dụng MAP với tỉ lệ (5% O2 và 10% CO2) với nhiệt độ 80C sẽ giữ được lượng acid ascorbic cao nhất.
Hình 35.Ảnh hưởng của MAP đến hàm lượng acid ascorbic
Ứng dụng MAP cho xoài với thành phần khí quyển hiệu chỉnh là 5% O2, 10% CO2, nhiệt độ bảo quản 8 – 100C ở độ ẩm 85 – 90% có thể làm chậm quá trình chín và bảo đảm chất lượng nguyên liệu xoài tươi từ 4 – 6 tuần, trong đó, nhiệt độ 80C thích hợp cho bảo quản ngắn ngày (khoảng 4 tuần) và 100C thích hợp cho bảo quản dài ngày (khoảng 6 tuần).
4.5.2.4.Các biến đổi trong quá trình bảo quản có sử dụng phương pháp MAP
a) Sinh học
- Trong phương pháp MAP chủ động, khí quyển được hiệu chỉnh có thành phần từ 1 – 5% O2 và 10% CO2 có khả năng ức chế được sự phát triển nấm mốc và các vi sinh vật hiếu khí.
- Trong phương pháp MAP thụ động, ban đầu thành phần không khí trong bao và ngoài môi trường là tương đương nhau. Chính sự hô hấp của nguyên liệu dẫn tới sự cạn kiệt dần O2 và tích lũy thêm CO2 trong bao bì cho đến khi đạt nồng độ thích hợp để ức chế hệ vi sinh vật trong trái. Cần lưu ý lựa chọn bao bì có độ thấm khí thích hợp sao cho tốc độ sử dụng O2 và tạo thành CO2 trong quá trình hô hấp hiếu khí cân bằng với tốc độ
liệu được coi là tối ưu. Tránh trường hợp nồng độ CO2 trong bao quá cao sẽ gây tổn thương cho trái.
b) Hóa học và hóa sinh
Những enzyme xúc tác cho các phản ứng oxy hóa như polyphenol oxydase, ascorbic oxydase, glycolic oxydase,... bị ức chế. Đồng thời, điều kiện khí quyển trong MAP làm cho tốc độ hô hấp giảm, làm chậm tốc độ sinh khí ethylene, quá trình chín và lão hóa xảy ra chậm hơn giúp thời gian bảo quản trái được lâu hơn.
c) Vật lí
Nhờ vào sự trao đổi khí trong nguyên liệu và ngoài môi trường thông qua cơ chế khuếch tán, nguyên liệu trong bao bì luôn được giữ trong giới hạn nồng độ O2 thích hợp để có thể thực hiện quá trình hô hấp cần thiết để sinh tổng hợp các chất và nồng độ CO2 không quá cao để không gây tổn thương cho tế bào nguyên liệu, nhằm duy trì chất lượng dinh dưỡng và giá trị cảm quan tốt nhất cho xoài.
d) Cảm quan
Như đã đề cập ở trên, sử dụng phương pháp MAP làm màu sắc của xoài nhạt hơn khi bảo quản ở điều kiện thường, đồng thời độ cứng của trái sẽ được duy trì ở khoảng thời gian lâu hơn. Nếu nồng độ O2 nhỏ hơn 1- 2% và nồng độ CO2 lớn hơn 15% sẽ làm xoài xuất hiện mùi lạ.
4.6.Bảo quản xoài bằng phương pháp chiếu xạ 4.6.1. Mục đích của phương pháp
Mục đích chủ yếu của quá trình chiếu xạ là kéo dài thời gian bảo quản của quả tươi bằng cách tiêu diệt hoặc ức chế vi sinh vật, côn trùng có hại trên rau trái và làm chậm các quá trình chín sau thu hoạch.
a) Tiêu diệt, ức chế vi sinh vật và côn trùng có hại trên quả tươi
- Một trong những nguyên nhân gây hư hỏng quả tươi trong quá trình bảo quản là vi sinh vật và côn trùng gây hại.
- Hệ vi sinh vật trên quả tươi bao gồm nấm sợi, nấm men và vi khuẩn. Khi các tế bào vi sinh vật thực hiện quá trình trao đổi chất và sinh trưởng trên quả tươi, chúng làm thay đổi thành phần hoá học cũng như giá trị cảm quan của quả tươi làm cho quả tươi nhanh chóng bị hư hỏng. Khi số tế bào vi sinh vật có trong quả tươi càng nhiều thì thời gian bảo quản quả tươi càng ngắn.
- Như vậy, để kéo dài thời gian bảo quản quả tươi, một trong những giải pháp kĩ thuật quan trọng là khống chế số tế bào vi sinh vật và côn trùng trên quả tươi càng ít càng tốt. Các kết quả nghiên cứu gần đây đã khẳng định kĩ thuật chiếu xạ co thể tiêu diệt hoặc ức chế các tế bào vi sinh vật và côn trùng, góp phần kéo dài thời gian bảo quản quả tươi.
- Nếu như đông lạnh chỉ có khả năng ức chế sự phát triển của vi sinh vật thì tia bức xạ có tác dụng gây tổn thương phân tử DNA, làm bất hoạt khả năng sinh sản của vi sinh vật. - Quá trình tương tác giữa bức xạ và thực phẩm tạo ra một lượng nhiệt không đáng kể
(chiếu 10kGy, nhiệt độ chỉ tăng 20C) nên chiếu xạ diệt được vi khuẩn nhưng không làm chín, làm mất mát các chất dinh dưỡng và không làm biến dạng bao gói bằng plastic…
b) Làm chậm các quá trình chín sau thu hoạch
- Đối với xoài – một loại trái cây có đỉnh sinh trưởng, quá trình chín diễn ra khá nhanh sau khi thu hoạch. Điểm đặc trưng của quá trình chín sau thu hoạch là hệ số hô hấp gia tăng và sự sinh tổng hợp ethylen được tăng cường.
4.6.2. Nguyên tắc của phương pháp
Nguyên tắc của phương pháp chiếu xạ là: chuyển một phần năng lượng từ dòng electron hoặc tia bức xạ điện từ cho mẫu thực phẩm được chiếu xạ, nhờ đó sẽ tạo ra những biến đổi có lợi cho quá trình chế biến hoặc bảo quản thực phẩm.
Ở quy mô công nghiệp thường sử dụng tia gamma cho mục đích chiếu xạ thực phẩm. Người ta sử dụng bức xạ gamma của chất phóng xạ Cobalt 60 hoặc Cesium 137 để chiếu vào thực phẩm nhằm diệt vi trùng, vi sinh vật, sâu bọ, côn trùng, kí sinh trùng…làm chậm sự phát triển, làm chậm chín cũng như ngăn chặn sự nảy mầm. Phóng xạ tác động thẳng đến phần DNA làm tế bào không phân cắt được.
4.6.3. Ảnh hưởng của tia bức xạ đến chất lượng nguyên liệu quả tươi
a) Biến đổi vật lí
Do các tia điện từ có tính chất sóng nên khi chiếu tia gamma lên thực phẩm, có thể xảy ra hai trường hợp:
• Photon sẽ đâm xuyên qua mẫu và truyền một phần năng lượng cho mẫu.
• Photon sẽ biến mất trong mẫu và truyền tất cả năng lượng cho mẫu
Thực phẩm đều được cấu tạo từ những phần cơ bản nhỏ nhất của vật chất là nguyên tử. Nguyên tử có nhân (bao gồm proton và neutron) và các electron chuyển động xung quanh nhân theo những quỹ đạo xác định. Trong quá trình chiếu xạ, các photon của bức xạ điện tử có thề tương tác với các electron hoặc nhân nguyên tử và gây ra những biến đổi về tính chất vật lý của tế bào vi sinh vật, các phân tử cấu tạo nên thực phẩm
b) Biến đổi dinh dưỡng
Mặc dù đã có nhiều nghiên cứu lớn về tác động của bức xạ ion hóa lên thực phẩm nhưng về mặt dinh dưỡng thì các tài liệu liên quan hiên vẫn còn rất ít. Bên cạnh các phản ứng chính đã được đề cập trong phần nguyên lý tác động, thì trong thưc phẩm sau khi chiếu xạ còn diễn ra vô số các phản ứng phụ khác. Mức độ ảnh hưởng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại bức xạ, liều chiếu, loại thực phẩm, chất liệu bao gói và các
điều kiện xử lý (nhiệt độ trong thời gian chiếu xạ và lưu kho sau chiếu xạ). Do đó, rất khó để nghiên cứu đầy đủ về sự biến đổi của tất cả các chất trong thực phẩm.
Tuy nhiên, sự biến đổi của các thành phẩn dinh dưỡng chính và quan trọng trong thực phẩm như glucids, lipids, proteins và vitamins cùng với các độc tố, gốc tự do có thể sinh ra khi chiếu xạ thì được quan tâm hơn.
Các nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh là hàm lượng các chất dinh dưỡng đa lượng như proteins, glucids và lipids tương đối ổn định khi xử lý thực phẩm có liều xạ thấp dưới 10 kGy. Các chất dinh dưỡng vi lượng, đặc biệt là các vitamins tỏ ra khá nhạy cảm với các tác nhân xử lý khác, thì cũng nhạy cảm với bức xạ. Ví dụ, vitamin A, E, C và B có độ nhạy cảm cao với các bức xạ song chỉ tương đương với các tác nhân xử lý nhiệt.
Ủy ban hỗn hợp giữa FAO, WHO và IAEA khẳng định chiếu xạ không làm giảm vấn đề dinh dưỡng trong thực phẩm.
c) Biến đổi cảm quan
Các tính chất cảm quan quan trọng của thực phẩm gồm có màu sắc, mùi vị và cấu trúc. Nhiều nghiên cứu cho thấy khi chiếu xạ với liều xạ tối ưu nhằm làm chậm quá trình chín sau thu hoạch và quá trình lão hóa, các tính chất cảm quan của rau trái không bị thay đổi. Chỉ có hai trường hợp ngoại lệ là xoài và táo.
- Một số giống xoài khi được chiếu xạ với liều xạ thấp (0,25 – 0,75 kGy), thành phần chlorophill trong xoài không thể bị phân hủy hoàn toàn như trong giai đoạn giấm chín. Quá trình khử màu xanh (degreening) của xoài không thể thực hiện theo ý muốn và xoài thu được có màu vàng không đồng nhất, làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm.
- Khi chiếu xạ rau trái tươi với liều xạ cao hơn giá trị tối ưu sẽ dẫn đến sự thay đổi sâu sắc ở màu sắc, mùi, vị, cấu trúc của rau quả. Liều xạ sử dụng càng cao thì những biền đổi của các tính chất cảm quan sẽ càng lớn.
4.6.4. Các nhân tố ảnh hưởng đến bảo quản bằng tia bức xạ
4.6.4.1.Loài và giống vi sinh vật
vi khuẩn Micrococcus radioduransi là một trong những vi khuẩn chịu được tia bức xạ. Bào tử của loài Clostridium botulium có sức đề kháng tốt nhất trong các bào tử loài
Clostridium. Một trong số các vi khuẩn sinh trưởng có sức đề kháng tốt là
Streptococcus faecalis, Micrococci và khi khuẩn lên men Lactobacilli bên cạnh đó còn có M.radiodurans. Nhóm Pseudomonas và Flavobacteria rất nhạy cảm với tia bức xạ và các vi khuẩn Gram (-) khác có sức đề kháng với tia bức xạ ở giữa sức đề kháng tia bức xạ của vi sinh vật thông thường và Micrococci.
- Nấm men có khả năng đề kháng bức xạ tốt hơn nấm mốc. Tuy nhiên cả hai nhóm này đều ờ mức bình thường, chúng có độ nhạy cảm thấp hơn vi khuẩn Gram (-).
- Số lượng tế bào vi sinh vật càng lớn thì ít chụi ảnh hưởng của tia bức xạ.
4.6.4.2.Tuổi của vi sinh vật
Vi khuẩn trong giai đoạn phát triển chậm thì sự đề kháng với tia bức xạ là lớn nhất. Các tế bào trở nên nhạy cảm hơn với tia bức xạ khi chúng trải qua pha logarit.
4.6.4.3.Thành phần thực phẩm
4.6.4.4.oxy
Khả năng đề kháng với tia chiếu xạ của vi sinh vật khi có oxy thấp hơn không có oxy.
4.6.4.5.Trạng thái vật lí của thực phẩm
Các tế bào khô có sự đề kháng với bức xạ mạnh hơn tế bào ẩm. Các tế bào đã được làm lạnh đông có tính bền với tia bức xạ ho7ng các tế bào không lạnh đông.
4.6.5. Các yếu tố cần kiểm soát và tính toán trong quá trình chiếu xạ
4.6.5.1.Các yêu cầu và vận hành thiết bị chiếu xạ; các thông số quá trình và các điểm kiểm soát vận hành tới hạn; các nguồn bức xạ ion hoá thường dùng
Theo TCVN 7247 : 2003 (CODEX STAN 106 – 1983), bức xạ ion hoá dùng chiếu xạ trái xoài là:
- Bức xạ gamma phát ra từ các đồng vị Co-60 hoặc Cs-137:
• Tia gamma sinh ra từ nguồn Co-60 được biểu diễn theo sơ đồ sau:
• Ưu điểm của sử dụng máy phát tia gamma trong chiếu xạ thực phẩm: chi phí năng lượng thấp, tia gamme có độ đâm xuyên khá cao.
• Nhược điểm: làm sản sinh ra các chất thải có thể gây ô nhiễm môi trường, máy phát tia gamma luôn trong tình trạng hoạt động liên tục.
- Tia X phát ra từ nguồn máy với mức năng lượng nhỏ hơn hoặc bằng 5 MeV.
- Chùm điện tử phát ra từ nguồn máy với mức năng lượng nhỏ hơn hoặc bằng 10 MeV.
Về nguyên tắc, có thể sử dụng bất kì nguồn bức xạ nào trong ba nguồn trên để xử lí quả, tuy nhiên do chùm bức xạ điện tử có độ đâm xuyên kém nên việc sử dụng chúng để xử lí sản phẩm có kích thước lớn sẽ bị hạn chế.
4.6.5.2.Tổng liều (liều hấp thụ)
- Thông số quan trọng nhất của quá trình chiếu xạ là tổng năng lượng ion hoá hấp thụ bởi vật chất, được gọi là “liều hấp thụ”. Đơn vị của liều hấp thụ là Gray (Gy). 1 Gy tương đương với năng lượng 1 J/kg. Liều hấp thụ phụ thuộc vào mục đích chiếu xạ. Điều quan trọng là thực phẩm phải hấp thụ được liều tối thiểu yêu cầu để đạt được hiệu ứng mong muốn và tỉ số đồng đều liều được duy trì ở mức hợp lí. Điều này đòi hỏi phải thực hiện đo phân bố liều trong sản phẩm.
Việc xác định mức liều yêu cầu cho từng chủng loại xoài và cho từng vùng là rất cần thiết. Các mức liều hấp thụ có thể được chấp nhận là từ 250 Gy đến 750 Gy. Liều hấp thụ cao hơn có thể ảnh hưởng đến chất lượng của quả xoài.
4.6.5.3.Các điều kiện chiếu xạ
Khu vực chiếu xạ cần thông gió tốt để tránh tích luỹ ozon. Ozon có thể gây ngộ độc đối với một số quả. Đối với quả được bảo quản lạnh cần tránh hiện tượng đọng sương trên bề mặt quả vì điều đó có thể gây độc cho quả. Xoài được chiếu xạ khi đang còn lạnh và có sương đọng trên bề mặt sẽ bị mất màu của quả. Cần xác định sự phân bố liều trong thùng hàng để đảm bảo rằng liều hấp thụ nhỏ nhất đã đạt được và liều hấp thụ lớn nhất không tạo ra hiện tượng độc thực vật cho sản phẩm.
4.6.5.4.Bảo quản và xử lí sau chiếu xạ
Nhìn chung, hầu hết các loại quả nhiệt đới đều bị “tổn thương lạnh” khi được bảo quản ở nhiệt độ thấp. Quá trình làm chậm chín bằng chiếu xạ một phần được quyết định bới nhiệt độ bảo quản, quá trình đó sẽ ngắn hơn nếu nhiệt độ bảo quản cao hơn. Do đó nhiệt độ tối ưu để bảo quản quả sau chiếu xạ và xử lí là càng thấp càng tốt nhưng không được gây ra “tổn thương lạnh”. Đối với độ ẩm tương đối từ 90 đến 95%, xoài được khuyến cáo bảo quản ở 11 đến 130C. Quả đã chiếu xạ thường nhạy cảm hơn với tổn thương lạnh so với quả không chiếu xạ. Tuy nhiên ở những ngày cuối để tiêu thụ sản phẩm, quả có thể bảo quản ở nhiệt độ môi trường bình thường.
4.6.5.5. Ghi nhãn
Thực phẩm đã chiếu xạ cần được ghi nhãn “đã chiếu xạ” hoặc “ đã xử lí bằng bức xạ ion hoá”. Nhãn không chỉ để nhận biết thực phẩm đã được chiếu xạ mà còn thông tin cho người tiêu dùng biết mục đích và lợi ích của việc xử lí này.
4.7.Bảo quản xoài bằng hóa chất
4.7.1. SO2
Công nghệ bảo quản quả tươi ở nhiệt độ bình thường có sử dụng chất diệt nấm, vi sinh vật và côn trùng bằng xông khí SO2 . Công nghệ này có thể bảo quản được 15 – 16 ngày, tỷ lệ hao hụt 10 – 12%, có thể vận chuyển đi xa từ các tình Nam Bộ ra miền Bắc.
4.7.2. Anolyte
- Anolyte thực chất là dung dịch điện phân của muối ăn (còn gọi dân dã là nước ozôn). Trong đó ngoài các ion Na+, Cl- còn có nhiều nguyên tử oxy, ozôn, clo... là thành phần có tính sát khuẩn rất mạnh, có thể tiêu diệt nhiều loại vi khuẩn, kể cả những loại có sức đề kháng cao như nha bào, vi trùng bệnh lao, E. Coli, các liên cầu khuẩn, nấm mốc, xạ khuẩn… Do những đặc tính này, anolyte từ lâu đã được các nước tiên tiến sử dụng trong việc bảo quản xoài,
- Anolyte cũng không gây ô nhiễm môi trường vì sau 3-5 ngày, dung dịch sẽ mất hoạt tính (các ion kết hợp lại thành muối bình thường).
4.7.3. Màng bao chitosan
- Xoài được xử lý chần nước nóng để ngăn bệnh thán thư và ruồi đục trái. Biện pháp này giúp đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng theo yêu cầu kiểm dịch thực vật cho cây ăn trái. Sau đó, trái được nhúng vào dung dịch Chitosan, tạo nên một lớp màng bao phủ mỏng
