay sau khi cơ thể nhận được một lượng hóa chất vượt quá mức chịu đựng của con người. Vì vậy, phương pháp bảo quản bằng hóa chất rất hạn chế sử dụng đối với bảo quản rau quả tươi.
f. Bảo quản quả tươi bằng chitosan và các dẫn xuất của chitosan
Chitosan là một polyme sinh học có hoạt tính cao, đa dạng, dễ hòa hợp với cơ thể sinh học, có tính kháng nấm và khả năng tự phân hủy, khi tạo thành màng mỏng có tính bán thấm, chống nấm,…nên được ứng dụng trong bảo quản rau quả tươi. Chitosan oligosaccharide là một dẫn xuất của chitosan cũng có khả năng kháng khuẩn, chống nấm mốc, nấm men, có khả năng hòa tan trong nước nên được ứng dụng bảo quản các sản phẩm dạng lỏng như sữa bò tươi nguyên liệu là một ví dụ.
g. Bảo quan bằng tia bức xạ
Nguyên lý của phương pháp bảo quản bằng tia bức xạ là khi chiếu bức xạ vào sản phẩm thì một mặt vi sinh vật sẽ bị tiêu diệt, mặt khác đối với rau quả tươi quá trình sinh lý, sinh hóa có thể bị ức chế, nhờ vậy kéo dài được thời gian bảo quản.
Từ tổng quan tài liệu cho thấy:
Rong nho biển (Caulerpa lentillifera) là loài có giá trị nhất trong chi rong Cầu lục Caulerpa. Rong ưa sống và phát triển mạnh ở vùng nhiệt đới, cần nhiệt độ ấm và cường độ ánh sáng để phát triển và quang hợp, rất phù hợp với điều kiện nuôi trồng tại Việt Nam. Tuy nhiên, Rong nho có nguồn gốc từ Việt Nam có kích thước chỉ bằng 1/3 đến 1/4 so với rong nhập từ Okinawa.- Nhật Bản. Vì vậy, trong luận án tác giả chọn đối tượng Rong nho có nguồn gốc từ Okinawa - Nhật Bản, được nhập về Việt Nam và nuôi trồng tại Cam Ranh, Khánh Hòa do Công ty TNHH Đại Phát Plus, Cam Ranh, Khánh Hòa cung cấp để nghiên cứu.
Chất lượng của nguyên liệu Rong nho phụ thuộc khá nhiều yếu tố, trong đó thời gian bảo quản và loại bao bì ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất vật lý, giá trị cảm quan, thành phần dinh dưỡng và thời gian bảo quản của Rong nho. Vì vậy, cần thiết phải nghiên cứu cụ thể loại bao bì và thời gian bảo quản ảnh hưởng như thế nào đến tính chất vật lý, giá trị cảm quan, thành phần dinh dưỡng của Rong nho.
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu: Rong nho
Rong nho được mua tại trại nuôi Rong nho của Công ty TNHH Đại Phát Plus, Cam Ranh, Khánh Hòa. Ngay sau khi thu hái Rong nho được vận chuyển về Phòng Thí nghiệm trường Đại học Nha Trang, được bảo quản trong nước biển có sục khí, làm nguyên liệu cho quá trình nghiên cứu.
Rong nho được sử dụng nghiên cứu có đặc điểm: Rong có nguồn gốc từ Nhật Bản
Độ tuổi nuôi trồng từ 40-45 ngày
Chiều dài thân Rong 7 -8 cm, mật độ tiểu cầu từ 98 – 120 hạt/ thân Đường kính thân Rong trung bình 9,53 ± 0,3024mm.
Đường kính của tiểu cầu trung bình 2,12 ± 0,133mm.
Hình 2.1: Ảnh Rong nho nguyên liệu 2.2. Vật liệu
Bao bì PP, PA, PVC, giấy lụa được mua tại cửa hàng Thụy Vy – 30 Sinh Trung – Thành phố Nha Trang - Tỉnh Khánh Hòa. Tất cả các loại bao bì đều đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.
Khí nitơ được mua ở xí nghiệp hơi kỹ nghệ Nha Trang - chi nhánh Công ty cổ phần hơi kỹ nghệ que hàn đường 2/4 thành phố Nha Trang- tỉnh Khánh Hòa. Khí nitơ đã qua hệ thống xử lý, làm sạch đảm bảo an toàn, vệ sinh dùng trong thực phẩm.
2.3. Nội dung nghiên cứu:
1. Nghiên cứu cường độ hô hấp của Rong nho (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
2. Nghiên cứu ảnh hưởng của loại bao bì đến thời gian bảo quản của Rong nho tươi.
3. Nghiên cứu ảnh hưởng của loại bao bì đến chất lượng cảm quan của Rong nho