Đề tài Tìm hiểu về các phương pháp bảo quản rau quả thực phẩm

m thì càng có lợi cho sức khỏe con người. Do đó, đặt ra ba mục tiêu chính của việc áp dụng công nghệ sau thu hoạch cho sản phẩm rau quả gồm: Giữ vững chất luợng (hình dáng, kết cấu, hương vị, và giá trị dinh duỡng) Bảo vệ thực phẩm an toàn Giảm tổn thất giữa thời điểm thu hoạch và tiêu dùng. Việc quản lý hiệu quả trong suốt thời kỳ sau thu hoạch, tốt hơn việc đưa ra bất kỳ công nghệ phức tạp nào, là chìa khóa để đạt được mục tiêu đặt ra. CHƯƠNG II: NỘI DUNG 2.1. NGUYÊN LÝ BẢO QUẢN RAU QUẢ THỰC PHẨM Rau quả sau khi thu hái trong điều kiện môi trường khí quyển bình thường, chất lượng của chúng sẽ giảm dần và tiến tới hư hỏng hoàn toàn do thối rữa. Thời gian từ thu hái đến khi rau quả bị hỏng dài hay ngắn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như: giống, loại rau quả, thời gian thu hái, điều kiện môi trường…v v. Nguyên nhân trực tiếp cơ bản dẫn đến sự hư hỏng thối rữa của rau quả, đó là hiện tượng chín và hiện tượng nhiễm bệnh. Hình 2.1 Rau qủa (Nguồn: Chín là một trong những giai đoạn phát triển sinh lí bình thường trong chu kì sinh học của một cơ thể sống. Đó là: sinh ra - lớn lên- già- chết. Rau quả tươi sau khi thu hoạch vẫn tiếp tục quá trình sống như còn trên cây mẹ, tức là vẫn tiếp tục biến đổi theo chiều hướng tất yếu của chu kì sinh học nói trên. Quá trình chín của rau quả phụ thuộc vào cường độ hô hấp. Như là một dấu hiệu đặc trưng cho hoạt động sống của tế bào, quá trình hô hấp của rau quả sau khi thu hái xảy ra với cường độ càng cao thì hiện tượng chín càng nhanh chóng xảy ra. Điều đó dồng nghĩa với thời gian bảo quản của rau quả càng bị rút ngắn. Như vậy để kéo dài thời gian bảo quản nguyên liệu rau quả, trước hếtcần thực hiện theo nguyên tắc thứ nhất là kìm hãm hoạt động sống, tức là ức chế cường độ hô hấp, từ đó kìm hãm tốc độ chín và nảy mầm. Sự hư hỏng, thối rữa của rau quả sau khi thu hái xảy ra chủ yếu là do nguyên nhân nhiểm bệnh. Trong nhiều trường hợp cho dù nguyên liệu được hạn chế quá trình chín đến mức tốt nhất, nhưng vi sinh vật nhất là nấm mốc có điều kiện hoạt động tốt thì chúng sẽ gây bệnh dẫn đến thối rữa, hư hỏng đáng kể. Vì vậy nguyên tắc thứ hai, để káo dài thời gian bảo quản rau quả là: ngăn ngừa, loại bỏ hoạt động của vi sinh vật. Như vậy, thực chất của các phương pháp bảo quản là sự điều chỉnh các quá trình sinh học xảy ra trong rau quả tươi cũng như trong vi sinh vật. Khi thay đổi điều kiện môi trường sẽ tác động đến các yếu tố vật lí, hoá học dẫn tới tiêu diệt hay ức chế, hoặc bảo tồn quá trình sống của rau quả. Hình 2.2: Rau quả được bảo quản và bày bán (Nguồn: Dựa trên nhữnh nguyên lí sinh học thì người ta chia các phương pháp bảo quản thành 3 nhóm: Nhóm thứ nhất: bao gồm các phương pháp dựa trên nguyên lí 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 quả khi quá trình sống của chúng được duy trì bình thường. Với phương pháp bảo quản theo nguyên lí này, rau quả được giữ nguyên trạng thái sống bìng thường không cần tác động bất cứ giải pháp xử lí nào, ngoài một vài tác động hạn chế cường độ sống nhằm giảm mức phân huỷ thành phần dinh dưỡng do hô hấp và giảm tổn hao khối lượng tự nhiên do bay hơi. Đây thực chất không phải là một phương pháp bảo quản thực sự mà chỉ bao gồm một số giải pháp xử lý nhằm kéo dài thời gian bảo quản của rau quả trước khi đưa về cơ sở chế biến, tiêu thụ ... Nhóm thứ hai: gồm các phương pháp dựa trên nguyên lí 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 thối rữa của rau quả. 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 của các quá trình sinh học xảy ra trong nguyên liệu, cũng như vi sinh vật. Những phương pháp bảo quản thuộc nhóm này là: bảo quản ở nhiệt độ lạnh, sấy, điều chỉnh thành phần khí quyển, muối chua…v v. Nhóm thứ 3: là các phương pháp dựa trên nguyên lí phi tiềm sinh –Abioza. Đó là phương pháp loại bỏ sự sống trong nguyên liệu cũng như vi sinh vật, tức là ngăn chặn mọi tác động dẫn đến phân giải các thành phần hoá học do các hoạt động của các quá trình sinh học xảy ra trong tế bào sống. Những phương pháp bảo quản thuộc nhóm này gồm: thanh trùng bằng dòng điện cao tần, các phương pháp bảo quản bằng hóa chất hoặc bằng chất kháng sinh ( chế phẩm sinh học) dùng tia phóng xạ, tia cực tím..vv. * Thời gian bảo quản rau quả tươi phụ vào nhiều yếu tố khác nhau, trong đó những yếu tố chủ yếu là: nhiệt độ, độ ẩm và thành phần khí quyển. + Nhiệt độ là yếu tố quan trọng có tính chất quyết định thời gian bảo quản rau quả tươi. Sự thay đổi nhiệt độ trước hết ảnh hưởng đến cường độ hô hấp, nhiệt độ càng cao tốc độ phản ứng sinh hoá xảy ra trong rau quả cũng càng cao được thể hiện qua cường độ hô hấp. Sự giảm hoạt động của các quá trình sinh lý, sinh hoá trong rau quả cũng như trong vi sinh vật khi hạ thấp nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ các phản ứng hoá học, mặt khác là do nguyên sinh chất của tế bào co lại, làm giảm tính thẩm thẩu của màng tế bào và từ đó giảm khả năng trao đổi chất. Do mỗi loại rau quả thích hợp với một nhiệt độ bảo quản nhất định nào đó, khi bảo quản ở nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều có ảnh hưởng xấu đến thời gian bảo quản và chất lượng của rau quả. Nhiệt độ tốt nhất cho việc bảo quản một loại rau quả nào đó gọi là nhiệt độ bảo quản tối ưu. Nhiệt độ bảo quản tối ưu cho một loại rau quả nào đó không cố định mà phụ thuộc vào một số yếu tố: + Nhất là tốc độ chín, vì độ chín càng cao thì nhiệt độ bảo quản càng phải thấp. Ví dụ nhiệt độ tối ưu cho bảo quản cam, quýt khi đã chín là 1- 20C, khi còn xanh là 4- 60C. + Độ ẩm là một trong những yếu tố ảnh hưởng lớn thời gian bảo quản rau quả. 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 đáng kể, thậm chí rau quả có thể bị héo. Sự mất nước quá cao làm cho hoạt động của tế bào bị rối loạn, làm giảm khả năng tự đề kháng bệnh lý và từ đó rau quả nhanh chóng hỏng. Mặt lợi của độ ẩm tương đối thấp là ở chổ tạo môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, do đó hạn chế được đáng kể sự xuất hiện các loại bệnh. Vì vậy nếu khắc phục được sự phụ thuộc giữa tốc độ bay hơi nước và độ ẩm thì nên hướng tới việc bảo quản rau quả trong môi trường có độ ẩm càng thấp càng tốt. Ngược lại khi có độ ẩm tương đối cao thì tốc độ bay hơi nước và cường độ hô hấp giảm, nhưng lại tạo môi trường phát triển tốt cho các loại vi sinh vật. Độ ẩm tối ưu của từng loại rau quả cũng rất khác nhau, nó phụ thuộc vào khả năng chống bay hơi nước và khả năng tự bảo quản của mỗi loại. Với những loại rau quả mà phần biểu bì được cấu tạo bởi lớp màng chắc đủ ngăn cản nước bay hơi, thì có thể bảo quản ở môi trường có độ ẩm thấp. Còn các loại rau quả khác không có khả năng giữ nước thì được bảo quản ở điều kiện có độ ẩm cao hơn. Để khắc phục ảnh hưởng của độ ẩm đến tốc độ bay hơi nước, người ta có thể dụng các loại bao bì màng mỏng như túi PE, PVC…Vừa để chứa đựng vừa để hạn chế bay hơi nước khi bảo quản trong môi trường có độ ẩn thấp. Rau quả cũng có thể được bao gói trong giấy mềm, xốp vừa chống xây sát vừa tạo ra một phạm vi không gian có độ ẩm cao bao quanh quả, làm giảm chêch lệch ẩm giữa nguyên liệu và môi trường. + Thành phần khí quyển là loại khí có trong môi trường bảo quản đều có tác động riêng đến thời gian bảo quản của rau quả: Khí oxy như là một thành phần chủ yếu tham gia quá trình hô hấp hiếu khí, hàmlượng khí oxy càng cao thì cường độ hô hấp càng tăng và ngược lại. Khi hàm lượng oxy càng giảm xuông mức cho phép thì hô hấp hiếu khí ngừng, thay vào đó là hô hấp yếm khí, khi quá trình hô hấp bị ngừng trệ thì có nghĩa là quá trình sống của tế bảo bị ức chế và cuối cùng bị đình chỉ hoàn toàn. Như vậy để duy trì sự sống ở mức tối thiểu đủ để kéo dài thời gian bảo quản rau quả, thì cần đảm bảo hàm lượng oxy cần thiết tối thiểu để duy trì quá trình hô hấp hiếu khí. Ảnh hưởng của khí CO2 đến thời gian bảo quản rau quả có chiều hướng thuận, tức là hàm lượng CO2 càng tăng thì thời gian bảo quản cũng có thể tăng. Khí CO2 chủ yếu tác dụng lên quá trình hô hấp cùa rau quả cũng như vi sinh vật. Đối với rau quả tươi CO2 ức chế cường độ hô hấp, từ đó hạn chế quá trình phân giải hoá học- sinh học. Còn đối với vi sinh vật khí CO2 làm chậm quá trình hoạt động phát triển của chúng. Trong khí quyển, khí CO2 chỉ chiếm khoảng 0.03%, nhưng trong một thời gian bảo quản hàm lượng đó tăng lên đáng kể do hô hấp. Đối với một số quả khi tăng nồng độ khí CO2 lên quá 10%, quá trình hô hấp hiếu khí bị ức chế và xuất hiện hô hấp yếm khí. Những loại rau quả này không chịu được nồng độ khí CO2 quá 10% chúng thuộc nhóm không bền CO2, ngược lại nhóm có rau quả có thể chịu được nồng độ CO2 trên 10% gọi là nhóm bền CO2. Thời gian bảo quản rau quả tươi bị ảnh hưởng chủ yếu bởi các yếu tố đã nêu trên. Ngoài ra còn các yếu tố khác như: áng sáng, kỹ thuật, chăm bón…v v. Nói chung là những yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ hô hấp và độ bền của rau quả tươi. 2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN RAU QUẢ THỰC PHẨM 2.2.1. Bảo quản bằng phương pháp lạnh Nguyên tắc của phương pháp này là dùng nhiệt độ thấp làm tê liệt các hoạt động của vi sinh vật, côn trùng. Nhiệt độ trong môi trường bảo quản càng thấp thì càng có tác dụng ức chế các quá trình sinh hoá xảy ra bên trong rau quả cũng như sự phát triển của vi sinh vật, do đó có thể kéo dài thời gian bảo quản rau quả lâu hơn. Quá trình bảo quản có thể được nâng cao bằng cách giảm nhiệt độ hơn nữa ở nhiệt độ thấp, với nhiệt độ khoảng 10c trong nhiệt độ thấp có thể làm tăng khả năng bảo quản một cách có ý nghĩa. Hình 2.3: Làm lạnh quả bằng đá vụn Bảng 2.1: Chế độ bảo quản lạnh rau quả Loại rau quả Chế độ bảo quản Loại bao bì Khối lượng nguyên liệu/ m2 kho kg/m2 Thời hạn bảo quản Mất mát trong thời gian bảo quản, % Trạng thái nguyên liệu ban đầu Nhiệt độ 0C Độ ẩm (φ), % 1 2 3 4 5 6 7 8 Hành tây -2 ÷-3 75 - 80 Bao tải, sọt gỗ 350 8 ÷9 tháng 9 Phơi, sấy, làm nguội Cà chua 1÷2 90 Khay gỗ 300 ÷ 350 4 ÷6 tuần 2 ÷3 Chín đều Khoai tây 3.5 ÷4 85 -90 Bao tải, sọt, đổ đóng 550 ÷ 600 6 ÷8 tuần 2 ÷4 Không xước vỏ Súp lơ 0 ÷1 90 Sọt đặc biệt 300 ÷ 400 hoa 4 ÷8 tuần Tươi nguyên Đậu cove 3 ÷4 85 Khay, sọt 200 1 ÷2 lần 2 ÷4 Che phủ Dưa chuột 1 ÷2 85 – 90 khay - 2 ÷3 tuần Nấm - 2 85 - 90 - - 2 ÷3 tuần Phủ bằng giấy paraphin Cải bắp tím -2 ÷-3 90 -95 Bao tải, sọt 200 ÷250 2 ÷3 tháng 6 ÷ 10 chín Ngô rau 0 ÷0.5 85 -90 4 ÷ 8 ngày Cà rốt 0 ÷1 90 -95 4 ÷8 tháng Mận tím -0.5 ÷.0.5 90 Làn, sọt 300 ÷ 320 6 ÷8 tuần 5 ÷6 Mơ -1 ÷ 0 85 -90 Sọt, khay 200 ÷ 400 3 tuần 3 Cam 2 ÷5 90 Sọt 320 -360 2 ÷3 tháng 3 ÷4 Chanh chín 2 85 -90 Sọt 320 -360 3 ÷5 tuần 5 Táo tây 0 ÷1 90 Sọt, khay 300 ÷350 4 ÷8 tháng 4 Nho nhiệt đới 4 ÷6 85 -90 2 ÷3 tuần Dưa hấu 2 ÷4 80 -85 2 ÷4 tuần Đào -1 ÷0 Sọt, khay lót giấy 200 ÷400 6 tuấn 5 ÷10 Chín Vải 0 ÷2 9 ÷11 tuần Xoải 7 ÷9 4 ÷7 tuần Kho bảo quản lạnh gồm các phòng như: Phòng tiếp nhận nguyên liệu, phòng làm lạnh sơ bộ, phòng xử lý, hành lang, phòng lạnh, phòng máy…Trong đó, chiều cao phòng lạnh thông thường được thiết kế khoảng 6-7m, diện tích được thiết kế theo khối lượng nguyên liệu rau quả tồn trữ. Phòng bảo quản lạnh được làm lạnh bằng hệ thống lạnh gồm các bộ phận cơ bản như: máy nén, giàn ngưng tụ, van tiết lưu, giàn bóc hơi. Để kiểm soát chế độ bảo quản rau quả tươi thường trong kho bảo quản có lắp đặt thêm một số thiết bị đo như: nhiệt kế, thiết bị đo độ ẩm, hệ thống tự điều chỉnh nhiệt dộ và độ ẩm, hệ thống đo và điều chỉnh dòng khí… vệ sinh vùng lạnh trước khi bảo quản là việc hết sức cần thiết nhằm ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật và côn trùng. Có thể sử dụng nhiều biện pháp khác nhau để khử trùng buồng lạnh, chẳng hạn như: - Sát trùng buồng lạnh bằng phormalin: Liệu lượng chứa khoảng 36% phormaldehyde, sát trùng kho là 30ml/m3, hoặc 0,25lít/m2 diện tích. - Các dụng cụ thiết bị sử dụng trong kho cần được khử trùng, phormalin phun ở nhiệt độ 16- 180c, độ ẩm 95-97%. - Hiệu quả nhất khi phun ở 20- 250c độ ẩm 100%. - Có thể sát trùng bằng cách phun lưu huỳnh 10g/m2 phòng, đóng kính nhất 1 ngày 1 đêm. Bên cạnh đó, sau thời gian bảo quản trong kho còn tích tụ nhiều hợp chất bay hơi, có mùi lạ, khó chịu ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của rau quả. Do đó cần xử lý bề mặt tường bằng cách sơn 2 lớp chóng thấm polyvinylacetate hòa tan trong cồn và phủ một lớp sơn nhôm. Sàn kho có thể xử lý chống thấm bằng nhựa asphan hoặc decolit có thể khử mùi bằng nước clorur 35g/lit. Ngoài ra, trong kho bảo quản cần đảm bảo cách sắp xếp nguyên liệu hợp lý và đảm bảo được các yêu cầu sau: - Đảm bảo thông gió và dễ kiểm tra - Rau quả sắp xếp trong bao bì và đặt thành chồng trên giá gỗ kê cao 15 cm so với mặt sàn theo cách như sau: + Chiều cao của từng chồng cách trần không dưới 40 cm + Chồng cách tường không nhỏ hơn 40 cm. + Cách giàn truyền nhiệt không dưới 50 cm và phải có vách ngăn chống bức xạ nhiệt. + Giữa cách chồng cần cách nhau từ 10-15 cm. + Nhiều chồng xếp thành lô, giữa các lô cần có lối đi rộng không dưới 1m để tiện đi lại và vận chuyển khi cần. - Rau quả cần được làm lạnh từ từ trong ngày trong buồn bảo quản hoặc trong hầm lạnh. - Tốc độ hạ nhiệt cần phải phù hợp vời từng loại rau quả . - Trườc khi lấy rau quả ra khỏi kho củng phải năng nhiệt từ từ. Tùy từng loại rau quả mà chọn nhiệt độ bảo quản cho thích hợp. Để làm lạnh các phòng của kho bảo quản người ta dùng máy lạnh với các tác nhân lạnh khác nhau, có nhiều phương pháp làm lạnh phòng bảo quản như: - Dàn ống bay hơi đặt trực tiếp vào phòng bảo quản. Dùng quạt thổi không khí lạnh( qua dàn ống bay hơi) chạy quanh “vỏ” phòng bảo quản để làm lạnh cả phòng. 2 2 5 1 3 4 Dàn ống bay hơi đặt trực tiếp Dùng dàn làm mát để hạ nhiệt độ trong phòng bảo quản của phòng bảo quản 1. Phòng bảo quản 2 2. Dàn bay hơi 6 1 3. Bình chứa chất tải lạnh 7 4. Bơm 5. Dàn làm mát Làm lạnh “vỏ” phòng để hạ nhiệt độ 6.Quạt gió trong phòng bảo quản 7. “Vỏ” phòng bảo quản Hai phương pháp đầu cho nhiệt độ trong phòng bảo quản không đều, vùng gần dàn bay hơi sẽ có nhiệt độ hơn các vùng khác. Đặc biệt những lớp rau quả nằm sát dàn bay hơi sẽ chịu ảnh hưởng của bức xạ nhiệt trực tiếp nên rất dễ bị hư hỏng. Hơn nữa, trong quá trình bảo quản do hơi nước ngưng tụ và đóng băng trên dàn bay hơi nên một mặt làm giảm khả năng truyền nhiệt của dàn bay hơi, mặt khác làm giảm độ ẩm của phòng bảo quản. Phương pháp thứ 3 có nhiều ưu điểm hơn cả, với phương pháp này sẽ hạn chế được việc giảm ẩm của phòng và giảm hệ số truyền nhiệt của dàn bay hơi. Đồng thời, nhờ không khí lạnh chạy quanh phòng bảo quản nên đảm bảo được nhiệt độ đồng đều khắp trong phòng. Ngoài ra phương pháp này còn có thể điều chỉnh được độ ẩm trong phòng ( không dưới 90%) bằng cách dùng thêm chất làm ẩm không khí. Rau quả sau khi thu hái, nói chung cần đưa vào phòng bảo quản lạnh để giảm cường độ hô hấp và sự bốc hơi nước, thời gian nhập kho không nên kéo dài đến 1-2 ngày. Trong quá trình bảo quản cần giữ nhiệt độ ổn định, không nên để tác động của sự biến đổi nhiệt độ đột ngột sẽ gây hiện tượng đọng nước dễ làm hư hỏng nguyên liệu. Tốt nhất, sự tăng giảm nhiệt độ là 4-50C trong một ngày, một đêm. Khi chuyển nhiệt độ từ kho lạnh ra cũng cần qua giai đoạn nâng nhiệt từ từ để giữ được chất lượng của rau quả. Bảng 2.2: Nhiệt độ đóng băng của một số loại rau quả. Loại rau quả Nhiệt độ đóng băng, 0C Loại rau quả Nhiệt độ đóng băng, 0C Táo tây Lê Đào Mận Mơ Chanh Cam Quýt Chuối -1.4 đến -2.8 -2 đến -2.7 -1 đến -1.4 -2 -2 -0.2 -2 đến -2.5 -2.2 -1.1 Cà rốt Khoai tây Bắp cải Hành tây Dưa chuột Cà chua chín Ớt xanh Cà tím Dưa bở -1.3 -1.7 -1.1 -1.0 -0.5 -1.1 -1.0 -1.0 -1.5 đến -2.0 2.2.2. Bảo quản rau quả thực phẩm bằng phương pháp điều chỉnh khí quyển Việc loại bỏ hoặc bổ sung các chất khí dẫn đến kết quả là thành phần khí quyển thay đổi khác với thành phần không khí ban đầu, bằng cách thực hiện các phương pháp như CA ( Controlled Atphosphere), MA (Modifided Atphosphere) và các phương pháp tồn trữ áp suất thấp (hipobaric)…có thể kéo dài thời gian tồn trữ các loại rau quả. Mục đích của phương pháp này là làm giảm hoạt động hô hấp và các phản ứng trao đổi chất khác bằng cách làm tăng hàm lượng CO2 và làm giảm hàm lượng O2, giảm tốc độ sản sinh ethylen tự nhiên. Kiểm soát khí quyển tồn trữ với hàm lượng CO2 sẽ hạn chế được sự thủy phân các hợp chất pectin, duy trì được cấu trúc và độ cứng của rau quả trong thời gian dài, còn làm tăng cường mùi vị của rau quả trong quá trình bảo quản. 2.2.2.1. Phương pháp CA ( Controlled Atphosphere). Phương pháp CA là phương pháp bảo quản rau quả tươi trong môi trường khí quyển mà thành phần không khí như O2 và CO2 được điều chỉnh hay được kiểm soát khác với các khí quyển bình thường. Khí O2 và CO2 có tác dụng trực tiếp lên quá trình sinh lý, sinh hoá của rau quả và từ đó ảnh hưởng đến thời gian bảo quản của chúng. Khi bảo quản ở điều kiện khí quyển bình thường thì cường độ hô hấp sẽ rất cao, rau quả sẽ chín vài ngày sau thu hoạch. Hình 2.4: Rau quả bảo quản bằng phương pháp CA (Nguồn: Nhiều nghiên cứu cho thấy rằng bảo quản rau quả tươi trong điều kiện hạ thấp nồng độ O2 xuống < 21% và tăng hàm lượng CO2 thì kết quả cho thấy rằng thời gian bảo quản tăng. Đó là sự kết hợp của 2 loại khí trên ở cùng điều kiện nhiệt độ. Ảnh hưởng của O2 và CO2 lên quá trình chín sinh lý cuả rau quả rất khác nhau: Ảnh hưởng của O2: Khí oxy có tác dụng với thành phần có trong nguyên liệu và đóng vai trò quan trọng nhất đối với quá trình hô hấp. Khi giảm nồng độ O2 xuống < 21% thì cường độ hô hấp cũng giảm dần, nhưng khi giảm đến mức nào đó sẽ xảy ra hô hấp hiếm khí, đối với phần lớn rau quả, khi nồng độ oxy giảm dưới 2 - 3% thì hô hấp yếm khí bắt đầu xảy ra. Ảnh hưởng của CO2: Nhiều nghiên cứu cho thấy hàm lượng CO2 ảnh hưởng đến cường độ hô hấp nói riêng và thời gian bảo quản rau quả nói chung. Khí CO2 trong môi trường ảnh hưởng đến sự trao đổi chất của rau quả. Khi nồng độ CO2 tăng cao, độ chua của rau quả tăng do ở trong bóng tối CO2 được cố định trong tổ chức tế bào rau quả, từ đó tạo thành acid hữu cơ. Nồng độ CO2 cao còn là nguyên nhân tạo vết chấm bầm hoặc tăng đột biến trên một số loại rau quả, gây hư hỏng sinh mùi lạ (lý do tại sao lại xảy ra hiện tượng vết bầm). Đối với nấm bệnh khí CO2 có nồng độ trên 20% có thể hạn chế được sự phát trển của các loại nấm. Sự ức chế càng tăng khi nhiệt độ bảo quản càng thấp. Ảnh hưởng cuả điều kiện môi trường đến chất lượng rau quả sau khi xuất kho: Sau một thời gian bảo quản, rau quả từ buồng lạnh CA được lấy ra để ở môi trường nhiệt độ cao và thành phần khí quyển bình thường. Sự thay đổi điều kiện như vậy dẫn đến tăng cường độ hô hấp cao hơn so với bình thường. Đó là nguyên nhân làm cho rau quả nhanh chín và dễ bị hư hỏng. Sau khi nghiên cứu ảnh hưởng của khí O2, CO2 và nhiệt độ đến với quá trình sinh lý, sinh hoá cuả rau quả và vi sinh vật đi đến kết luận như sau: Nhiệt độ thấp, nồng độ oxy thấp với sự có mặt của CO2 có thể hạn chế quá trình chín sinh hoá của rau quả, đó là tác dụng tổ hợp có bù trừ. Nồng độ ôxy càng thấp thì ức chế quá trình chính, hạn chế vàng lá rau, hạn chế hiện tượng bầm thối trong một số loại rau quả. Nhưng với điều kiện ở nồng độ đó không thấp thì quá trình giới hạn có thể xuất hiện hô hấp hiếm khí. Sử dụng nồng độ CO2 thấp vừa phải có thể ức chế sự phát triển của các loại nấm bệnh và quá trình chín. Nồng độ CO2 quá cao gây ra độc hại, đồng thời tạo ra vị lạ cho sản phẩm. Rau quả khác nhau về loại, vì thế chúng có chế độ bảo quản trong môi trường khí quyển khác nhau. Các phương pháp điều chỉnh nồng độ O2 và CO2 trong môi trường bảo quản: Phương pháp tự nhiên: Dựa vào quá trình hô hấp tiêu thụ O2 và nhả khí CO2 khi nồng độ O2 giảm dần và CO2 tăng dần thì điều chỉnh bằng cách không cho không khí bên ngoài vào. Phương pháp này đơn giản rẽ tiền dễ ứng dụng trong quá trình điều chỉnh kéo dài. Ngoài ra việc kiểm tra thường xuyên trong quá trình bảo quản lại khó thực hiện vì không được phép mở kho giữa chừng, Nếu mở cửa thì nồng độ O2 và CO2 bị biến động phải mất nhiều thời gian mới hồi phục được. Phương pháp nhân tạo: Dùng khí N2 cho vào phòng hoặc khí đã rút bớt O2 đến nồng độ cho phép. Phương pháp này cho phép đưa nhanh nồng độ O2 đến mức mong muốn. Nồng độ CO2 được điều chỉnh bằng phương pháp tự nhiên tức là lợi dụng khí CO2 sinh ra từ hô hấp hoặc dùng phương pháp hấp thụ CO2 bằng NaOH hoặc Ca(OH)2 than hoạt tính, ethanolamine… Ưu điểm: + Phương pháp CA cho hiệu quả cao bảo quản cao, thời gian bảo quản kéo dài (6-9 tháng). Trong thời gian bảo quản chất lượng rau quả không đổi. Nhược điểm: + Hệ thống phức tạp đòi hỏi sự chú ý đặc biệt trong quá trình xây dựng và vận hành trong kho bảo quản. + Tính ổn định của chế độ bảo quản không cao, phụ thuộc vào giống loài, loại, thời vụ điều kiện và địa bàn phát triển nguyên liệu hoa quả. Bảng 2.3. Chế độ bảo quản CA của một loại rau quả ở một số nước. Loại quả Nhiệt độ (0C) O2 (%) CO2 (%) N (%) Nước ứng dụng Táo: Hoặc Hoặc Hoặc Hoặc 0 - 4 0 - 4 > 3 0 – 3.5 3 – 5 10 - 12 3 3 0 5 0.5 - 5 5 – 10 % còn lại nt nt nt Nga Nga Mỹ Anh Lê 0 3 0.5 - 5 nt Chuối 14 (10 – 16) 2 -5 2 - 5 nt Xoài 13 (10 – 15) 3 – 5 (5 – 7) 5 - 10 nt Đu đủ 12 (10 – 15) 2 - 5 2 – 5 nt Dứa 10 (8 – 13) 2 - 5 5 - 10 nt Mỹ Vải 7 (5 -12) 5 3 -5 nt Mỹ Chôm chôm 10 (8 – 15) 3 - 5 7 - 12 nt Quýt 0 1 5 nt 2.2.2.2. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) Kỹ thuật bảo rau quả bằng phương pháp MA (Modified Atmosphere), tạm dịch là “khí quyển điều chỉnh” hiện được sử dụng ở nhiều nước trên thế giới, đối với nhiều loại quả, chẳng hạn như Philippines, Nam phi. Màng MA thực chất là màng polyethylen (PE) chứa một loại khoáng chất chứa sẵn có ở nước ta, không độc hại. Khi sử dụng để bảo quản nguyên liệu thì sử tương tác giữa màng và rau quả làm cho khí quyển có nồng độ khí CO2 và O2 thích hợp cho từng loại rau quả. Do vậy, màng giúp kéo dài thời gian bảo quản, giữ được chất lượng và đảm bảo độ an toàn của rau quả. Hình 2.5: Quả sau khi bảo quản bằng màng MA (Nguồn: Tồn trữ trong bao bì màng, bao gói hoặc các nguyên liệu dùng để bao gói thường được chọn lựa. Tuỳ theo lượng chiếm chổ của rau quả so với thể tích túi, giống loại và độ chín của rau quả, nhiệt độ của môi trường và tính chất thấm khí của túi mà sự hô hấp, sự bốc hơi cũng như thời gian tồn trữ rau quả tươi khác nhau. Thông thường, rau quả có thể được bảo quản bằng nhiều loại màng khác nhau và tính thẩm thấu của các màng cũng khác nhau ví dụ như: Màng polietylen: cho O2, dầu mở thấm qua. Mức độ thấm khí còn tuỳ thuộc vào độ dày của màng politeylen. Màng polivinilclorua: Không cho hơi nước, không khí, mỡ và nước muối thấm qua. Màng xenlophan: Cho tia cực tím đi qua dễ dàng, ít cho O2, khí CO2 và dầu mỡ tinh dầu qua nhưng lại hút ẩm và cho hơi ẩm đi qua. Song song với trong túi dẽo còn dùng màng sáp để bao bọc rau quả. Màng sáp gồm chất tạo màng, chất diệt nấm và các chất phụ. Màng sáp phải tạo các lổ hở li ti để có thể trao đổi khí với mức độ cần thiết. Một màng sáp có tên là protexan thường được sử dụng trong bảo quản rau quả. Đó là một dung dịch không màu, không mùi, vị và không ảnh hưởng đến sức khoẻ của người tiêu dùng, được sử dụng để bảo quản táo cho cho kết quả tốt. Sau khi nhúng quả vào dung dịch rồi chảy ra ngoài, dung môi bốc hơi tạo thành một màng mỏng bảo vệ quanh quả. Hình 2.6: Xoài được bảo quản bằng màng MA ở nhiệt độ lạnh thích hợp Hình 2.7: Vải được bảo quản bằng màng MA ở nhiệt độ lạnh thích hợp sau ba tuần (trái) và vải không được bảo quản bằng màng MA nhưng được giữ ở nhiệt độ lạnh thích hợp sau ba tuần. Cách sử dụng protexan: Pha với nước tỉ lệ 1:3, trộn đều để tạo ra dung dịch đồng nhất. Nhúng quả ( chứa trong lưới, khay lỗ, băng tải lưới) vào dung dịch. Dung môi sẽ bốc hơi nhanh và trên bề mặt quả định hình màng quả bảo vệ. Một lít protexan có thể dùng được cho 200-400 kg táo. Protexan sẽ không có tác dụng nếu không được rữa sạch và không tươi tốt. ngoài việc bảo quản táo, protexan còn dùng để bảo quản nhiều loại rau quả khác. Ưu điểm: + Làm giảm sự mất ẩm. + Giảm được các hư hỏng về mặt cơ học. + Tăng tính hấp dẫn bề mặt. + Không đòi hỏi tính xây dựng lớn và thiết bị đặc biệt nên có giá trị kinh tế lớn. + Không tồn trữ với khối lượng lớn. 2.2.3. Bảo quản rau quả thực phẩm bằng hóa chất Một số hóa chất có tác dụng ức chế sinh trưởng trong nguyên liệu rau quả cũng như tiêu diệt vi sinh vật. Để kéo dài thời gian bảo quản chủ yếu là dựa vào khả năng tiêu diệt vi sinh vật của hóa chất. Tuy nhiên, khi sử dụng hóa chất để bảo quản có thể gây ra những biến đổi về màu sắc, mùi vị rau quả, một điều đáng lo ngại là hóa chất còn gây ảnh hưởng đến sức khỏe của con người. Do đó, hóa chất sử dụng trong bảo quản phải đảm bảo các yêu cầu sau: - Tiêu diệt vi sinh vật ở liều lượng thấp, dư lượng hóa chất còn lại sau quá trình bảo quản không có tác hại đối với sức khỏe con người. - Không tác dụng lên thành phần bên trong rau quả dẫn đến sự thay đổi về màu sắc, mùi ,vị làm giảm chất lượng rau quả. - Không tác dụng đối với vật liệu bao bì, dụng cụ chứa, thiết bị. - Dể tách ra khỏi rau quả thời gian bảo quản và trước khi đem sử dụng. Hình 2.8: Ứng dụng dung dịch phèn (phun hoặc chải) Phương pháp dùng hóa chất để bảo quản rau quả có ưu điểm là có tác dụng nhanh và một lúc có thể xử lý một khối lượng nguyên liệu lớn nên rất phù hợp với bảo quản công nghiệp. Cho nên, khi cần thiết bảo quản dài ngày, khi không có phương tiện bảo quản lạnh hoặc trong một số trường hợp chỉ dùng riêng nhiệt độ thấp không giải quyết được đầy đủ yêu cầu của công tác bảo quản thì vẫn dùng hóa chất. Trong bảo quản rau quả tươi, hóa chất được sử dụng để chống hiện tượng nẩy mầm, chống sâu bệnh hoặc một số hiện tượng hư hại khác. Trong thực tế đã có nhiều hóa chất được sử dụng như: - Chế phẩm M-1 là este của metylic và axit α-naptylaxetic. Chế phẩm tinh khiết là chất lỏng như dầu, màu sẩm, không hòa tan trong nước, dễ hòa tan trong dầu, ete, rượu, bezen và các dung môi hữu cơ khác. Vì tính chất không tan trong nước mà nếu dùng các dung môi hữu cơ vừa đắt tiền vừa không có lợi cho rau quả, nên người ta dùng M-1 ở dạng bột mịn với 3,5% với đất sét nghiền nhỏ. Người ta dùng phế phẩm này để chống sự nảy mầm cho khoai tây: phun bôt mịn vào khoai tây có chứa trong kho với liều lượng 3kg chế phẩm 3,5% cho 1 tấn nguyên liệu. Khi phun không phải tất cả các mắt và chồi mầm đều được nhận bột mịn nhưng sau đó hơi của este sẽ bốc ra từ từ và liên tục thấm dần trên bề mặt khoai tây nên ức chế được sự mọc mầm. Xử lí khoai tây bằng chế phẩm M-1 cần tiến hành trước lúc khoai tây mọc mầm vì hóa chất này không tiêu diệt được mầm mà chỉ kìm hãm được sự tạo thành mầm. Nếu sau khi đã xử lí hóa chất mà khoai tây vẫn để ngoài không khí thì hóa chất bay hơi và khoai tây có thể nảy mầm, khả năng chống nấm bệnh của M-1 yếu. - Chế phẩm MH- 40 cũng có nhiều khả năng bảo quản tốt, loại này có tác dụng mạnh đến các điểm sinh trưởng của rau quả. Người ta dùng nó ở dạng muối natri của MH-40 nồng độ 0,25% để phun lên cây ngoài đồng 3- 4 tuần trước khi thu hoạch (1 ha phun 1000 lít dung dịch). Dùng nó phun cho khoai tây, hành cà rốt và một số loại rau quả khác để chống nảy mầm. - Rượu nonilic (C9H19OH), chế phẩm này được sử dụng dưới dạng hơi để chống nẩy mầm cho khoai tây, dưới tác dụng của nó, mầm khoai tây mới nhú lên sẽ bị đen và khô đi. Nhưng cứ 2 tuần phải xử lí 1 lần và nhiệt độ bảo quản không thấp hơn 8-90C. - Chế phẩm KP-2 được dùng để diệt nấm pentaclonitrobezen ở bắp cải. - Chế phẩm Topsin-M (C12H24N4O4s2) metyl tiophanlat đây là dạng bột, có màu đất sét, khó tan trong nước nhưng tan trong dung môi hữu cơ, được dùng trong bảo quản rau quả để diệt nấm và chống bệnh. Đây là hóa chất có tác dụng nhanh, hiệu quả cao trong thời gian dài, nó được với nồng độ thấp (0,1%) nên ít có hại cho rau quả, mặt khác nó thấm vào nguyên liệu tốt, diệt vi sinh vật mạnh, tác dụng diệt được nhiều loại nấm mốc khác nhau, không độc hại cho người sử dụng. Người ta đã dùng Topsin-M bảo quản chuối tươi và cam tươi dài ngày cho kết quả tốt, nó đã hạn chế được các loại mốc ngay trong các điều kiện có độ ẩm cao. Hình 2.9: Chuối , cam sau khi bảo quản bằng hoá chất Nguồn :( 2.2.4. Bảo quản rau quả thực phẩm bằng phương pháp chiếu xạ Mục đích của phương pháp chiếu xạ đối với thực phẩm chủ yếu để làm ngưng sự hoạt động sinh học của rau, củ , quả, cải thiện chất lượng, chống sâu bọ, khử trùng và tiệt trùng (tiêu diệt vi sinh vật), tăng thời gian bảo quản. Đã từ lâu nhiều nhà khoa học thực phẩm đã nghiên cứu và ứng dụng tia bức xạ vào trong chế biến thực phẩm. Chẳng hạn như phương pháp thanh trùng bằng tia bức xạ, dùng tia bức xạ để tiêu diệt vi sinh vật kéo dài thời gian bảo quản rau quả tươi. Phương pháp bảo quản bằng tia bức xạ chủ yếu dựa trên nguyên lý tiêu diệt vi sinh vật và ức chế các quá trình sinh lí xảy ra bên trong rau quả nhằm thời gian bảo quản. Tuy nhiên, có nhiều loại bức xạ dùng trong bảo quản thực phẩm gồm: Tia âm cực và tia β: Phóng xạ β là các electron, có tính có tính xuyên thấu kém hơn tia γ và tia X phóng nên an toàn hơn xạ γ và nhưng thời gian tiêu diệt vi sinh vật ngắn hơn, chỉ cần vài giây là có thể tiêu diệt được vi sinh vật, năng lượng Hình 2.10: Bảo quản thanh long bằng phương pháp chiếu xạ (Nguồn: được tính theo đơn vị Electron- Volt(eV). Một eV là năng lượng thu được khi điện tử đi qua hiệu điện thế 1 Volt. Trong bảo quản thường dùng mức năng lượng tính theo Mêga electronvolt (1MeV=106eV). Phóng xạ β thường được sử dụng khi chỉ cần chiếu xạ bề mặt, không có khả năng xuyên thấu cao nên an toàn cho nguời vận hành. Tuy nhiên độ xuyên thấu thấp làm giảm khả năng xử lý các sản phẩm. Phóng xạ β thường được sử dụng xử lý bề mặt hay sử dụng cho các sản phẩm có hình dạng phẳng, mỏng. Tóm lại, phóng xạ β có các ưu điểm là đơn giản, không cần đến máy móc. Tuy nhiên có nhược điểm là nguy hiểm hơn (phóng xạ γ) và thời gian sử dụng ngắn. Tia Rơngen (tia X) và tia γ: Là dạng sóng điện tử ngắn thu được bằng cách bắn phá điện tử, bước sóng dài ngăn sự phụ thuộc vào năng lượng bắn phá điện tử. Tia X có độ xuyên thấu cao, dễ sử dụng nhưng thời gian tiêu diệt vi sinh vật lâu khoảng 10-30 phút. Máy tạo tia X có cấu tạo gần giống máy gia tốc electron. Tuy nhiên cực dương của máy là tế bào quang điện, tế bào quang điện là các mảnh kim loại có số khối lớn ( gọi là bia biến đổi) như: Pb, W, Ta, Au…Luồng electron tốc độ cao mang năng lượng lớn sẽ bắn phá tế bào quang điện làm tế bào quang điện phát ra các sóng điện từ có bước sóng cực ngắn. Đó là tia Rơngen (hay tia X), các tia này có bước sóng từ 0.01 nm đến 1000 nm, tia Rơngen còn được gọi là bức xạ hãm. tia Rơngen có độ xuyên thấu mạnh ( chỉ thua tia γ). Máy tạo tia Rơngen có hiệu suất tạo bức xạ hãm thấp, chẳng hạn chì (Pb) có hiệu suất tạo bức xạ hãm là 8%. Phần lớn năng lượng còn lại chuyển thành nhiệt lượng. Vì vậy mảnh kim loại rất nóng, phải dùng nước để tản nhiệt. Bức xạ hãm này có tính xuyên thấu mạnh có thể dùng cho các sản phẩm cần được xử lý bắng tia γ. Nó có ưu điểm hơn đồng vị phóng xạ γ ở các mặt sau (lưu ý là ta không có máy để tạo phóng xạ γ). - Có định hướng, khoảng 60% lượng bức xạ hãm này đến được vật cần chiếu xạ, trong khi bức xạ của đồng vị phóng xạ γ phát đều theo mọi hướng nên tỉ lượng bức xạ có ích rất thấp, nguồn 137Cs có hiệu suất 20 %. - Liều ổn định và đồng đều ( các đồng vị phóng xạ có liều bức xạ giảm dần theo thời gian). Tia Rơngen và tia γ có khả năng xuyên sâu mạnh. Bức xạ khi tương tác với vật chất thì gây ion hóa. Lợi dụng tính chất này, người ta sử dụng phương pháp chiếu xạ để biến đổi chất hữu cơ trong tế bào gây ức chế hoặc tiêu diệt quá trình sống. Đặc biệt đối với cơ thể đơn bào như vi sinh vật có thể bị bất hoạt hoặc chết ngay lập tức do sự thay đổi cấu trúc màng tế bào và tác động trực tiếp lên hệ enzyme. Tuy nhiên tác động quan trọng nhất của chiếu xạ là thay đổi cấu trúc DNA và RNA, ảnh hưởng lên quá trình tăng trưởng và phát triển của vi sinh vật. Sự tác động này bắt đầu có hiệu quả sau khi chiếu xạ một thời gian ngắn, khi tế bào không thể tồng hợp enzyme và phân chia. Tốc độ tiêu diệt tế bào phụ thuộc vào loại bức xạ, khả năng tác động và số lượng tế bào được chiếu xạ. Sự nhạy cảm với chiếu xạ của vi sinh vật được đánh giá bằng chỉ số D10 ( liều lượng chiếu xạ cần để giảm lượng vi sinh xuống còn 10%). Số lượng vi sinh giảm theo hàm lượng khi tăng lượng phát xạ, ngoại trừ những vi sinh vật có khả năng tái tạo lại DNA sau khi bị chiếu xạ. Hình HìnhHình 2.11. Tỉ lệ vi sinh vật còn sống sót sau khi xử lý bức xạ trên rau quả. - A: Pseudomonas sp - B: Smalmonella sp - C: Bacillus cereus - D: Deinoccous radio durans - E: Một sốvirus thông dụng. Ưu nhược điểm của phương pháp xử lý bằng bức xạ. - Phương pháp xử lý bằng bức xạ có những ưu điểm sau - Không sử dụng nhiệt, bảo đảm cho chất lượng thực phẩm được giữ nguyên. - Có thể xử lý cả thực phẩm tươi lẫn thực phẩm trong bao bì. - Không sử dụng hóa chất bảo quản, nên không gây ra độc tố cho người tiêu dùng. - Chi phí năng lượng nhỏ. - Hàm lượng dinh dưỡng bị biến đổi rất ít sau xử lý. - Thiết bị đơn giản, dễ diều khiển. - Tuy nhiên phương pháp trên vẫn có nhược điểm. - Chỉ có tác dụng diệt khuẩn, không tác động lên các chất độc có sẵn như kim loại nặng, kháng sinh, chất độc do các vi sinh vật tiết ra trước khi xử lý. • Quá trình chiếu xạ có nguy cơ sinh ra chất độc mới, nhưng sự biến đổi này là bất định hướng và ngẫu nhiên nên gây khó khăn cho các nhà phân tích thực phẩm trong quá trình kiểm định và đánh giá sản phẩm. • Xừ lý bằng chiếu xạ làm phát sinh những giống vi sinh vật chống được bức xạ do quá trình tiến hóa ( giống như giống vi sinh vật kháng kháng sinh). • Tâm lý e ngại của người tiêu dùng về các sản phẩm có liên quan đến chiếu xạ. 2.2.5. Các phương pháp bảo quản rau quả thực phẩm bằng màng 2.2.5.1. Phương pháp bảo quản bằng màng chitosan Chitosan là cấu trúc tự nhiên của vỏ tôm, mai cua…Chitin sau khi tách chiết được deacetyl hoá với kiềm ( hoặc được enzym hóa bằng một số enzym đặc biệt) sẽ tạo ra chitosan. Chitosan là một polime sinh học có hoạt tính cao, đa dạng, dễ hoà hợp với cơ thể sinh học có tính kháng thấm và khả năng tự phân huỷ khi tạo thành màng mỏng có tính bán thấm, chống nấm… nên được ứng dụng trong kinh tế kỷ thuật khác nhau như y học, công nghiệp dệt, giấy, mỹ phẩm, đặc biệt trong kỹ nghệ bảo vệ rau quả tươi. Trong thực tế, chitosan thường được chế biến ở dạng bột hoặc vẩy mịn, trong môi trường thích hợp chitosan sẽ hòn tan tạo ra dung dịch có độ nhớt, có độ dính cao, có khả năng đông tủacác hạt vô cơ cũng như các thành phần hữu cơ khác. Tuỳ theo các nhu cầu riêng , người tạo ra các dẫn xuất khác nhau của chitosan mà chúng có khả năng tạo ra các màng mỏng trong suốt, bền vững,có tính bán thấm, tính kháng nấm, vô hại với người và môi trường. Sử dụng chitosan để bảo quản một số rau quả tươi. Trước tiên, người ta tạo ra dung dịch chitosan bẳng cách hòa tan chitosan nguyên liệu trong môi trường axit axetic 2- 3%, có bổ sung một số phụ gia để tăng tính kháng nấm hoặc để tăng cường tính tạo màng của dung dịch chitosan. Quả tươi, sau khi được thu hái, được phân loại, làm sạch rồi nhúng vào dung dịch chitosan đã chuẩn bị sẵn trong thời gian thích hợp sau đó vớt ra, làm khô để tạo màng chitosan. Quá trìng làm khô có thể áp dụng hong khô tự nhiên hoặc làm khô cưỡng bức tùy theo yêu cầu công nghệ và tuỳ theo từng loại quả. Sau đó được bao gói trong túi plastic, đóng trong thùng carton theo yêu cầu của công tác bảo quản hoặc phân phối. Màng mỏng chitozan đã tạo thành trên bề mặt quả có tác dụng ức chế hô hấp, giữ lại khí cacbonic, giảm thiểu lượng etylen sản sinh trong thịt quả. Các nghiên cứu cho thấy rằng, với chiều dày từ 30¸35mm, màng chitozan đã có tác dụng bảo quản khá tốt đối với cam sành (Citrus nobilis), cam chanh (Citrus chinensis) nhưng chưa có tác dụng rõ ràng đối với quả vải. Một điểm chú ý quan trọng khi sử dụng chitozan để bảo quản quả tươi là cần đặc biệt lưu ý tới các đặc tính sinh học của từng loại quả cũng như các yêu cầu về thời hạn bảo quản, mục đích bảo quản để lựa chọn chế độ xử lý đúng đắn và kinh tế nhất. Không phải với bất kỳ loại quả nào cũng xử lý ở cùng một chế độ như nhau, cũng như ở mỗi loại quả, tùy theo yêu cầu bảo quản mà có chế độ xử lý riêng thích hợp. Sau cùng, chitozan không phải là chất bảo quản tốt nhất để bảo quản rau quả tươi, cho dù có sử dụng chitosan hoặc bất cứ vật liệu nào đi nữa, đặc tính sinh lý, sinh hóa của từng loại quả, các yêu cầu về nhiệt độ, độ ẩm, v.v. luôn luôn là các yếu tố quan trọng hàng đầu cần được quan tâm đầy đủ trong suốt quá trình bảo quản rau quả. Đặc tính của chitosan - Là polysacharide có đạm không độc hại, có khối lượng phân tử lớn. - Là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác nhau. - Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị. - Không tan trong nước, dung dịch kiềm và acid đậm đặc nhưng tan trong acid loãng (pH6), tạo dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt, nhiệt độ nóng chảy 309 — 311oC. Tác dụng của chitosan: - Phân hủy sinh học dễ hơn chitin. - Chitosan và các dẫn xuất của chúng đều có tính kháng khuẩn, như ức chế hoạt động của một số loại vi khuẩn như: E.Coli, diệt được một số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu và có tác dụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vở cứng bên ngoài. - Khi dùng màng Chitosan, dễ dàng điều chỉnh độ ẩm, độ thoáng không khí cho thực phẩm (Nếu dùng bao gói bằng PE thì mức cung cấp oxy bị hạn chế, nước sẽ bị ngưng đọng tạo môi cho nấm mốc phát triển). - Màng chitosan cũng khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói. Màng chitosan làm chậm lại quá trình bị thâm của rau quả. Rau quả sau khi thu hoạch sẽ dần dần bị thâm, làm giảm chất lượng và giá trị. Rau quả bị thâm là do quá trình lên men tạo ra các sản phẩm polyme hóa của oquinon. Nhờ bao gói bằng màng chitosan mà ức chế được hoạt tính oxy hóa của các polyphenol, làm thành phần của anthocyamin, flavonnoid và các hợp chất phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả tươi lâu hơn. Cách tạo màng chitosan: - Chitosan được nghiền nhỏ bằng máy để gia tăng bề mặt tiếp xúc. - Pha dung dịch chitosan 3% trong dung dịch axit axetic 1,5%. - Sau đó bổ sung chất phụ gia bổ PEG — EG 10% (tỷ lệ 1:1) vào và trộn đều, để yên một lúc để loại bọt khí. - Sau đó đem hỗn hợp thu được quét đều lên một inox đã được nung nóng và nhiệt độ 64—65oC (ống inox được nâng nhiệt bằng hơi nước). - Để khô màng trong vòng 35 phút rồi tách màng. - Lúc này người ta thu được một vỏ bóng có màu vàng ngà, không mùi vị, đó là lớp màng chitosan có những tính năng mới ưu việt. Ứng dụng của chitosan - Trong thực tế người ta đã dùng màng chitosan để đựng và bảo quản các loại rau quả như đào, dưa chuột, đậu, quả kiwi… - Ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: y học, xử lý nước thải, công nghiệp nhuộm, giấy, mỹ phẩm, thực phẩm... Ưu điểm của màng chitosan: - Dễ phân huỷ sinh học. - Vỏ tôm phế liệu là nguồn nguyên liệu tự nhiên rất dồi dào, rẻ tiền, nên rất thuận tiện cho việc cung cấp chitin và chitosan. -Tận dụng phế thải trong chế biến thủy sản để bảo quản thực phẩm. Thành công này còn góp phần rất lớn trong việc giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường do các chất thải từ vỏ tôm gây ra. 2.2.5.2. Phương pháp bảo quản rau quả thực phẩm bằng màng – MAP Màng nhựa dẻo là loại màng làm từ vật liệu có nguồn gốc từ dầu mỏ. Loại màng này đã và đang được sử dụng rất phổ biến, hiện nay ở Việt Nam các nhà sản xuất, người tiêu dùng vẫn sử dụng loại màng này là chủ yếu. Trong đó, màng PE được chế tạo khác nhau theo tỉ trọng của nó, ta có loại màng: LDPE– màng PE có tỉ trọng thấp, HDPE: màng PE có tỉ trọng cao, màng PP, …Trước đây người ta sử dụng loại màng này một cách đơn giản, chỉ bao bọc màng xung quanh rau quả tươi ở nhiệt độ lạnh mà không quan tâm tới quá trình hô hấp của rau quả tươi. Kết quả là thời hạn bảo quản không theo ý muốn, rau quả mau chín và mau dẫn đến tình trạng úng, hư…Với phương pháp này việc ứng dụng sẽ kết hợp với các loại màng PE này là bổ sung khí quyển điều chỉnh (MAP) nhằm khống chế quá trình hô hấp của từng loại rau quả, hạn chế quá trình chín của từng loại rau quả, mục đích là tăng thời gian bảo quản. Hình 2.11:Tồn trữ cà chua bằng màng MAP Ưu điểm: Kĩ thuật đóng gói bằng màng MAP đơn giản, rẻ tiền, dễ áp dụng, có thể ba gói những sản phẩm lớn nhỏ khác nhau, áp dụng từ lúc vận chuyển, bảo quản và ngay cả lúc bày bán và có thể quảng cáo ngay trên bao bì. Nhược điểm: Bên cạnh những ưu điểm nói trên, phương pháp này cũng có một số nhược điểm sau: - Cấu tạo của MAP không theo một công thức chung mà phải tuỳ thuộc vào từng loại rau quả, như vậy sẽ tốn công sức cho việc nghiên cứu đời sống của từng loại rau quả tươi. - Hiện nay phương pháp này cũng chỉ trong tiến trình nghiên cứu, chưa được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ bảo quản rau quả. Đặc tính của MAP: Kéo dài độ tươi lâu của sản phẩm nhờ vào sự giảm hô hấp và quá trình lão hóa của sản phẩm mà không hoàn toàn cản trở quá trình hô hấp hiếu khí. Không giống như kiểu đóng gói sát khít vào sản phẩm thì dễ bị xâm nhiễm bởi oxy và các chất bẩn, MAP có khả năng kiểm soát lượng khí lưu chuyển vào, ra bao bì, nó kéo dài đáng kể thời gian bảo quản được an toan. MAP có thể bảo đảm độ tươi của nhiều loại thực phẩm, cũng như tăng độ an toàn thực phẩm và tiện lợi hơn cho người tiêu dùng. Hình 2.12: Bảo quản cam bằng màng MAP (Nguồn: Không phải tất cả các loại màng MAP đều được chế tạo với những đặc tính giống nhau, tùy theo từng loại sản phẩm mà nó bao gói, MAP sẽ có đặc tính thích hợp với loại sản phẩm đó. Các loại rau quả khác nhau thì mức độ hô hấp khác nhau. Do đó, khi chế tạo MAP, phải nắm rõ mức độ hô hấp của các loại rau quả cần bảo quản. Cách bảo quản rau quả bẳng màng MAP: Rau quả sau thu hoạch vẫn còn thực hiện quá trình hô hấp. Trong giai đoạn này khí CO2 trong rau quả được tiêu thụ, khi đó nồng độ O2 được tạo ra nhiều, lúc này lượng lúc này lượng đường trong quả được tổng hợp để thúc đẩy quá trình chín của quả, làm giảm tuổi thọ của quả. Do vậy nồng độ O2 cần được hạn chế, khí CO2 tăng lên. Tuy nhiên nếu lượng O2 giảm đi khá 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 của nồng độ O2 và khống chế có hiệu quả nồng độ O2 trong bao bì. Trước hết ta cần tìm hiểu phản ứng hóa học và hệ số hô hấp ( hệ số hô hấp theo tỉ lệ (CO2/O2 ) ). Hệ hô hấp có thể lớn hơn hay nhỏ hơn hoặc bằng 1… Thường hô hấp có chỉ số là 1 đối với nhiều loại thực phẩm bảo quản trong điều kiện đông lạnh theo tiêu chuẩn thông thường..để làm chậm sự hô hấp, khí CO2 tăng lên có thể ngăn sự phát triển vi sinh vật ở một số thực phẩm và lại có tác dụng như thuốc trừ nấm ở một số thực phẩm khác. Có một vài loại sản phẩm rất hay nhạy cảm với nồng độ khí 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 hư hỏng. Vì vậy nhiều sản phẩm được làm đông lạnh ở 4,4oC. Hầu hết sản phẩm bị hư hại ở nhiệt độ 11oC. - Chọn chất liệu bao bì: Sau các yếu tố trên, thì việc chọn lựa cấu trúc màng bao gói theo những nhu cầu của từng loại rau quả để đáp ứng yêu cầu cũng như vai trò quan trọng trong quá trình bảo quản rau quả. Để tìm ra từng loại màng có cấu trúc thích hợp, cần xem xét các mục dưới đây: - Có thể lựa chọn loại nhựa như: plastome polyolefin, polyetylen, polypropylen, styren-butadien, etylen-vinyl axetat làm màng bọc bao gói - Lựa chọn các cấu trúc màng: màng đơn, màng kép, màng nhiều lớp. - Độ dày màng, tổng độ dày, tỷ lệ giữa các loại màng. - Phụ gia làm chất trơn, chống vón. - Điều kiện gia công màng, nhiệt độ đùn ép, chế độ xử lý sơ bộ. - Các polyme có tính thấm nồng độ oxy cao nhất là chất dẻo, nhiệt, rắn plastome, (POP), copolyme etylen vinyl axetat (EVA) và nhựa polyetylen tỉ trọng cực (U LDPE). POP có khả năng là chất liệu tốt nhất để áp dụng cho MAP, tiếp đó là EVA, ULDPE và các loại polyme khác. Có thể áp dụng ba cấu trúc màng khi sản xuất MAP với khối lượng lớn. Đó là các loại màng đơn, màng nhiều lớp và màng kép. Màng đơn và màng nhiều lớp đều được sản xuất theo phương pháp đùn ép. Màng kép gồm 2 lớp màng tách biệt nhưng được ghép lại với nhau bằng keo dính hay cũng lại nhờ phương pháp đùn ép. Ba cấu trúc trên đều có nhưng ưu nhược điểm khác nhau và sẽ được lựa chọn tùy theo từng trường hợp cụ thể. Ngoài việc điều chỉnh khí quyển, người ta còn bổ sung thêm một số khí để chống sự oxy hóa và để chống vi sinh vật vào màng. Sau đây là một số ví dụ về màng MAP: Màng MOTR: Là một loại màng chất dẻo, cấu trúc có độ thấm khí nhất định. Cấu trúc này có khả năng làm giảm độ hô hấp yếm khí, hạn chế nồng độ ôxy chứa trong bao OTR 2000: Loại bao có độ thấm khí với mức thấm là 2000ml ôxy trong 1giờ/m2. Tương tự đối với OTR 4000. Cụ thể như trái thanh long, sau khi thu hoạch, bảo quản trong bao OTR kết hợp với nhiệt độ thấp (100C) có thể kéo dài thời gian tồn trữ quả lên đến 49 ngày, tăng gấp ba lần so với quả không được bao gói được thí nghiệm trong cùng điều kiện. Màng PE Có độ thấm khí kém nên để tăng chất lượng bảo quản rau quả, phải dùng kỹ thuật đục lỗ. PE 40 có nghĩa là màng có 40 lỗ với đường kính 0,1mm/lỗ. Nếu bảo quản trong bao PE, cũng ở 100C, có thể tồn trữ quả lên đến 35 ngày, tăng hai so với quả không được bao gói. Trong số các loại màng PE ta có các loại màng sau: HDPE, LDPE, LLDPE, PP…Trong đó màng LDPE (dày 50µm) và PP ( dày 25µm) được sử dụng nhiều hơn, tuy nhiên bao LDPE cho rau quả tươi hơn. Nếu kết hợp xử lý SO2 vớinồng độ 5% trong thời gian 30 phút với việc sử dụng bao bì OTR 2000 hoặc PE ở nhiệt độ thấp (120C) sẽ kéo dài thời gian bảo quản lên 20 ngày, tăng thời gian bảo quản quả, cải thiện màu sắc và không gây tổn thương vỏ quả. Màng MAP cải tiến Màng có thành phần chủ yếu (tham gia tạo màng): Tinh bột của chuối, MC (metylxenlulose), gelatin và parafin; phụ gia màng tan được trong nước, tính bám dính cao và có khả năng giữ ẩm là TEA, PG, PVA127. Với các thành phần như thế, màng sau khi có khả năng cô đặc dưới dạng rắn có thể hò tan tốt trong nước dưới dạng huyền phù để sử dụng khả năng khô nhanh khi hình thành màng (t<10 phút) ở nhiệt độ môi trường. 2.2.6. Bảo quản rau quả thực phẩm màng bán thấm BOQ -15 BOQ –15 là hỗn hợp dung môi hữu cơ và thuốc chống nấm được kết hợp với nhau dưới dạng một dung dịch lỏng dùng để bảo quản các loại quả thuộc họ Citrus ( cam, chanh, quít, bưởi) và một số loại rau ăn quả như cà chua. Sau khi thu hái, nông dân chỉ cần rửa sạch, lau khô rồi nhúng hoặc dùng khăn sạch tẩm dung dịch lau một lớp mỏng trên bề mặt quả, để khô 3-5 phút rồi xếp vào thùng carton đem bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát. Lớp màng mỏng bằng Parafine hữu cơ có tác dụng vừa làm bóng mặt quả, tăng thêm độ hấp dẫn của mã quả, vừa có tác dụng ngăn sự bốc hơi nước giảm sự hao hụt khối lượng trong suốt quá trình bảo quản. Thuốc chống nấm được phối trộn với parafine có tác dụng ngăn ngừa sự xâm nhiễm và gây hại của nấm bệnh nhưng hoàn toàn không độc hại với con người khi sử dụng. Đánh giá của nông dân nhiều nơi khi sử dụng chế phẩm BOQ – 15 là công nghệ đơn giản, dễ làm, chi phí thấp ( 200-300 đồng/kg trái cây bảo quản) mà hiệu quả lại cao nên hiện nay rất nhiều người đã bắt đầu triển khai bảo quản theo phương pháp này. CHƯƠNG III: KẾT LUẬN Vấn đề bảo quản rau quả sau thu hoạch ở nước ta ngày càng được quan tâm vì đây là khâu tất yếu để giải quyết đầu ra của sản phẩm, nâng cao chất lượng cũng như các vấn đề khác. Các loại rau quả tươi sau thu hoạch đều là những thực thể sống, còn đang trong quá trình biến dưỡng của các chủng loại trong chu trình chuyển hóa cả về chất và lượng. Kéo dài thời gian bảo quản rau quả sau thu hoạch chính là kéo dài thời gian tồn tại của sản phẩm làm ức chế quá trình sinh lý và loại trừ các tác nhân vi sinh vật xâm nhiễm hủy hoại. Để hạn chế sự hư hỏng trong quá trình bảo quản chúng ta phải đảm bảo đúng những yêu cầu kỹ thuật sau: - Khi thu hoạch rau quả cần thu hái đúng thời vụ, đúng độ chín, tránh thu hoạch quá non, ngày mưa, phải loại bỏ những những rau quả bị sâu bệnh hay bị dập nát. - Vận chuyển cần tránh vứt ném, phải nhẹ nhàng tránh dập nát để tránh sự xâm nhập của vi sinh vật vào rau quả. - Không nên chất đống rau quả ngoài trời nắng, nóng rau quả sẽ hô hấp mạnh và dẫn đến hư hỏng, rau quả cần xếp vào kho mát hoặc kho lạnh tùy từng loại rau quả. Có thể dùng các biện pháp bảo quản khác như: Bảo quản bằng phương pháp hóa học, phương pháp bảo quản bằng khí quyển, phương pháp bảo quản bằng màng…vv. Với các phương pháp pháp bảo quản trên phương pháp được phổ biến và có hiệu quả đó là phương pháp bảo quản bằng màng và phương pháp điều chỉnh khí quyển hai phương pháp này nó cho làm cho sản phẩm kéo dài thời gian bảo quản tốt hơn và không ảnh hưởng tới sức khỏe của người tiêu dùng bên cạnh đó cũng mang lại giá trị kinh tế đáng kể. Vì vậy nên cần phát huy tính tối ưu của hai phương pháp này trong quá trình bảo quản rau quả. Trong quá trình thực hiện đề tài em đã rất cố gắng nhưng cũng không tránh khỏi sự thiếu sót trong khi thực hiện đề tài này mong các quý thầy cô bộ môn đóng góp thêm vào những phần thiếu sót của đề tài giúp cho đề tài càng tốt và thêm sinh động hơn. Em xin chân thành cảm ơn sự đóng góp và sự quan tâm dạy dỗ của thầy cô đã giúp chúng em nhiều trong quá trình học tập cũng như trong quá trình thực hiện đề tài, đặc biệt là thầy Trần Thanh Đời đã giành thời gian giúp đở em trong thời gian vừa qua. Em xin chân thành cám ơn!