IV. SỬ DỤNG MÀNG BAO VÀ LỚP PHỦ ĐỂ BẢO QUẢN RAU QUẢ
3/ Màng đóng gói theo phương pháp điều chỉnh khí quyển MAP (modified atmosphere packaging).
3.2/ Đặc điểm của màng được bao gói bằng các phương pháp trên
Một khía cạnh quan trọng của thiết kế bao gói là việc lựa chọn vật liệu cho bao gói. Exama và các cộng sự đã nghiên cứu ứng dụng có thể chấp nhận được của 20 loại màng polymer khác nhau và vẫn chưa thể tìm được loại thích hợp với những sản phẩm có cường độ hô hấp cao. Sử dụng màng bao gói
có sức cản quá lớn, O2 sẽ được hút hết ra và quá trình lên men sẽ làm mất mùi và vị. ngoài ra, sự kết hợp của O2 thấp và CO2 cũng rất quan trọng. Điều này làm nổi bật hai khía cạnh quyết định lựa chọn màng: tính thấm qua được của O2 và CO2 ở nhiệt độ được sử dụng và tỉ lệ giữa O2 và CO2 có thể thấm qua. Một nhược điểm quan trọng là các thông số kĩ thuật thẩm thấu khí được cung cấp bởi những nhà sản xuất màng thường được quyết định dưới những điều kiện tách biệt với những điều kiện bảo quản có độ ẩm cao và nhiệt độ thấp của sản phẩm có thể hô hấp. Vì vậy, một loại màng thích hợp phải được kiểm tra cùng với sản phẩm dưới điều kiện chính xác trong thực tế.
Ngoài ra, tính thấm của các chất khí xuất hiện trong quá trình trao đổi chất, hơi nước, ethylene và chất dễ bay hơi có thể cũng rất quan trọng. Tính thấm ra thấp của hơi nước có thể làm tăng nguy cơ ngưng tụ. Việc ngưng tụ luôn luôn cần phải tránh vì nó tạo ra một môi trường lý tưởng cho sự phát triển của vi khuẩn. Ngoài ra, việc đổi màu của sản phẩm có thể là kết quả của việc ngưng tụ.
Ngày nay, màng polyethlene (PE) và polyvinyl chloride (PVC) là những polymer được sử dụng thường xuyên nhất. Trong thập niên qua, một loại màng mới được giới thiệu với những lỗ rất nhỏ (microperforation) là con đường chính để khuếch tán. Điều thú vị của những màng này là sự khuếch tán của O2 và CO2 qua màng là cân bằng nhau. Điều này cho phép việc tạo ra những bao gói có nồng độ O2 thấp và CO2 cao. Việc điều chỉnh khí như vậy không chỉ thích hợp cho những sản phẩm chế biến sẵn mà còn phù hợp cho sản phẩm chưa qua chế biến và có cường độ hô hấp cao như măng tây, bông cải xanh, nấm, hay giá đậu xanh.
Ngoài ra sự lựa chọn các loại màng, còn có những mặt quan trọng khác bao gồm độ dày của màng, diện tích bề mặt sử dụng, thể tích bao gói, và số lỗ nhỏ cho mỗi khu vực (đối với những loại màng có lỗ nhỏ microperforation). Độ dày màng, diện tích màng, và số lỗ nhỏ ảnh hưởng đến thành phần khí bên trong bao gói. Thể tích bao gói hay thay đổi và thể tích trống bên trong bao gói ảnh hưởng đến tốc độ thay đổi nồng độ khí. Những nồng độ cân bằng cuối cùng sẽ được cân đối, nhưng thời điểm mà nồng độ đạt được trạng thái cân bằng có thể khác nhau do thể tích khác nhau.
Cách bảo quản rau quả bằng phương pháp MAP.
Rau quả sau thu hoạch vẫn còn thực hiện quá trình quang hợp hô hấp. Lúc này, lượng CO2 xung quanh rau quả được tiêu thụ, trong khi đó lượng O2 được tạo ra nhiều, khi đó đường được tổng hợp thúc đẩy quá trình chín 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 quá nhiều sẽ dẫn đến hô hấp yếm khí làm lên men rượu cũng ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của rau quả. Vì vậy, bao bì MAP được thiết kế để ngăn cản có chọn lọc, giúp điều chỉnh được mức độ lưu chuyển O2 và khống chế có hiệu quả nồng độ O2 trong bao bì.
Trứơc hết ta cần tìm hiểu phản ứng hoá học và hệ số hô hấp (hệ số hô hấp là tỷ lệ CO2/O2). Hệ số hô hấp có thể lớn hơn, nhỏ hơn hoặc bằng 1. Thường HH có chỉ số là 1 đối với nhiều loại thực phẩm
bảo quản trong diều kiện đông lạnh theo tiêu chuẩn thông thường. Để làm chậm sự hô hấp, nồng độ CO2 tăng lên có thể ngăn ngừa sự phát triển vi sinh vật ở một số thực phẩm và lại có tác dụng như thuốc nấm ở một số thực phẩm khác. Có 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 hô hấp của sản phẩm. Ở nhiệt độ bình thường, các sản phẩm chóng hỏng. vì vậy nhiều sản phẩm được làm đông lạnh ở 4,40C. Hầu hết các sản phẩm bị hư hại ở nhiệt độ 1,1oC.
Chọn chất liệu bao bì:
Sau các yếu tố trên , thì việc chọn lựa cấu trúc loại màng bao gói đáp ứng đúng yêu cầu cũng có vai trò quan trọng. Để tìm loại màng có cấu trúc thích hợp, cần xem xét các mục dưói đây:
• Có thể chọn loại nhựa như plastome polyolefin, polyrtylen, polypropylen, styrene- butadien, etylen vinyl axetat làm màng bọc bao gói.
• Lựa chọn cấu trúc màng: màng đơn, màng kép, màng nhiều lớp.
• Độ dày màng, tổng độ dày, tỷ lệ giữa các lớp màng.
• Phụ gia làm chất trơn, chống vón, chống mờ.
• Điều kiện gia công màng, nhiệt độ đùn ép, chế độ xử lý sơ bộ.
• Các polymer có tính thấm oxy cao là cấht dẻo nhiệt rắn plastome, (POP), copolyme etylen vinyl axetat (EVA) và nhựa polyetylen tỷ trọng cực thấp (ULDPE).POP có khả năng là chất liệu tốt nhất để áp dụng cho MAP, tiếp đó là EVA, ULDPE và các loại poly me khác. Có thể áp dụng ba loại cấu trúc màng khi sản xuất MAP với khối lưọng lớn. Đó là các loại màng đơn, màng nhiều lớp và màng kép. Màng đơn và màng nhiều lớp đựoc sản xuất theo phương páh đùn ép. Màng kép gồm hai lớp màng tách biệt nhưng đựoc ghép lại với nhau dính hay cũng lại nhờ phương pháp dùn ép. Ba ctrúc trên đều có những ưu nhựơc điểm khác nhau và sẽ đựoc lựa chọn tùy theo từng trưòng hợp cụ thể. Ngoài việc điều chỉnh khí quyển, ngưòi ta còn bổ sung them một số chất khí để chống sự oxi hào và để chống vi sinh vật vào màng. Sau đây là một số ví dụ về màng MAP: