1.2.5.1. Tình hình nghiên cứu Rong nho trên thế giới
Trên thế giới, Rong biển được nghiên cứu từ rất sớm. Linné (1707-1778) được xem là tác giả có nhiều đóng góp nhất trong hệ thống phân loại thực vật. Sau Linné, có nhiều công trình về phân loại Rong biển ra đời, điển hình là công trình nghiên cứu Rong Mơ (Sargassum) của Turner (1808-1819), của C. Agardh (1820- 1828), Kuetzing (1845-1871), De Toni (1889-1929), Montagne (1840), Harvey (1854), Shetchell (1903-1924)… Ở các nước Đông Nam Á có các công trình nghiên cứu vào đầu thế kỷ XX như Weber Van Bosse (1913-1928) về khu hệ Rong biển đông Ấn Độ, Okamura (1907-1936) về khu hệ Rong biển Nhật Bản, Setchell W. A (1931-1936) về khu hệ Rong biển Hồng Kông...[1]
Nhật Bản là nước có điều kiện về khoa học kỹ thuật cũng như về kinh tế phát triển, ngành phân loại học đã được đầu tư đúng mức, đã và đang có một đội ngũ nghiên cứu đông đảo với trình độ chuyên môn cao, đề xuất những chuẩn mực cho việc sắp xếp hệ thống trong phân loại như của chi Gracilaria của Yamamoto, 1978, chi Prionitis (Halymeniaceae) của Kawaguchi S., 1989, bộ Fucales của Yoshida T., 1983, bộ Gigartinales của Masuda M., 1997. Ở Trung Quốc, có một số các công trình nghiên cứu của Tseng C. K., Zhang Junfu, Xia Bangmei…[13].
Ở Ấn Độ từ năm 1907-1949, tác giả Boergesen, F. đã nghiên cứu đầy đủ khu hệ Rong biển, công bố nhiều sách và tạp chí. W. V. Bosse (1913-1928) nghiên cứu
khu hệ Rong biển đông Ấn Độ. Năm 1974, Umamaheswara Rao M. cũng có thêm chuyên khảo về Rong câu Gracilaria.
1.2.5.2. Tình hình nghiên cứu Rong nho biển 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 [11]. 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) [7].
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” [11].
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 [11].
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%) [11].
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 [11].
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 [11].
1.2.6. Tổng quan về vật liệu bao bì bảo quản Bao bì PA: [3] Bao bì PA: [3]
Polyamide (PA) là một loại plastic tạo ra từ phản ứng trùng ngưng của một loại acid hữu cơ và một amin. Polyamide có tên thương mại là nylon (Nylon trước đây là tên gọi chung cho tất cả các loại plastic). Hai loại polyamide quan trọng được dùng làm bao bì có tên thương mại: nylon 6 và nylon 6,6 là polyamide bán kết tinh.
Nylon 6 được trùng ngưng từ một loại monomer là carpolactam có hai nhóm chức acid và amin ở nhiệt độ 2250C.
Nylon 6,6 được tạo ra từ phản ứng trùng ngưng của hexamethylene diamine và acid adipic ở nhiệt độ 2600C loại đi một phân tử H2O, hình thành một muối hữu cơ, sau đó lại được gia nhiệt tách thêm một phân tử H2O. Phản ứng tách H2O như thế liên tục xảy ra hình thành sản phẩm polyme.
Bên cạnh nylon 6 và nylon 6,6 còn có loại nylon 11,12 cũng được sử dụng phổ biến. Nylon 11 được chế tạo từ phản ứng trùng ngưng acid amino-undecanoic NH2(CH)10COOH ở nhiệt độ 1800C.
Tính chất của nylon: [3]
Tỷ trọng: 1,13
tmax = 2200C, nhiệt độ này có thể gây hư hỏng cấu trúc nylon tmin = - 700C
- Nylon 6 có tính chống thấm khí hơi rất tốt.
- Nylon 6 có tính chống thấm H2O kém: trong không khí bình thường có thể hấp thu một lượng H2O khoảng 3% và trong môi trường H2O có thể hấp thu đến 10% ( so với khối lượng bao bì nylon 6 ).
- Nylon 6 có thể chịu đựng được nhiệt độ tiệt trùng của hơi quá nhiệt ( khoảng 1400C) và cũng chịu được sự gia nhiệt bằng hơi nước hoặc trong môi trường khô ráo ở nhiệt độ > 1400C.
- Nylon 6 vẫn giữ nguyên tính mềm dẻo trong khoảng rộng của nhiệt độ cao cũng như nhiệt độ lạnh thâm độ như trong quá trình bảo quản thủy sản đông lạnh.
- Nylon có khả năng hấp thụ nước, hơi nước, sự hấp thụ nước sẽ ảnh hưởng xấu đến tính bền cơ lý, nhưng ảnh hưởng này sẽ mất đi khi nylon được sấy khô.
- Nylon có tính thấm khí rất tốt, có thể dùng làm bao bì hút chân không hoặc bao bì ngăn cản sự thẩm thấu O2, hay thoát hương.
- Nylon có tính bền cơ lý cao: chịu được sự va chạm, chống được sự trầy xước, mài mòn, và xé rách hoặc thủng bao bì.
- Có khả năng hàn dán nhiệt khá tốt, không yêu cầu nhiệt độ hàn khá cao, có thể hàn ghép mí bao bì nylon bằng phương pháp hàn cao tần.
- Nylon là polyme có cực, có khả năng in ấn tốt, không cần xử lý bề mặt trước khi in.
- Nylon có khả năng ngăn ngừa sự thẩm thấu.
- Màng nylon không bị tác động của acid yếu , kiềm yếu nhưng lại bị hư hỏng đối với acid và kiềm nồng độ cao.
- Không bị hư hỏng bởi dầu, mỡ.
- Màng nylon trong suốt và có độ bóng bề mặt cao.
1.2.7. Tổng quan về loại khí bảo quản 1.2.7.1. Nitrogen (N2) 1.2.7.1. Nitrogen (N2)
Nitrogen là một khí trơ, không có mùi, vị hoặc màu sắc. Nó có một mật độ thấp hơn không khí, không cháy và có mức hòa tan trong nước thấp (0,018g/kg tại 100kPa, 20oC ). Bởi vì độ hòa tan thấp trong nước và chất béo, sự hiện diện của N2
trong thực phẩm có thể ngăn ngừa sự sụp đổ của bao gói MAP có thể xảy ra khi nồng độ CO2 sử dụng quá cao. Ngoài ra, N2 thay thế O2 trong bao gói có thể trì hoãn oxy hóa và cũng ức chế sự tăng trưởng của các vi sinh vật hiếu khí nhưng không ngăn cản sự phát triển của vi khuẩn kỵ khí (Farber, 1991;Phillips, 1996).
1.2.7.2. Oxygen (O2)
Oxygen là khí không màu, không mùi, hỗ trợ quá trình đốt cháy. Khả năng hòa tan thấp trong nước (0.040 g/kg tại 100 kPa, 200C) . Oxygen thúc đẩy một số loại phản ứng có hại trong thực phẩm bao gồm cả quá trình oxy hóa chất béo, các phản ứng caramen hóa và oxy hóa các sắc tố. Oxygen tác động trực tiếp lên quá trình sinh lý, sinh hóa của rau quả và từ đó ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản rau quả. Môi trường bảo quản có càng nhiều O2 thì cường độ hô hấp càng mạnh, do đó thời hạn bảo quản ra quả càng ngắn [77]. Hầu hết các vi khuẩn gây hư hỏng cần cung cấp oxy cho sự tăng trưởng, nó là khí quan trọng nhất được vi sinh vật hiếu khí sử dụng để trao đổi chất. Vì vậy, để tăng thời hạn sử dụng của các loại thực phẩm bầu không khí gói nên chứa một nồng độ thấp oxy dư.
Tuy nhiên hiện nay nhiều cơ sở sản xuất sục khí oxy để bảo quản Rong nho tươi. Thời gian bảo quản của nó kéo dài từ 9-10 ngày.
1.2.8. Tổng quan về bảo quản rau quả
1.2.8.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản rau quả tươi
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, ví dụ nhiệt độ giới hạn của Táo (tây): 2÷30C, dưa bở: 7÷100C, dưa hấu: 40C, cam: 30C. 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 chu 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.
Như vậy, sự biến động các thông số nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ CO2 trong quá trình bảo quản rau quả tươi là tất yếu và tác hại của chúng cũng sẽ là tất yếu nếu không có biện pháp thích hợp để ngăn ngừa sự biến động đó. Thông gió là giải pháp tốt nhất để ổn định chế độ bảo quản rau quả tươi.
1.2.8.2. Giới thiệu phương pháp bảo quản rau quả a. Nguyên lí bảo quản rau quả a. Nguyên lí bảo quản rau quả
Nguyên nhân trực tiếp cơ bản dẫn đến hư hỏng rau quả là hiện tượng chín và hiện tượng nhiễm bệnh. Quá trình chín làm cho rau quả trở nên mềm, sức chịu đựng cơ học kém, sức đề kháng bệnh lý kém, là cơ hội tốt cho các vi sinh vật phát triển mạnh. Như vậy để kéo dài thời gian bảo quản rau quả tươi, nguyên tắc thứ nhất là cần kìm hãm hoạt động sống, tức là ức chế cường độ hô hấp. Nguyên tắc thứ hai là ngăn ngừa, loại bỏ hoạt động của vi sinh vật. Dựa trên nguyên lý sinh học này, giáo sư Nikitin chia các phương pháp bảo quản thành 3 nhóm.
Nhóm 1: Phương pháp dựa trên nguyên lý bảo toàn sự sống – Bioza.
Thời gian bảo quản rau quả bằng phương pháp này phụ thuộc vào khả năng tự đề kháng bệnh lý và độ bền của từng loại rau quả. Phương pháp này rau quả được giữ nguyên trạng thái sống bình thường không cần tác động bất cứ giải pháp xử lý nào,
ngoài một vài tác động hạn chế cường độ sống nhằm giảm mức phân hủy thành phần dinh dưỡng do hô hấp và giảm tổn hao khối lượng tự nhiên do bay hơi. Về thực chất đây không phải là một phương pháp bảo quản thực sự mà chỉ bao gồm một số giải pháp xử lý nhằm kéo dài mức tươi sống của rau quả trước khi đưa về cơ sở chế biến, tiêu thụ hoặc trước khi bảo quản dài ngày.
Nhóm thứ 2: Phương pháp dựa trên nguyên lý tiềm sinh – Anabioza, tức
là làm chậm, ức chế hoạt động sống của nguyên liệu và vi sinh vật. Nhờ đó làm chậm thời gian hư hỏng của rau quả. Những phương pháp bảo quản thuộc nhóm này gồm: Bảo quản ở nhiệt độ lạnh, lạnh đông, sấy, cô đặc, điều chỉnh thành phần khí quyển, muối chua, dầm giấm,.. Đặc điểm chung của các phương pháp này là tạo ra môi trường không thuận lợi cho hoạt động sống của nguyên liệu và vi sinh vật, nhờ vậy kìm hãm được cường độ các phản ứng sinh hóa xảy ra trong nguyên liệu, cũng như vi sinh vật.
Nhóm thứ 3: Phương pháp dựa trên nguyên lý phi tiềm sinh – Abioza.
Đây là phương pháp loại bỏ sự sống trong rau quả cũng như vi sinh vật, có nghĩa là