CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.4. Ứngdụng dung dịchhoạthóa điệnhóa trong khử trùng và bảo quảnrau
1.4.2. Ứngdụng dung dịchhoạthóa trong bảo quảnrau quả
Các loại rau quả sau khi thu hoạch được bảo quản thích hợp có thể kéo dài thời gian lưu trữ. Khi lựa chọn phương pháp bảo quản, không chỉ xem xét về kinh phí mà cịn phải xét tới tiềm năng lưu trữ bảo quản sản phẩm, điều kiện bảo quản tối ưu và công nghệ bảo quản cần được nắm rõ. Để ngăn chặn sự ô nhiễm của vi sinh, kiểm soát sự phát triển của chúng và ngăn chặn chất lượng sản phẩm xấu đi có thể sử dụng các phương pháp vật lý hoặc hóa học khác nhau, ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật. Cục quản lý dược và thực phẩm Hoa Kỳ (FDA) công bố rằng Chlorine, Chloramines, Ozone, Chlorine dioxide… tất cả đều có thể tiếp xúc trực tiếp với thức ăn và khử trùng thực phẩm [45]. Do đó, dung dịch hoạt hóa có đặc tính khử trùng cao với hy vọng kéo dài thời gian bảo quản rau quả.
Trong nghiên cứu của Jen Jung Hsu và cộng sự (2011), tác giả đã lựa chọn cây hành lá (Allium fistulosum L) tại khu vực Sunshin thuộc quận Yilan của Đài Loan
và cây rau muống nước (Ipomoela aquatica Forsk) để đánh giá khả năng kéo dài
thời gian bảo quản sản phẩm khi sử dụng dung dịch hoạt hóa điện hóa. Kết quả thí nghiệm chỉ ra rằng, điều kiện bảo quản tối ưu cho các loại rau trên khi được ngâm rửa bằng dung dịch hoạt hóa với nồng độ 30 ppm (đối với rau muống nước) và 40 ppm (đối với hành lá) trong 3 ÷ 5 phút và được bảo quản trong túi polyetylen kín (PE) mà khơng hấp thụ etylen ở 5oC. Khi đó, thời hạn sử dụng rau có thể đạt được đến 3 tuần và các lá màu vàng xuất hiện rất ít. Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian rửa bằng dung dịch HHĐH đến chỉ số lá hỏng được trình bày trong hình1.5, 1.6[28].
a) Đối với hành lá b) Đối với rau muống nước
a) Đối với hành lá b) Đối với rau muống nước
Hình 1.6. Ảnh hƣởng của thời gian rửa bằng dung dịch HHĐH đến chỉ số láhỏng
Trong một nghiên cứu khác của tác giả Liping Wang và cộng sự (2016), tác giả đã đánh giá hiệu quả bảo quản của dung dịch HHĐH so với một số chất khử trùng khác trên đối tượng là cà rốt và rau diếp. Đối với các mẫu được ngâmkhử trùng bằng dung dịch HHĐH lượng vi sinh so với rửa bằng dung dịch natri hypoclorit [36].
Theo tác giả Rahman và cộng sự (2010), khả năng diệt khuẩn của dung dịch khử trùng do nước có tính axit, thế oxy hóa khử (ORP) cao và nồng độ Clo trong dung dịch để tiêu hủy màng tế bào vi khuẩn [45]. Do đó có thể thấy rau được rửa bằng dung dịch HHĐH có khả năng khử trùng tốt hơn so với dung dịch natri hypoclorit ở cùng nồng độ, từ đó cho thời gian bảo quản sản phẩm dài hơn khoảng 4,5 ngày.
Dung dịch hoạt hóa điện hóa hiện đã được ứng dụng và thể hiện hiệu quả trong bảo quản các loại trái cây từ nhiều năm nay. Theo một số nghiên cứu của Trung tâm phát triển công nghệ cao -Viện khoa học vật liệu, dung dịch hoạt hóa điện hóa anolyte đã được sử dụng trong bảo quản thanh long, nho, cam sành trước khi đóng gói. Tỷ lệ trái nho được bảo quản ở mẫu đối chứng giảm mạnh từ ngày thứ năm (89%) và đến ngày thứ bảy chỉ cịn 64%, trong khi đó mẫu thí nghiệm ở ngày
thứ bảy vẫn còn giữ lại số lượng quả có giá trị thương mại là 93%. Quả thanh long được phun anolyte có thể tươi lâu đến 20 ngày, so với chỉ 5 ngày nếu không bảo quản. Kết quả thử nghiệm bảo quản cam sành bằng cách rửa và ngâm trong dung dịch anolit có nồng độ Clo hoạt tính 50 mg/l trong 5 phút, làm khơ bằng quạt trước khi lưu trữ trong bao nilon có xâm lỗ nhỏ cho tỷ lệ số quả được bảo quản và tỷ lệ khối lượng được bảo quản cao hơn hẳn, đồng thời chất lượng cam bị suy giảm ít hơn rất nhiều so với lô cam không được xử lý anolit. Cụ thể là sau 25 ngày bảo quản, 100% số lượng quả cam ở lơ đối chứng có dấu hiệu bị hỏng và những quả tốt nhất cũng bị giảm khối lượng gần 20%. Trong khi xử lý bằng anolit, số lượng quả cam bị hỏng ở ngày thứ 30 là 32,5%±4,3% và khối lượng hao hụt chỉ khoảng 7%. Kết quả thí nghiệm trên quả thanh long cho thấy ở mẫu xử lý bằng anolit nồng độ thích hợp, quả thanh long giữ được 21 ngày chưa bị hư hỏng, trong khi ở mẫu đối chứng tại ngày bảo quản thứ 7 các quả thanh long đã mất hết giá trị thương phẩm [56].
Chất lượng rau
Tính khả thi của việc sử dụng nước điện phân để kéo thời gian bảo quản và ức chế vi khuẩn trên rau, đã được thử nghiệm trên cây bìm bìm nước (Ipomoea
aquatica Forsk) ở Đài Loan. Trong khi được xử lý bằng điện phân nước (30 ppm,
5oC) dưới sự tán xạ bằng siêu âm trong 5 phút trong túi polyetylen kín,tác giả đã kiểm tra và đánh giá về chất lượng rau và lượng vi khuẩn sau khi lưu trữ ở 10oC trong 21 ngày. Kết quả cho thấy vitamin C, tổng chất diệp lục, tổng số lá và tổng số Coliformslần lượt giảm xuống còn khoảng 49%, 9,7%(p <0,01), 41% (p> 0,05) và 46% (p <0,01). Rửa rau bằng các nồng độ ClO2 ở 0, 50, 100, 150 và 200 ppm trong 3 phút, tổng số Coliforms thấp hơn đáng kể so vớimẫu đối chứng (p <0,01). Clo dư còn lại khoảng 0,11 ppm sau một giờ khử trùng. Từ kết quả nghiên cứu tác giả nhận định sử dụng nước điện hóa để ứng dụng trong việc bảo quản rau quả có tiềm năng lớn [28].
Trihalomethanes (THMs) – CHCl3, CHCl2Br, CHClBr2 và CHBr3 là sản phẩm phụ đáng lo ngại nhất trong quá trình sử dụng nước điện phân trong khử trùng nước
uống cũng như trên rau quả. Nồng độ THMs trong nước được sử dụng trong quá trình sản xuất của các sản phẩm này sẽ không vượt quá 100 μg theo Liên minh châu Âu (EU) hoặc 80 μg theo pháp luật Hoa Kỳ.
Theo nghiên cứu của Chao-Chin Chung và cộng sự (2011) sử dụng nước điện phân thành phần chính ClO2 200ppm khử trùng rau quả (ổi, táo, cà chua, dưa chuột, rau diếp, cà rốt) tạo ra 12,85 ppb THMs thấp hơn so với việc sử dụng nước javen 200ppm (tạo ra 142ppb THMs) và vẫn đạt yêu cầu quy định về THMs của Đài Loan là nhỏ hơn 80ppb [20].
Nghiên cứucủa Coroneo và cộng sự (2017) đánh giá nồng độ THMs trong các loại rau củ khác nhau (cà rốt, rau diếp băng, rau diếp, rau trộn, rau mùi tây, rau mùi tây và tỏi, salad rau cải…) sau khi rửa bằng nước clo. Trong 115 mẫu được phân tích, giá trị trung bình của tổng THMs bằng 76,7 ng g−1. Chloroform là THMs có tỷ lệ phần trăm lớn nhất trên tất cả các loại rau ăn sống. Những kết quả này cho thấy rằng quá trình rửa rau ăn sống nên được tối ưu hóa để giảm nguy có mặt của sản phẩm phụ [18].
Rau ăn lá là nguồn cung cấp nitrit chính trong chế độ ăn kiêng của con người và việc chế biến cơng nghệ để kiểm sốt nồng độ nitrit trong rau đã thu hoạch là cần thiết. Trong các nghiên cứu gần dây, việc nghiên cứu tác động của nước oxy hóa điện phân EOW lên hàm lượng nitrite và nitrate trong rau bina tươi trong quá trình bảo quản được chú ý. Xử lý rau bằng dung dịch EOW, bao gồm nước điện phân có tính axit và nước có tính axit, đã làm giảm hàm lượng nitrite trong rau bina tươi trong suốt quá trình bảo quản; mức thấp hơn 30-40% so với mức kiểm soát. Tuy nhiên, nồng độ nitrat trong rau bina tươi trong suốt thời gian bảo quản không bị ảnh hưởng bởi việc sử dụng dung dịch EOW. Việc giảm nồng độ nitrite trong rau bina tươi được xử lý bằng EOW trong quá trình bảo quản có thể là do việc làm giảm nitrate trực tiếp và giảm lượng vi khuẩn. Các kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng nước điện phân có tính axit là sự lựa chọn tốt hơn để kiểm soát lượng nitrite trong rau tươi trong quá trình bảo quản, đồng thời đây cũng là phương pháp hữu ích để giảm lượng nitrite trong rau bina tươi [25].