III.1 Thiết bị rĩt chai:
- Thể tích chai: 500ml
- Năng suất: 4000 – 5000 chai/giờ
II.2 Thiết bị đĩng gĩi bánh snack:
- Tốc độ đĩng gĩi: 40 - 65 gĩi/phút - Khối lượng: 50 grams/ gĩi
- Kích thước: rộng: 50 mm - 100 mm dài: 40 mm - 150 mm
Trang 42
PHẦN V: BAO BÌ TETRA PAK
I. ĐẶC ĐIỂM:
Bao bì tetrapak là loại bao bì màng ghép rất nhẹ nhằm mục đích vơ trùng, đảm bảo chất lượng tươi, nguyên cho sản phẩm giàu dinh dưỡng và vitamin từ nguồn nguyên liệu. Bao bì nhẹ cĩ tính bảo vệ mơi trường, tiện ích cho sử dụng, chuyên chở, phân phối và bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thường với thời gian dài.
Phương thức đĩng bao bì tetra pak được áp dụng cho những loại thức uống dạng lỏng, đồng nhất hoặc dạng huyền phù, nhũ tương với kích thước hạt rất nhỏ, độ nhớt khơng quá cao như dạng sữa béo, sữa gầy, nước ép rau quả.
Theo phương thức đĩng gĩi tetra pak, thức uống được tiệt trùng trước khi đĩng vào bao bì: bao bì tetra pak dạng phức hợp được tiệt trùng riêng bằng hơi H2O2 trước khi được rĩt dịch thành phẩm vào. Dịch lỏng được tiệt trùng bằng nhiệt độ cao, thời gian cực ngắn: t=1430C, thời gian 5- 6 giây, thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt độ tiệt trùng cũng xảy ra rất nhanh: 5- 6 phút.
Bản chất của phương pháp này là tiệt trùng riêng lẻ thức uống dạng lỏng, sau đĩ rĩt định lượng dịch vào bao bì và hàn kín trong mơi trường vơ trùng.
Sau khi đĩng bao bì, sản phẩm được giữ ở nhiệt độ thường trong thời gian khoảng 6 tháng vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Phương pháp đĩng bao bì tetra pak đi đơi cùng phương pháp tiệt trùng ở nhiệt độ cao, thời gian cực ngắn gọi là phương pháp UHT đảm bảo sản phẩm khơng bị đổi màu, mùi.
Cấu trúc bao bì tetra pak:
Lớp 1: màng HDPE : chống thấm nước, bảo vệ lớp in bên trong bằng giấy và tránh bị trầy sước.
Lớp 2: giấy in ấn: trang trí và in nhãn.
Lớp 3: giấy carton: tạo hình dáng hộp, lớp này cĩ độ cứng và dai chịu đựng được những va chạm cơ học.
Lớp 4: màng PE: lớp keo kết dính giữa giấy carton và màng Al.
Lớp 5: màng Al: ngăn chặn ẩm, ánh sáng, khí và hơi.
Lớp 6: Ionomer: lớp keo kết dính giữa màng nhơm và màng PE trong cùng.
Trang 43
Lớp kết dính giữa lớp Al và giấy carton, được cấu tạo bởi vật liệu PE đồng trùng hợp, lớp này cũng là lớp chống thấm phụ trợ cho lớp PE trong cùng và lớp màng nhơm mỏng, màng nhơm chống thấm khí, hơi và hơi nước tốt.
II.ỨNG DỤNG:
Áp dụng cho những loại thức uống dạng lỏng, đồng nhất hoặc huyền phù, nhũ tương với kích thước hạt rất nhỏ, độ nhớt khơng quá cao như nước ép rau quả.
Trang 44
III.THIẾT BỊ:
- Năng suất: 3000-4000 hộp/h - Loại: 0,2;0,5;0,7;1l
Trang 45
PHẦN VI: MAP – KỸ THUẬT ĐĨNG GĨI KHÍ QUYỂN ĐIỀU CHỈNH ỨNG DỤNG CHO ĐĨNG GĨI RAU QUẢ
TƯƠI. I. GIỚI THIỆU:
Những năm gần đây, thị trường sản phẩm rau quả tươi đã phát triển rất mạnh. Động lực của sự phát triển này là do nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng tăng, họ muốn tiêu thụ sản phẩm tươi, bổ dưỡng và khơng cĩ các chất bảo quản. Tuy nhiên, sản phẩm rau quả tươi một mặt đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng nhưng mặt khác nĩ lại là một thách thức cho nhà sản xuất về vấn đề bảo quản tránh những hư hỏng do các phản ứng hĩa sinh và vi sinh vật. Điều này đã được khắc phục đáng kể bằng cách ứng dụng kỹ thuật MAP.
Việc áp dụng kỹ thuật khí quyển điều chỉnh với nồng độ O2 cao trong việc bảo quản các sản phẩm rau quả tươi bán lẻ cĩ nhiều ưu điểm so với kỹ thuật đĩng gĩi truyền thống hay đĩng gĩi với hàm lượng oxi thấp. Kết quả nghiên cứu của hội đồng Châu Âu đã chỉ ra rằng việc sử dụng O2 với hàm lượng tương đối cao cĩ hiệu quả trong việc ức chế các enzyme gây biến màu nguyên liệu, ngăn cản quá trình lên men yếm khí, quá trình mất hơi nước và sự sinh trưởng của các vi khuẩn yếm khí hay hiếu khí.
Đặc tính của MAP
Kéo dài độ tươi lâu sản phẩm nhờ giảm sự hơ hấp và giảm tốc độ lão hố sản phẩm mà khơng hồn tồn cản trở quá trình hơ hấp hiếu khí. Khơng giống như kiểu đĩng gĩi sát khít vào sản phẩm và dễ bị xâm nhiễm bởi oxy và các chất bẩn, MAP cĩ khả năng kiểm sốt luồng khí lưu chuyển vào, ra bao bì, nĩ kéo dài đáng kể thời gian được bảo quản an toàn. MAP cĩ thể bao quản độ tươi sống của nhiều loại thực phẩm, cũng như tăng độ an toàn thực phẩm và tiện lợi hơn cho người tiêu dùng.
Khơng phải tất cả các loại màng MAP đều được chế tạo với đặc tính giống nhau, tuỳ theo loại sản phẩm mà nĩ bao gĩi, MAP sẽ cĩ đặc tính thích hợp loại sản phẩm đĩ. Các loại rau quả khác nhau thì cĩ mức độ hơ hấp khác nhau. Do đĩ, khi chế tạo MAP, người ta phải nắm rõ mức độ hơ hấp của loại rau quả cần bảo quản.
Ưu điểm:
Trang 46
- Cĩ thể bao gĩi những sản phẩm lớn nhỏ khác nhau, áp dụng từ lúc vận chuyển, bảo quản và ngay cả lúc bày bán, và cĩ thể quảng cáo ngay cả trên bao bì.
Nhược điểm:
- Cấu tạo của MAP khơng theo một cơng thức chung mà phải tuỳ thuộc vào từng loại rau quả, như vậy sẽ tốn cơng sức cho việc nghiên cứu đời sống của từng loại rau quả tươi.
- Hiện nay phương pháp này cũng chỉ đang trong tiến trình nghiên cứu, chưa được ứng dụng rộng rãi trong cơng nghệ bảo quản rau quả.
II. THIẾT LẬP SỰ CÂN BẰNG CỦA KHÍ QUYỂN ĐIỀU CHỈNH (EQUILIBRIUM MODIFIED ATMOSPHERE)
Khơng giống một số sản phẩm đĩng gĩi khác, các thực phẩm rau trái tươi sau quá trình thu hoạch sẽ tiếp tục hơ hấp, vì vậy các quá trình bao gĩi theo sau phải đảm bảo cho quá trình hơ hấp của rau quả được tiếp tục. Việc bao gĩi rau quả trong các bao bì kín sẽ làm cho hàm lượng O2 bị giảm và hàm lượng CO2 tăng lên do quá trình hơ hấp. Việc hiệu chỉnh khí quyển trong bao gĩi nhằm mục đích giảm tốc độ hơ hấp của rau quả từ đĩ sẽ làm tăng thời gian bảo quản của thực phẩm. MAP cĩ thể được tạo thành một cách bị động trong các bao gĩi kín như là hệ quả của quá trình hơ hấp nếu khả năng thấm khí của bao gĩi phù hợp với tốc độ hơ hấp của thực phẩm. Tuy nhiên điều này rất ít gặp trong thực tế vì vậy người ta đã chủ động thay đổi khí quyển trong bao bì bằng hỗn hợp O2, N2 và CO2. Người ta đã bơm vào một hỗn hợp khí bao gồm 5-10% O2, 5- 10% CO2 và 80-90% N2 để ngăn cản quá trình hĩa nâu của các loại rau salad.
Điều mấu chốt quyết định sự thành cơng của quá trình đĩng gĩi bao bì MAP là việc lựa chọn bao bì cĩ tính thấm phù hợp để cĩ thể tạo ra được một mơi trường cân bằng tối ưu cho quá trình bảo quản, thơng thưịng là khoảng 3-10% O2 và 3-10 CO2.
Các yếu tốảnh hưởng đến quá trình bao gĩi MAP là:
Tốc độ hơ hấp của thực phẩm (chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, loại thực phẩm bao gĩi, kích thước, độ chín và mức độ xử lý)
Tính thấm của màng bao
Thể tích của bao gĩi
Diện tích bề mặt
Trang 47
Vì vậy ta thấy việc hiệu chỉnh khí quyển cho phù hợp với từng loại sản phẩm là rất phức tạp. Cĩ rất nhiều trường hợp trong thực tế do sản phẩm được bao gĩi trong các màng bao cĩ tính thấm khơng phù hợp nên quá trình hơ hấp sẽ làm cho mơi trường bên trong bao bì biến thành mơi trường yếm khí (ví dụ <2% O2 and >20% CO2). Để khắc phục người ta đã phát triển màng bao cĩ kích thước lỗ micro (microperforated film), cĩ tốc độ truyền oxi rất nhanh để đảm bảo mơi trường bên trong là hiếu khí (5–15% O2 và 5–15% CO2), được sử dụng cho các loại thực phẩm hơ hấp mạnh như bơng cải xanh (broccoli), cà rốt, nấm rơm và rau spinach. Tuy nhiên nhược điểm của màng bao này là khá đắt tiền, quá trình bay hơi nước xảy ra nhanh, dễ tổn thất các hợp chất hương và vi sinh vật cĩ thể xâm nhập vào trong bao bì khi gặp điều kiện thuận lợi như ẩm thấp …
III. NGUYÊN TẮC - HIỆU QUẢ CỦA MAP CĨ HÀM LƯỢNG O2 CAO:
Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng MAP cĩ hàm lượng O2 cao đã cĩ thể khắc phục được các nhược điểm của việc sử dụng hàm lượng O2 thấp như cĩ hiệu quả trong việc ức chế các enzyme làm mất màu sản phẩm, ngăn cản quá trình lên men yếm khí và ức chế sự phát triển của vi sinh vật.
Khả năng ức chế vi sinh vật do việc sử dụng O2 liều lượng cao cĩ thể được giải thích như sau: do O2 cĩ tính oxi hĩa mạnh nên cĩ khả năng tạo ra các gốc tự do tác dụng với các đại phân tử trong cơ thể vi sinh vật như protein, lipid … làm ảnh hưởng đến sự sinh trưỏng và phát triển của chúng. Đối với các vi sinh vật hiếu khí tuy chúng cĩ enzyme peroxidase và catalase để chuyển hố oxi nhưng khi nồng độ O2 và CO2 trong sản phẩm cao sẽ cĩ thể làm ức chế và giảm hoạt tính của chúng.
Trang 48
Ảnh hưởng của nồng độ oxi đối với sự sinh trưởng và phát triển của VSV.
Cơ chếức chế các phản ứng hĩa nâu do enzyme xúc tác: polyphenol oxidase (PPO) là enzyme xúc tác cho phản ứng hố nâu trên bề mặt rau quả sau khi cắt. PPO thúc đẩy quá trình oxi hĩa các hợp chất phenolic thành các hợp chất quinones khơng màu, sau đĩ các hợp chất quinone này sẽ được polyme hĩa để tạo thành các hợp chất cĩ màu melanin. Các nhà khoa học cho rằng nồng độ O2 hay Ar cao cĩ thể đĩng vai trị ức chế phản ứng trên hay là việc tạo ra các hợp chất quinone khơng màu với liều lượng cao cĩ thể gây ra sựức chế ngược các phản ứng hĩa nâu.
Phản ứng hĩa nâu rau quả
Hiệu quả của MAP cĩ thể được tăng cường bằng cách sử dụng kết hợp với Argon (Ar) và nitrous oxid (N2O). Hai chất này được cho phép dùng ở EU nhưng ở Air Liquide S.A. (Paris, France) thì chỉ khuyến khích sử dụng Ar và hạn chế việc sử dụng N2O. So với N2, Ar ức chế hoạt động của enzyme, sự phát triển của vi sinh vật và các phản ứng phân hủy tốt hơn. Đặc biệt là một số nghiên cứu cho thấy Ar và N2O cĩ khả năng ức chế sự phát triển của nấm mốc, giảm tốc độ sinh khí ethylene và hạn chế tối đa các phản ứng phân hủy làm giảm giá trị cảm quan của thực
Trang 49
phẩm. Tuy Ar là một khí trơ nhưng nĩ vẫn cĩ thểức chế vi sinh vật là do Ar cĩ khối lượng phân tử gần giống phân tử O2 và cĩ khả tăng tan tốt trong nước nếu so với N2 và O2. Vì thế Ar cĩ thể chiếm chỗ của oxi trong các trung tâm hoạt động của enzyme từ đĩ ức chế phản ứng hĩa nâu do enzyme xúc tác. Ngồi ra Ar và N2O rất nhạy cảm đối với vi sinh vật, cơ chế của quá trình ức chế chưa được hiểu rõ nhưng nhiều giả thiết cho rằng cĩ thể các chất này tác động lên màng membrane của tế bào vi sinh vật từ đĩ làm ảnh hưởng đến các quá trình trao đổi chất.
IV. KỸ THUẬT BAO GĨI MAP:
IV.1 Cách bảo quản rau quả bằng màng MAP
Rau quả sau thu hoạch vẫn cịn thực hiện quá trình quang hợp hơ hấp. Lúc này, lượng CO2 xung quanh rau quả được tiêu thụ, trong khi đĩ lượng O2 được tạo ra nhiều, khi đĩ đường đựoc tổng hợp thúc đẩy quá trình chin quả, làm giảm tuổi thọ rau quả. Do vậy lượng O2 cần được hạn chế, lượng CO2 tăng lên. Tuy nhiên nếu lượng O2 giảm đi khá nhiều sẽ dẫn đến hơ hấp yếm khí làm lên men rượu cũng ảnh hưởng khơng tốt đến chất lượng của rau quả. Vì vậy, Bao bì MAP được thiết kế để ngăn cản cĩ chọn lọc, giúp điều chỉnh được mức độ lưu chuyển O2 và khống chế cĩ hiệu quả nồng độ O2 trong bao bì.
Trước hết ta cần tìm hiểu phản ứng hố học và hệ số hơ hấp (hệ số hơ hấp là tỉ lệ CO2/O2 ) Hệ số hơ hấp cĩ thể lớn hơn, nhỏ hơn và bằng 1.. Thường hệ số hơ hấp cĩ chỉ số là 1 đối với nhiều loại thực phẩm bảo quản trong điều kiện đơng lạnh theo tiêu chuẩn thơng thường. Để làm chậm sự hơ hấp, nồng độ CO2 tăng lên cĩ thể ngăn sự phát triển vi sinh vật ở một số thực phẩm và lại cĩ tác dụng như thuốc trừ nấm ở một số thực phẩm khác. Cĩ một vài loại sản phẩm rất nhạy cảm với nồng độ CO2 cao, tuy vậy cần xác định mức tối ưu cho mỗi loại sản phẩm.
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất, ảnh hưởng quyết định tới mức độ hơ hấp của sản phẩm. Ở nhiệt độ bình thường, các sản phẩm chĩng hỏng. Vì vậy nhiều sản phẩm được làm đơng lạnh
IV.2 Hàm lượng tối ưu của các chất:
Nồng độ các chất khí ngay sau quá trình hàn bao bì được khuyến cáo nằm trong khoảng 80- 95% O2 và 5-20% N2. Sau khi đĩng bao thì hàm lượng O2 trong đĩ sẽ giảm dần và N2 sẽ tăng dần. Để kéo dài thời gian bảo quản ta nên khống chế lượng O2 > 40% và CO2 trong khoảng 10- 25% trong suốt quá trình đơng lạnh. Điều này cĩ thể thực hiện bằng cách hạ nhiệt độ bảo quản, hạn chế các tổn thương trên bề mặt rau trái, giảm tỉ lệ thể tích bao bì và thể tích khí chiếm chỗ, sử
Trang 50
dụng màng bao cĩ khả năng giữ lại O2 nhưng cho CO2 thốt ra ngồi hay cĩ thể sử dụng các túi cĩ khả năng hút CO2 và sản sinh ra một lượng O2 tương ứng đặt trong bao bì.
Để cĩ thể đảm bảo hàm lượng O2 > 40% và CO2 trong khoảng 10-25% trong suốt quá trình bảo quản, ta nên bơm vào trong bao bì ngay từ đầu một lượng O2 thật lớn. Nhìn chung thì ra khơng cần bơm CO2 vì CO2 sẽ được sinh ra trong quá trình hơ hấp. Tuy nhiên đối với các sản phẩm cĩ tốc độ hơ hấp thấp và bảo quản trong điều kiện khĩ sản sinh ra khí CO2 thì việc bổ sung 5-10% CO2 là cần thiết. Tỉ lệ tối ưu cho quá trình bảo quản là bơm vào trong bao bì một hỗn hợp khí gồm 80-85% O2 và 15-20% CO2
Thiết bị đĩng gĩi MAP cĩ hai dạng phụ thuộc vào hàm lượng O2 tối đa mà máy cĩ thể bơm vào trong sản phẩm trong quá trình bao gĩi:
- Dạng cổ điển: cĩ hai loại là máy vertical form-fill-seal (VFFS) và horizontal form-fill- seal (HFFS) machines. Loại máy này khơng cĩ giai đoạn hút chân khơng nên hàm lượng tối đa cĩ thể đạt đưọc là 80% O2
- Dạng hiện đại: cĩ kết hợp hút chân khơng trước khi bơm khí vào, khi đĩ hàm lượng O2 tối đa cĩ thể đạt đưọc là 85-95%
IV.3 Tỉ số giữa thể tích bao gĩi/thể tích trống trong bao bì:
Để cĩ thể duy trì lượng O2 > 40% và CO2 trong khoảng từ 10-25% trong bao gĩi trong suốt quá trình bảo quản, ta cần phải giảm tỉ số giữa thể tích bao gĩi và thể tích trống trong bao bì bằng