2.2 Nghiên cứu và sản xuất rau quả chế biến tối thiểu trên thế giới và
2.2.2 Tình hình nghiên cứu, sản xuất rau quả chế biến tối thiểu trên thế
Cho ủến nay rau quả chế biến tối thiểu là một trong những mặt hàng húa sụi ủộng nhất trong những cửa hàng rau quả thực phẩm ở Mỹ. Năm 2003, tổng sản phẩm cắt bỏn ủược 10 - 12 tỷ USD, bởi sự tiện lợi cũng như giỏ trị dinh dưỡng, sự an toàn ủược ủảm bảo. Sản phẩm salad ủược bao gúi và trở thành sản phẩm bán chạy nhất, với doanh số bán hàng hàng năm 3 - 4 tỷ USD.
Trong một cuộc ủiều tra nhanh của Hiệp hội thực phẩm ủó chỉ ra rằng ngày càng cú nhiều sản phẩm cắt mới ủược giới thiệu. Những rau quả cắt ủược búc vỏ như cà rốt, khoai tõy, nấm, cải hoa, dưa hấu và dứa rất sẵn có [23].
Trên cơ sở tham khảo quy trình công nghệ chế biến tối thiểu rau quả áp dụng tại các nước tiên tiến trên thế giới (Châu Âu, Mỹ, Úc, Thái Lan, Nhật Bản...), nhận thấy về cơ bản ủều theo sơ ủồ nguyờn lý chung như hỡnh 2.1.
Hình 2.1. Quy trình công nghệ chế biến tối thiểu rau quả
ðối với nhóm rau và nhóm quả hay ngay cả cho từng loại sản phẩm rau quả cụ thể, cỏc cụng ủoạn lại cú yờu cầu những chế ủộ cụng nghệ khỏc nhau. Sau ủõy là cỏc cụng ủoạn chớnh thường gặp:
* Yờu cầu về nguyờn liệu ủầu vào
Chất lượng của nguyờn liệu ủầu vào là một trong những yếu tố quan Nguyên liệu rau quả
tươi
Rửa sau cắt và
ổn ủịnh chất lượng sản phẩm Xử lý cơ học
(Phõn loại, rửa trước cắt, gọt vỏ, ủịnh hỡnh)
Bao gói
Thành phẩm Làm ráo
trọng nhất xỏc ủịnh chất lượng của sản phẩm cuối cựng. Rau quả trước khi búc vỏ và cắt ủịnh hỡnh phải khụng bị hỏng và ủược cắt tỉa cận thận. Giống rau quả nguyờn liệu cũng cú ảnh hưởng rất lớn ủến chất lượng chế biến.
Khụng phải tất cả cỏc giống ủều cú thể là nguyờn liệu tốt cho chế biến tối thiểu. ðiều này cần chỳ ý ủặc biệt khi chế biến cà rốt, khoai tõy, củ cải và hành củ. Một số nghiờn cứu cũn cho biết ủiều kiện khớ hậu, ủất, ủiều kiện trồng trọt, thu hoạch cũng là những yếu tố ảnh hưởng ủến chất lượng của rau, ủặc biệt là ủối với khoai tõy, trong quỏ trỡnh chế biến tối thiểu [17].
Nhiều kết quả nghiên cứu trên thế giới cũng cho biết mối liên hệ giữa ủộ chớn, kỹ thuật thu hỏi tới chất lượng và thời hạn bảo quản sản phẩm. Ngoài ra, các yếu tố khác như vận chuyển, bảo quản lạnh trước khi chế biến cũng rất cần chú ý.
* Xử lý cơ học + Phân loại
Nhằm chọn ra nguyờn liệu ủồng ủều và tốt nhất cho quỏ trỡnh chế biến.
Ngoài ra cũn ủể loại bỏ những nguyờn liệu khụng phự hợp, thối hỏng, nõng cao chất lượng sản phẩm. Người ta cú thể phõn loại theo kớch cỡ, màu sắc, ủộ chớn, trọng lượng, ủộ cứng của quả.
+ Bóc, gọt vỏ
Một số loại rau quả như khoai tây, cà rốt hay táo, dứa... cần gọt vỏ khi chế biến. Ở quy mô công nghiệp, trong số các phương pháp bóc vỏ có thể sử dụng thì thông thường sử dụng máy bóc vỏ (ví dụ trống carborundum quay), húa chất, hay búc vỏ hơi nước ỏp suất cao [32]. Khoai tõy ủược búc vỏ bằng carborundum phải ủược xử lý ức chế nõu húa, ngược lại nếu gọt vỏ bằng tay thỡ chỉ cần rửa bằng nước là ủủ. Carborundum, búc vỏ hơi nước hay búc vỏ bằng húa chất gõy xỏo trộn thành tế bào của rau quả tạo ủiều kiện cho vi sinh
vật và cỏc hoạt ủộng của enzym tăng. Gọt vỏ bằng carborundum và dao cú thể kết hợp trờn cỏc bề mặt vỏ gồ ghề, ủầu tiờn dựng carborundum sau ủú dựng dao gọt những phần còn lại. Ngoài ra còn có thể sử dụng phương pháp thuỷ phõn bằng enzim ủể búc vỏ, vớ dụ trong trường hợp quả cam [32].
+ Cắt tạo hình
Nhiều nghiờn cứu ủó kết luận rằng cắt tạo hỡnh phải ủược thực hiện bằng dao hay lưỡi dao sắc ủược làm bằng thộp khụng gỉ. Lỏt cắt bằng dao cựn tạo ra sản phẩm chất lượng kém hơn vì làm tăng sự tổn thương (tế bào bị vỡ và làm chảy nước dịch bào). Mỏy cắt phải ủược lắp ủặt một cỏch vững chắc bởi nếu thiết bị rung có thể làm hỏng bề mặt của lát cắt. Những miếng lót và lưỡi dao sử dụng trong khi cắt luụn phải ủược khử trựng. Cú thể sử dụng dung dịch hypochlorite 1% cho mục ủớch ủú.
* Làm sạch và rửa
Rau quả sau thu hoạch thường dớnh ủất, bựn và cỏt, nờn phải ủược rửa cẩn thận trước khi chế biến, búc gọt vỏ và cắt ủịnh hỡnh. Vớ dụ cải bắp phải ủược rửa trước khi cắt, cũn cà rốt phải ủược rửa trước khi búc vỏ.
Rửa sau khi búc vỏ và cắt ủịnh hỡnh ủể loại bỏ vi sinh vật và dịch bào nhằm làm giảm sự phát triển của vi sinh vật và sự oxi hóa của enzim trong bảo quản. Rửa bằng dòng nước hay nước sục khí thích hợp hơn rửa trong bồn nước tĩnh. Chất lượng vệ sinh của nước sử dụng ủể rửa phải tốt, nhiệt ủộ nước rửa thấp, thớch hợp là dưới 5oC. Lượng nước sử dụng ủể rửa khuyến cỏo 5-10 lít/kg sản phẩm trước khi gọt vỏ, cắt và 3 lít/kg sản phẩm sau khi bóc vỏ và cắt ủịnh hỡnh [21].
ðể bảo quản có thể sử dụng nước rửa nhằm giảm vi sinh vật và làm chậm hoạt ủộng của enzim. Bằng phương phỏp này cú thể làm kộo dài tuổi thọ của sản phẩm. Sử dụng 100-200mg Clo hay axit xitric trong 1 lít nước rửa
thực hiện trước hoặc sau khi búc vỏ, cắt ủịnh hỡnh sẽ làm tăng tuổi thọ của sản phẩm [16]. Tuy nhiờn, sau khi sử dụng Clo, rau nờn ủược rửa qua. Rửa giảm nồng ủộ Clo xuống mức trong nước uống. Hiệu quả của rửa bằng nước Clo sẽ tăng khi kết hợp với pH thấp, nhiệt ủộ cao, nước sạch và thời gian rửa phự hợp. Hợp chất Clo làm giảm vi sinh vật tổng số xuống mức thấp nhất ở một số loại rau ăn lá, nhưng không cần thiết sử dụng cho rau ăn củ và cải bắp [19].
Tuy nhiờn, sử dụng Clo khụng ủược cho phộp ở một số nước và cú thể ủược thay thế bằng Clo dioxit, ozon hay hydrogen peroxide. Ví dụ, xử lý hơi hydroxy peroxide, làm giảm vi sinh vật tổng số trờn dưa chuột cắt, ớt, dẫn ủến kộo dài tuổi thọ, khụng ủể lại dư lượng ủỏng kể và khụng làm tổn thương sản phẩm [22].
* Ổn ủịnh chất lượng sản phẩm
Cụng ủoạn ổn ủịnh chất lượng sản phẩm cú thể bao gồm xử lý chống nõu húa và ổn ủịnh trạng thỏi cấu trỳc sản phẩm, tựy thuộc vào ủặc ủiểm từng loại rau quả.
ðộ cứng của rau quả cắt là thuộc tính chất lượng quan trọng có thể bị ảnh hưởng bởi enzim nội tại trong tế bào thịt quả, cũng như sự giảm sức căng tế bào do mất nước. Trờn thế giới, ủó cú một số nghiờn cứu nhằm duy trỡ ủộ cứng của thịt quả như sử dụng hợp chất chứa canxi. Ngâm sản phẩm rau quả cắt trong dung dịch CaCl2 nồng ủộ 0,5 - 1% rất hiệu quả trong việc duy trỡ ủộ cứng [23]. Tuy nhiờn, CaCl2 cú thể ủem lại dư vị ủắng ủối với sản phẩm.
Ngoài ra, dựng khớ quyển kiểm soỏt ủể bao gúi nhưng hiệu quả mang lại khụng cao, ủộ cứng giảm trung bỡnh.
Trong xử lý rau quả cắt, việc kiểm soỏt ủược sự biến màu (húa hồng, ủỏ, hoặc ủen) hoặc sự hoỏ nõu tại bề mặt cắt là một vấn ủề quan trọng. Hàm lượng các hợp chất polyphenol trong rau quả tuy rất nhỏ: 0,1÷0,2% nhưng rất dễ bị oxy hóa bởi xúc tác enzim polyphenoloxydaza (PPO) dưới sự có mặt
của O2 tạo ra cỏc sản phẩm trung gian từ nõu ủến ủỏ. Sau khi cắt enzim và cơ chất ủược giải phúng làm tăng nhanh sự nõu hoỏ hoặc biến màu tại bề mặt cắt trong quá trình bảo quản. Các biện pháp nhằm ngăn chặn hiện tượng trên dựa trên các nguyên tắc sau:
+ Giảm O2: Bởi vì sự nâu hóa hay biến màu bởi enzym PPO cần sự có mặt của O2, nờn việc ủiều chỉnh thành phần khớ O2 trong mụi trường bao gúi hoặc tồn trữ cú thể hạn chế ủược hiện tượng trờn. Tuy nhiờn biện phỏp này khụng thể ngăn chặn triệt ủể hiện tượng nõu húa hay biến màu vỡ ở nồng ủộ O2 thấp ở mức an toàn (không gây tổn thương cho sản phẩm, giúp duy trì chất lượng của sản phẩm và kéo dài tuổi thọ bảo quản) thì hiện tượng trên vẵn có thể xảy ra, trong khi ủú tại nồng ủộ O2 thấp < 1%, cú thể xảy ra hụ hấp yếm khớ dẫn ủến sự phỏ huỷ thịt quả, làm mất hương vị sản phẩm và tạo ủiều kiện tăng trưởng của các tác nhân gây bệnh như Clostridium botulinum.
+ Sự axit hóa: PPO gây ra sự mất màu hiệu quả nhất tại pH trung tính.
Vỡ thế cú thể kỡm hóm hoạt ủộng của enzym này bằng cỏch nhỳng sản phẩm trong các dung dịch acid thực phẩm loãng như: acetic, ascobic, citric, tartaric, fumaric hoặc phosphoric acid. Tuy nhiên các acid này có thể làm giảm hương vị và làm mềm thịt quả, cho nên phải chú ý khi sử dụng.
+ Sử dụng chất khử: Ascobic và isoascobic là 2 hợp chất ủược sử dụng phổ biến ủể ngăn chặn hoạt ủộng của enzym PPO. Ascobic và isoascobic hạn chế hoạt ủộng của enzym PPO bằng cỏch khử cỏc hợp chất quinone (ủược hình thành từ các hợp chất phenolic dưới xúc tác của enzym PPO) trở lại thành các hợp chất phenolic. Tuy vậy, một khi hai chất trên phản ứng hết, quá trình nâu hóa do enzym PPO sẽ tiếp tục diễn ra. ðể ngăn chặn sự biến màu hay nâu hóa tại bề mặt cắt, thường sử dụng dung dịch acid ascobic và isoascobic ở nồng ủộ 1%. Mặt khỏc, chỳng là những acid hữu cơ, cú thể làm giảm pH tại bề mặt sản phẩm, hơn nữa làm chậm quá trình nâu hóa [18].
Trong chế biến rau quả tối thiểu, ủó cú nhiều cụng trỡnh ủưa ra cỏc giải
phỏp kết hợp nhằm ổn ủịnh và nõng cao chất lượng sản phẩ m.
Khi nghiờn cứu biện phỏp ổn ủịnh chất lượng cho tỏo cắt, giống tỏo
‘Red Delicious’ khi ủược xử lý với dung dịch gồm 4 – hexylresorcinol, isoascorbic aid, N – acetyl cysteien và canxi propionate, bảo quản ở 50C giữ ủược chất lượng cảm quan tốt trong 5 tuần (Butal và cộng sự, 1999).
Xoài cắt khi xử lý với dung dịch gồm 1mM 4 – hexylresorcinol + 50mM potassium sorbate + 500mM ascobic, ủược bao gúi trong mụi trường khớ quyển cải biến và bảo quản ở 100C giữ ủược chất lượng cảm quan và chất lượng vệ sinh tốt trong 4 ngày (Lamikanra và cộng sự, 2002)...[27].
* Làm ráo nước
Nước rửa cần ủược tỏch một cỏch nhẹ nhàng khỏi sản phẩm. Mỏy li tõm cú thể là một trong cỏc phương phỏp tốt ủể làm rỏo nước. Tuy nhiờn tốc ủộ và thời gian ly tõm cần ủược chọn rất cẩn thận ủể khụng những tỏch ủược nước khỏi sản phẩm mà còn phải tránh không gây tổn thương cho tế bào rau quả [32].
* Bao gói
Bao gói là khâu quan trọng của quá trình chế biến tối thiểu rau quả.
Phần lớn các nghiên cứu bao gói rau quả tươi là bao gói khí quyển cải biến (MAP). MAP là 1 dạng bao gói bao gồm loại bỏ khí từ trong bao bì và thay vào ủú là một khớ hoặc 1 hỗn hợp khớ phụ thuộc vào sản phẩm và cú sự thay ủổi liờn tục qua chu kỳ bảo quản bởi cỏc yếu tố hụ hấp, sinh hoỏ và thấm chậm qua bao bì [24]. Nguồn gốc cơ bản của MAP là sử dụng vật liệu bao gói cú thể thẩm thấu khớ phự hợp. Mục ủớch là tạo mụi trường khụng khớ trong bao gúi phự hợp ủể cường ủộ hụ hấp thấp trong khi nồng ủộ O2 ở mức an toàn và CO2 không gây tổn thương cho sản phẩm.
Xử lý bao gúi MAP cũn ủược biết ủến ủể hạn chế quỏ trỡnh nõu húa, ngăn chặn các phản ứng lên men và ức chế vi sinh vật phát triển [23]. Tuy
nhiờn, ủể ủạt ủược hỗn hợp khớ chuẩn là một việc làm rất khú trong quỏ trỡnh bao gúi rau quả chế biến tối thiểu. Vấn ủề chớnh là thiếu vật liệu bao gúi thấm khớ thớch hợp. Hầu hết cỏc màng khụng ủem lại nồng ủộ O2 và CO2 tối thớch, ủặc biệt là ủối với cỏc sản phẩm cú cường ủộ hụ hấp cao [25].
ða số cỏc sản phẩm rau chế biến tối thiểu ở Phỏp ủược bao gúi trong tỳi polypropylene cú ủộ dày 25-40 àm. Ở Chõu Âu, cỏc nhà chuyờn nghiệp sử dụng màng cú tốc ủộ trao ủổi khớ lớn thay vỡ thẩm thấu [24].