kĩ thuật bảo quản bằng hóa chất

MỤC LỤC
V. BẢO QUẢN BẰNG HÓA CHẤT...................................................................................48
[1,5,8,9]..................................................................................................................................48
Nói chung dung bất kì một lọai hóa chất nào để bảo quản rau quả đều dẫn đến ít nhiều làm
giảm khả năng đề kháng chống bệnh tật và ảnh hưởng đến chất lựơng rau quả, mặt khác
có khi làm ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử dụng. ....................................................48
Trước đây người ta thường sử dụng chất hóa học tổng hợp để bảo quản rau quả vì họat
tính mạnh và rẻ tiền. Nhưng xu hướng hiện nay để đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng
và yếu tố thân thiện với môi trường người ta sử dụng các chất có nguồng gốc từ tự nhiên.
................................................................................................................................................48
1. Các chất có nguồn gốc từ vi sinh vật:...............................................................................48
1.1.Nisin:................................................................................................................................48
Nisin là chất kháng khuẩn có nguồn gốc từ vi sinh vật, nó được tạo thành trong quá trìng
sống của nhóm vi khuẩn lên men lactic Steptococens lactic. Tên thương mại là Nisaphin.
................................................................................................................................................48
1.2.Natamycin: (Pimaricin) ..................................................................................................50
Natamycin là một hợp chất kháng sinh có nhiều nối đôi (polyenic antibiotic) được điều
chế từ xạ khuẩn Streptomyces natalensis..............................................................................50
a. Công thức cấu tạo: C33H47NO13....................................................................................50
e. Cơ chế tác dụng:................................................................................................................51
Ức chế nấm men và nấm mốc bằng cách tác dụng với sterol trong membrane...................51
f. Ứng dụng:...........................................................................................................................51
Nồng độ sử dụng: 1-5mg/kg................................................................................................51
Có tác dụng tốt hơn sorbic acid và benzoic acid.................................................................51
Rau quả: Phun lên hoặc nhúng trong dung dịch 0.4%.........................................................51
g. Độc tính:............................................................................................................................51
Sử dụng đúng liều lượng qui định thì không gây độc nhưng ở hàm lượng cao thì có các
tir65u chứng ngộ độc như cảm giác buồn nôn, hiện tượng nôn mửa, tiêu chảy đôi khi cũng
được thấy sau khi dụng 300-400mg natamycin hằng ngày. Không có những thay đổi đáng
kể tế bào máu.........................................................................................................................51
2. Các chất có nguồn gốc từ động vật...................................................................................51

Hiện nay một chất có nguồn gốc từ động vật đang được sử dụng ngày càng nhiều trong
bảo quản rau trái là chitosan..................................................................................................51
a. Định nghĩa:........................................................................................................................51
3. Các chất có nguồn gốc từ thực vật....................................................................................52
1
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
Phần 1: CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY HƯ HỎNG RAU TRÁI TƯƠI
[10,13,1]
Rau trái tươi là loại thực phẩm có nhu cầu ngày càng cao do chúng chứa các
thành phần dinh dưỡng rất tốt cho sức khoẻ con người, không chứa các phụ gia do chưa
qua chế biến. Tuy nhiên, rau trái tươi lại rất dễ bị hư hỏng và việc bảo quản để giữ được
chất lượng là không thể thiếu trong buôn bán thương mại hiện nay. Nguyên nhân dẫn tới
hư hỏng rau trái tươi rất đa dạng nên trong quá trình bảo quản cần hạn chế tới mức tối
thiểu các hư hỏng này.
1. Sự hô hấp
Rau trái là những hàng hóa tươi sống, do đó tốc độ hô hấp có ảnh hưởng quan
trọng đến chất lượng rau trái tươi. Thường thì tốc độ hô hấp càng cao thì thời gian bảo
quản càng ngắn. Tốc độ hô hấp phụ thuộc vào từng loại rau trái. Những quả chưa trưởng
thành như đậu hà lan, hay quả đậu phộng thì có tốc độ hô hấp cao hơn quả trưởng thành,
nhưng ở cà chua và củ hành thì ngược lại, quả trưởng thành có tốc độ hô hấp cao hơn.
Hô hấp là quá trình chuyển hóa năng lượng trong các liên kết hóa học thành một
dạng khác có ích hơn cho tế bào, mục đích để cung cấp cho các phản ứng chuyển hóa
khác trong tế bào. Ở điều kiện có O
2
, rau trái thực hiện hô hấp hiếu khí. Trong quá trình
hô hấp, O
2
và glucose được tiêu thụ, trong khi CO
2
, H

2
O và nhiệt được sinh ra. Ở mô lá
và hoa chưa trưởng thành như rau diếp, spinach, bông cải xanh, do dự trữ năng lượng ít
nên cần hô hấp nhiều. Nhưng quá trình hô hấp lại làm tăng tốc độ lão hóa, dẫn đến mô
mềm, thành tế bào dễ vỡ, và dịch bào bên trong tế bào chảy ra ngoài, vi khuẩn hoại sinh
có thể phát triển, gây ra mùi hôi thối. Đồng thời, nếu nhiệt từ quá trình hô hấp không
được tản đi kịp thời thì nhiệt sinh ra lại có tác dụng kích thích quá trình hô hấp, dẫn tới
rau trái nhanh chóng bị hư hỏng hơn.
Trái có đỉnh đột phá hô hấp có thể được thu hoạch lúc chưa chín muồi, và được
dú chín sau đó (chuối, xoài, cà chua, lê tàu…). Trong quá trình chín của trái có đỉnh đột
phá hô hấp, có một khoảng thời gian ngắn, cường độ hố hấp của trái sẽ tăng lên đột
2
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
ngột. Nếu không điều chỉnh nhiệt độ, sau khoảng thời gian này, trái sẽ nhanh chóng chín
muồi và lão hóa nhanh chóng.
Tóm lại, nếu nhiệt độ không được điều chỉnh thì nhiệt sinh ra từ quá trình hô hấp
sẽ làm tăng sự mất nước, hơn nữa còn tăng nhiệt và tăng ẩm, mà trong quá trình bảo
quản, chính nhiệt và ẩm sẽ hỗ trợ cho sự phát triển của vi khuẩn và nấm mốc.
2. Sự tạo thành khí ethylene
Khí ethylene là một hormone thực vật đóng vai trò quan trọng trong quá trình
chín và sự lão hóa ở trái (Reid, 1992). Tất cả các tế bào thực vật đều sinh ra khí ethylene
ở mức độ thấp. Tuy nhiên, các nguyên nhân gây stress ở tế bào thực vật sẽ dẫn tới thúc
đẩy sự tổng hợp khí ethylene nhiều hơn. Các nguyên nhân gây stress có thể là sự mất
nước quá mức, các tổn thương cơ học, hoặc sự tấn công của mầm bệnh. Trái có đỉnh đột
phá hô hấp sản xuất ra khí ethylene với tốc độ nhanh nhất khi bắt đầu chín muồi, và
hormone này được cho là thúc đẩy và phối hợp các biến đổi sinh hóa và sinh lý xuất
hiện trong quá trình chín. Sự tạo thành khí ethylene có thể dẫn tới việc tăng tốc quá trình
chín và sự lão hóa. Ví dụ, rau xanh bị mất đi màu xanh nhanh chóng; chất xơ dày lên ở
măng tây; hiện tượng mềm quả hoặc chín sớm có thể xảy ra ở quả chưa chín; ở bắp cải
và bông cải xảy ra hiện tượng rụng lá nhanh hơn.

3. Sự lão hóa
Sự lão hóa là sự hóa già tự nhiên ở mô thực vật và nó được thúc đẩy bởi sự có
mặt của khí ethylene, và bất kỳ yếu tố nào khác làm tăng tốc độ hô hấp. Một số biến đổi
trong quá trình lão hóa có thể ảnh hưởng đến việc chế biến rau trái tươi. Ví dụ, sự thay
đổi cấu trúc hóa học và vật lý của thành tế bào, trong khi sự nguyên vẹn của thành tế
bào đóng vai trò quan trọng đối với cấu trúc của sản phẩm chế biến.
4. Sự nảy mầm và kéo dài ngọn
Rễ, thân, và củ có một khoảng thời gian ngủ tự nhiên, và thời gian ngủ này có thể
được kéo dài ra trong quá trình bảo quản. Sự nảy chồi làm chấm dứt thời gian ngủ, và
làm giảm thời gian bảo quản và sử dụng. Sự nảy chồi thường gặp ở khoai tây và củ
hành. Trong khi trong đều kiện độ ẩm không khí cao, thường xuất hiện sự kéo dài ngọn
ở măng tây. Cả sự nảy mầm, sự kéo dài ngọn, hay kéo dài rễ đều là điều không thể chấp
nhận được đối với sản phẩm rau trái tươi khi bán ra thị trường. Trong khi đó, sản phẩm
chế biến ít bị ảnh hưởng hơn do rễ và chồi có thể được cắt đi trong quá trình chế biến.
3
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
Tuy nhiên, ngay cả khi nó không ảnh hưởng tới vẻ bề ngoài của sản phẩm chế biến thì
chất lượng bên trong của sản phẩm cũng bị giảm sút, do sự phân bố vật chất không đồng
đều. Ví dụ, trong quá trình bảo quản khoai tây, xảy ra hiện tượng nảy mầm, tinh bột khi
biến thành đường sẽ được vận chuyển đến các điểm phát triển thành chồi.
5. Sự mất nước
Rau trái thường có một lớp sáp bảo vệ, tránh khỏi sự tấn công của côn trùng,
mầm bệnh, sự tổn thương cơ học và cả sự mất nước. Lớp sáp tuy có thể làm giảm sự
mất nước từ bề mặt thực vật nhưng không thể ngăn cản hoàn toàn sự mất nước. Nếu lớp
bảo vệ bị tổn thương, thì sự mất nước có thể trầm trọng hơn.
Ở các cơ quan đã trưởng thành như thân, rễ, quả, các mô sẽ dày lên và hóa gỗ để
duy trì cấu trúc của nó khi già. Tuy nhiên, sự có mặt của các chất xơ thô trong thành
phần là không mong muốn đối với rau trái tươi, vì thế nhiều loại rau được thu hoạch khi
chưa trưởng thành. Do đó, cấu trúc của rau trái tươi không do thành phần xơ thô trong tế
bào nữa, mà phụ thuộc vào áp suất trương của tế bào. Áp suất trương là áp suất được tạo

ra khi chất tan chiếm đầy trong không bào, nén ép vào thành tế bào. Nếu quá nhiều nước
bị mất đi khỏi mô bào thì áp suất trương sẽ giảm xuống dẫn đến rau trái bị héo, và bề
mặt bị nhăn nheo.
Tốc độ mất nước sau thu hoạch phụ thuộc chủ yếu vào chênh lệch áp suất hơi
nước giữa bên trong và bên ngoài tế bào. Tuy nhiên, có nhiều yếu tố khác ảnh hưởng
đến sự mất nước: tỷ lệ diện tích bề mặt và thể tích càng lớn thì sự mất nước diễn ra càng
nhanh, thường thấy rau lá mất nước nhanh hơn quả có hình cầu; lớp sáp trên bề mặt quả;
và cấu tạo của vỏ. Một số trái có vỏ dày như citrus, chuối… có thể bị mất một lượng ẩm
từ vỏ mà không ảnh hưởng tới chất lượng của phần ăn được. Tuy nhiên, nếu vỏ ngoài bị
tổn thương thì sự mất nước sẽ diễn ra nhanh chóng.
Trái có vỏ mỏng thì mất nước nhanh hơn trái có vỏ dày, ví dụ như nho thì quá
trình mất nước xảy ra rất nhanh chóng. Ngoài ra, sự mất nước còn dẫn tới việc thúc đẩy
sự tạo thành khí ethylene.
6. Nấm và vi khuẩn gây bệnh
Vi sinh vật quan trọng nhất gây hư hỏng rau trái tươi là nấm, bởi vì điều kiện
acid trong rau trái tươi có khuynh hướng ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn (đa số vi
khuẩn thích hợp với môi trường trung tính hơn acid). Mầm bệnh chủ yếu xâm nhập vào
4
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
các mô bị tổn thương. Ví dụ loài Pencillium là nguyên nhân gây ra các bệnh mốc xanh
lá cây và xanh da trời đối với citrus, chỉ xâm nhập và gây bệnh khi trái bị tổn thương,
không gây hại khi trái không bị tổn thương. Nói chung, rau trái tươi không bị tổn
thương có khả năng đề kháng đối với mầm bệnh, nhờ hàng rào tự nhiên là vỏ trái và sự
có mặt của các chất chống vi sinh vật trên vỏ trái.
Một số vi khuẩn có thể xâm nhập thông qua các khoảng hở tự nhiên như các khí
khổng hay khe nứt sinh trưởng. Các nhóm vi khuẩn thường gặp là các nhóm vi khuẩn
gây thối như Erwinia. Dưới điều kiện thích hợp (sự có mặt của nước tự do), chúng có
thể xâm nhập vào cà chua, thông qua các khe nứt sinh trưởng, chúng sinh ra một lượng
lớn các enzyme ngoại bào và nhanh chóng phá hủy tế bào, gây thối rửa và mùi khó chịu.
Chỉ có một số rất ít nấm có thể xâm nhập trực tiếp vào phần vỏ không bị tổn

thương của rau trái. Nhìn chung, những mầm bệnh này tương đối nguy hiểm và khó giải
quyết, bởi vì chúng chưa gây bệnh cho rau trái trước khi thu hoạch, nhưng vẫn còn tồn
tại ở dạng không hoạt động. Hiện tượng này thường thấy ở quả hơn, ban đầu mầm bệnh
xâm nhập và tồn tại ở dạng không hoạt động khi quả chưa chín, khi quả chín, chúng
chuyển sang dạng hoạt động và bắt đầu xâm nhập vào các mô. Colletotrichum
gloeosporioide là một mầm bệnh thường thấy gây bệnh theo kiểu này, trên một số rau
trái vùng nhiệt đới như xoài, đu đủ… Triệu chứng thường thấy là bề mặt trái bị lõm hay
gây các tổn thương trên bề mặt và có thể sinh bào tử màu hồng đến da cam.
Colletotrichum musae cũng gây các triệu chứng tương tự ở chuối. Botrytis cinerea gây
bệnh chủ yếu ở dâu tây, bào tử tạo thành có màu nâu, hình thành ở 20
o
C.
Các bệnh trên da có thể không ảnh hưởng đến chất lượng bên trong của trái,
nhưng gây tổn thất giá trị kinh tế nghiêm trọng, do khuyết điểm về hình dáng bề ngoài.
Khoai tây là một ví dụ vì dễ dàng mắc các bệnh liên quan tới da như mốc đen
(Rhizoctonia solani); chấm đen (Colletotrichum coccodes); mốc vàng
(Helminthosporium solani) và bệnh nấm vảy (Streptomyces scabies), bệnh này có thể
lan rộng nhanh chóng trên thân khi tăng nhiệt độ (Snowdon, 1991).
Nhìn chung, các ảnh hưởng của nấm mốc và vi khuẩn được thúc đẩy bởi điều
kiện độ ẩm cao mà cụ thể là sự có mặt của nước tự do. Mầm bệnh của rau trái có thể
hạn chế được nếu như quan tâm đến khả năng phát triển của chúng ở điều kiện nhiệt độ
khác nhau, tuy nhiên chúng thường phát triển trong khoảng 6-35
o
C. Một số vẫn tồn tại,
5
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
thậm chí phát triển (mặc dù chậm) ở nhiệt độ thấp khoảng 1
o
C. Ví dụ Botryodiplodia
theobromae hay Aspergillus niger ưa mát, và có khuynh hướng gây bệnh nghiêm trọng

khi ẩm cao.
Mầm bệnh có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến rau quả tươi dùng chế biến công
nghiệp. Ví dụ như sự có mặt của Alternaria trong một vài loại citrus có thể gây thối rửa
hoặc gây mùi khó chịu; sự có mặt của các enzyme từ vi sinh vật nhiễm (như Rhizopus)
làm mềm sản phẩm đóng hộp ngay cả khi nấm đã bị tiêu diệt trong quá trình thanh
trùng.
7. Rối loạn sinh lý và các dạng tổn thương
a. Rối loạn sinh lý
Rối loạn sinh lý là sự biên đổi bất lợi xuất hiện khi rau quả tươi rối loạn chuyến
hóa. Những rối loạn này có thể có nguyên nhân từ các yếu tố bên trong như mất cân
bằng khoáng, hoặc yếu tố môi trường như bảo quản ở nhiệt không thích hợp hoặc thành
phần khí không thích hợp.
Các triệu chứng nhẹ thường chỉ ảnh hưởng lên bề mặt mô, điều này không ảnh
hưởng nhiều lắm nếu rau trái dùng để chế biến, nhưng có thể giảm khả năng tiêu thụ đối
với rau trái sử dụng tươi, do hình dạng bên ngoài bị biến dạng. Ngoài ra, những rối loạn
sinh lý có thể làm tăng tính nhạy cảm của rau trái đối với sự xâm nhập của mầm bệnh.
Các rối loạn sinh lý bị ảnh hưởng bởi các yếu tố trước thu hoạch như giống cây trồng,
sự thành thục hoặc khoảng thời gian chín, và sự mất cân bằng dinh dưỡng trước thu
hoạch cũng làm tăng các hiện tượng rối loạn trong quá trình bảo quản. Một trong những
chất dinh dưỡng được quan tâm trong thành phần dinh dưỡng cho cây trước thu hoạch là
calcium. Calcium có vai trò quan trọng trong việc duy trì sự bền vững cho thành tế bào.
Ví dụ khi đất trồng thiếu calcium, trên vỏ táo sẽ xuất hiện các vết hõm, vết hõm cứng
trong khi các phần khác mềm, phần vết hõm có vị đắng.
b. Tổn thương do nhiệt độ
Có nhiều rối loạn liên quan đến nhiệt độ quá cao hay quá thấp.
- Tổn thương do nhiệt độ quá cao: Nhiệt độ quá cao do rau trái bị phơi ra ngoài
ánh nắng mặt trời, hoặc xử lý nhiệt không thích hợp sau khi thu hoạch, gây nên các tổn
thương trên da hoặc bề mặt bị gồ ghề.
6
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt

- Tổn thương do lạnh đông: rất ít rau trái dùng để ăn tươi có thể lạnh đông được
(ví dụ như củ hành). Tuy nhiên đa số rau trái dùng để ăn tươi không chịu được nhiệt độ
lạnh đông, vì các tinh thể tạo thành bên trong tế bào có thể làm vỡ tế bào, dịch bào chảy
ra ngoài, các mô sẽ bị xẹp xuống khi rã đông làm cấu trúc thay đổi một cách không thể
chấp nhận được. Các hư hỏng kiểu này ít ảnh hưởng đến các loại rau trái có hàm lượng
nước thấp, hoặc được nấu lên trước khi sử dụng như đậu Hà Lan, củ cải vàng, bắp ngọt,
carrot, bông cải xanh, spinach.
- Tổn thương lạnh: tổn thương lạnh khác biệt hoàn toàn với tổn thương do lạnh
đông. Tổn thương lạnh có thể xảy ra ở trên điểm đông đặc. Rau quả vùng nhiệt đới và
cận nhiệt đới dễ bị tổn thương lạnh hơn. Tuy nhiên, cũng có sự khác nhau về sự nhạy
cảm với điều kiện lạnh giữa các giống cây trồng với nhau, giữa rau trái trưởng thành và
chưa trưởng thành, giữa rau trái chín và chưa chín. Các triệu chứng khi tổn thương lạnh
bao gồm: bề mặt bị ẩm ướt, vỏ bị rỗ, thịt quả bên trong bị đổi màu và không tiếp tục
chín, lão hóa nhanh chóng và tăng nguy cơ thối rữa. Các triệu chứng có thể biểu hiện rõ
ràng khi tăng nhiệt độ đến nhiệt độ bình thường trở lại.
- Tổn thương thành phần không khí không thích hợp: tổn thương thường xảy ra
khi rau quả được bảo quản trong điều kiện có O
2
hoặc có lượng CO
2
quá cao. Ví dụ, khi
bảo quản rau trái mà điều kiện thông gió không tốt, khi nhiệt độ tăng cao hơn (nhiệt sinh
ra do quá trình hô hấp) thì sự hô hấp cũng diễn ra nhanh hơn, làm thành phần không khí
nhanh chóng bị biến đổi và trở nên không còn phù hợp với điều kiện hô hấp bình
thường nữa. Các triệu chứng phụ thuộc vào từng loại rau trái, ví dụ khoai tây bị đen ở
tâm củ, rau diếp thì gân lá bị thâm, táo bị tổn thương bề mặt. Khi hàm lượng O
2
thấp,
rau trái có thể chuyển sang hô hấp yếm khí, sinh mùi khó chịu. Khả năng chịu đựng tình
trạng O

2
thấp là khác nhau đối với các loại rau trái, đa số thì khi hàm lượng O
2
nhỏ hơn
3% thì chuyển sang hô hấp yếm khí, nhưng khoai lang tương đối nhạy cảm với hàm
lượng O
2
thấp, nếu thấp hợn 8% thì khoai lang sẽ chuyển sang hô hấp yếm khí. Điều
kiện yếm khí cũng thúc đẩy các vi sinh vật gây thối phát triển.
c. Tổn thương cơ học
Tổn thương cơ học là nguyên nhân quan trọng nhất làm giảm giá trị của rau trái
tươi, không chỉ vì nó gây mất mát trực tiếp về khối lượng mặc dù nó gây ra các vết
thương trên bề mặt rau quả. Mà từ các vết thương này, vi sinh vật gây bệnh có thể xâm
7
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
nhập, tăng sự mất nước dẫn đến làm giảm chất lượng của rau trái. Ngoài ra, tổn thương
cơ học còn thúc đẩy sự tạo thành khí ethylene trong mô thực vật, kết quả là trái có thể
vàng, chín sớm…
Tổn thương cơ học có nguyên nhân từ do côn trùng hay do thu hái. Bao gói
không thích hợp cũng là nguyên nhân gây ra tổn thương cơ học, do va chạm vào các gờ
sắc nhọn hoặc các phần cứng khác, hoặc bị dập cho thiếu các vật đệm lót dưới bao bì
vận chuyển.
Vết thâm có thể xuất hiện do rơi, hoặc bị nén chặt (xảy ra khi sản phẩm bị chất
quá cao). Các tổn thương cơ học có thể làm rau trái bị loại ra khi bán lẻ để sử dụng tươi.
Tóm lại, có nhiều nguyên nhân dẫn tới việc giảm sút chất lượng của rau trái tươi,
các yếu tố này không những làm mất giá trị cảm quan mà còn thúc đẩy quá trình lão
hóa. Trong đó môi trường bảo quản có vai trò quan trọng quyết định tốc độ thay đổi
chất lượng rau tái tươi.
Phần 2: CÁC KỸ THUẬT HIỆN ĐẠI TRONG BẢO QUẢN RAU TRÁI TƯƠI
I. KỸ THUẬT MAP MỚI: HIGH O

2
MAP
[5,6,7]
1. Giới thiệu chung:
Trong những năm gần đây, có một sự phát triển nhanh chóng trên thị trường các
sản phẩm rau quả tươi. Động lực chính của sự phát triển này là sự gia tăng nhu cầu sử
dụng các sản phẩm tươi, có lợi cho sức khoẻ, thuận tiện và không có phụ gia. Tuy nhiên
các sản phẩm tươi thì rất dễ bị hư hỏng do sự đổi màu của enzyme, mất nước và sự phát
triển của vi sinh vật. Việc sản xuất và thực hiện theo cách dùng thích hợp của phương
pháp đóng gói khí quyển điều chỉnh (MAP) thì có hiệu lực chống lại cơ chế hư hỏng này
giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Sự kéo dài thời gian bảo quản tạo ra nhiều lợi
nhuận thương mại do ít bị lãng phí mất mát trong sản xuất và bán lẻ, phân phối, giúp cải
thiện hình ảnh sản phẩm và khả năng bán thuận tiện, tăng giá trị đối với người tiêu dùng.
2. Sự tạo lập khí quyển điều chỉnh cân bằng: (EMA)
Không giống như những thực phẩm đã qua chế biến, các sản phẩm rau trái tươi
tiếp tục hô hấp sau khi đóng gói. Sự tiêu thu O
2
và làm giàu CO
2
là kết quả tự nhiên của
quá trình hô hấp đối với môi trường khí quyển trong bao bì. Từ đó một khí quyển thay
đổi một cách bị động được thành lập trong những bao gói đóng kín. Nếu các đặc tính hô
hấp của một sản phẩm phù hợp với tính thấm chọn lọc của màng bao thì một sự tạo lập
khí quyển cân bằng được thành lập một cách bị động bên trong bao bì. Tuy nhiên, đối
với các sản phẩm rau quả tươi thì sự hình thành sự cân bằng này cũng bị giới hạn do quá
trình hô hấp không ổn định và khó điều khiển chung cho nhiều loại rau trái. Bằng cách
thay thế khí quyển trong bao bì với một hỗn hợp thích hợp O
2
, CO
2

, N
2
, một phương
8
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
pháp EMA có lợi có thể được thành lập nhanh hơn và hiệu quả hơn. Ví dụ, bao bì chứa
đầy N
2
hoặc một hỗn hợp của 5-10% O
2
, 5-10% CO
2
và 80-90% N
2
là việc thực hiện
thương mại để ngăn cản sự hoá nâu không mong muốn trên rau salad xanh (Day, 1998).
Chìa khoá thành công trong việc sử dụng MAP cho sản phẩm rau trái tươi hiện
nay là dùng màng bao gói có tính thấm khí hợp lý để tạo EMA tốt nhất, tiêu biểu là loại
thấm khí 3-10% O
2
và 3-10% CO
2
.
Phương pháp EMA bị ảnh hưởng bởi:
- Tốc độ hô hấp của sản phẩm;
- Tính thấm khí của màng bao;
- Thể tích, bề mặt tiếp xúc với khí và khối lượng đầy;
- Sự tiếp xúc với ánh sáng.
Do đó, sự tạo lập một EMA tốt nhất đối với từng sản phẩm là rất phức tạp. Xa
hơn, trong nhiều điều kiện thương mại, sản phẩm mà được bao gói trong các màng bao

không đủ tính thấm khí thì kết quả là các phản ứng kỵ khí không mong muốn (ví dụ khi
O
2
<2% và CO
2
>20%). Chính vì vậy mà màng thấm khí có tốc độ vận chuyển khí cao đã
được phát triển và bây giờ được dùng thương mại để duy trì EMA hiếu khí (ví dụ 5-15%
O
2
và 5-15% CO
2
) cho các sản phẩm có tốc độ hô hấp cao như broccoli và các loại bông
cải, carrot, đậu và spinach. Tuy nhiên giá thành màng bao thấm khí tương đối cao, cho
phép mất ẩm, hương thơm và có thể cho phép các vi sinh vật đi vào bên trong bao bì
trong suốt thời gian bảo quản. Để khắc phục các yếu điểm này, phương pháp High O
2
MAP đã được nghiên cứu và ứng dụng.
3. Phương pháp HIGH O
2
MAP:
3.1. Nguyên tắc:
Phương pháp High O
2
MAP là phương pháp điều chỉnh khí quyển bằng màng
bao mà thành phần khí trong bao bì có hàm lượng O
2
chiếm ưu thế (lớn hơn 40%) so với
các khí khác trong suốt thời gian bảo quản.
Ứng dụng của phương pháp MAP dùng O
2

hàm lượng cao (high O
2
MAP) là một
hướng đi mới cho việc bán lẻ các sản phẩm tươi và có khả năng khắc phục nhiều nhược
điểm vốn có của việc đóng gói dùng không khí tiêu chuẩn công nghiệp hay dùng
phương pháp MAP hàm lượng O
2
thấp như hiện nay.
3.2. Tác dụng, biến đổi:
Kết quả của hội đồng uỷ ban châu âu (European Comission) và các dự án phát
triển công nghiệp đã chỉ ra rằng phương pháp High O
2
MAP có hiệu lực đặc biệt trong
việc ngăn chặn sự chuyển màu bởi enzyme, ngăn cản các phản ứng lên men kỵ khí và
mất nước, đồng thời chống lại sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí và kỵ khí.
a. Ngăn cản sự phát triển của các vi sinh vật:
High O
2
MAP có khả năng ngăn cản sự phát triển của các vi sinh vật hiếu khí và
kị khí. Điều này có thể được giải thích bằng hình dưới đây:
9
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
Hình 1: Sự ngăn chặn quá trình phát triển của vi sinh vật bằng High O
2
MAP.[5]
Kết quả được giải thích bằng giả thiết sau: các gốc oxy hoạt động làm tổn thương
các đại phân tử của tế bào sống và vì thế ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật khi sự tác
động áp suất của O
2
áp đảo trấn át hệ thống bảo vệ của tế bào. (Gonzalez Roncero and

Day, 1998; Amanatidou, 2001).
b. Ngăn cản sự đổi màu do enzyme của rau trái tươi:
Enzyme polyphenoloxidase (PPO) là enzyme khởi đầu làm mất màu của rau trái
tươi. PPO xúc tác cho phản ứng oxy hoá các hợp chất phenolic tự nhiên thành các
quinone không màu và sau đó tổng hợp các hợp chất màu melanin. Giải thích được giả
thuyết rằng: hàm lượng O
2
cao sẽ làm ức chế enzyme PPO do làm thay đổi cấu trúc,
đồng thời khi các quinone được tổng hợp ở hàm lượng cao sẽ có thể gây ra ức chế
ngược lại quá trình sản xuất ra PPO.
Hình 2: Cơ chế tác động của hàm lượng O
2
cao lên enzyme polyphenoloxydase.
[5]
c. Ngăn cản các phản ứng lên men kị khí không mong muốn:
Khi hàm lượng O
2
chiếm ưu thế thì các phản ứng lên men kỵ khí sẽ không xảy ra
từ đó chất lượng sản phẩm được đảm bảo.
10
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
Hình 3: Cơ chế của quá trình lên men kỵ khí.[5]
3.3. Ưu và nhược điểm của phương pháp High O
2
MAP
Theo hiệp hội nghiên cứu Campden và Chorleywood (CCFRA) đã thực hiện
nhiều thử nghiệm trên rau diếp lạnh đông và các loại trái cây nhiệt đới. Kết quả của
những thử nghiệm này đã chỉ ra rằng high O
2
MAP đã khắc phục được nhiều nhược

điểm của low O
2
MAP. High O
2
MAP có nhiều tác động đặc biệt trong sự ngăn cản sự
mất màu do ezyme, hạn chế các phản ứng lên men kỵ khí và ngăn cản sự phát triển của
vi sinh vật. Đồng thời, phương pháp high O2 MAP sử dụng màng bao không thấm khí
thì giá thành không cao, giúp ngăn chặn sự mất nước, mất hương, và ngăn chặn được sự
xâm nhập của vi sinh vật.
a. Ưu điểm:
- Thời gian bảo quản của High O
2
MAP dài hơn so với phương pháp dùng hàm
lượng O
2
thấp hay phương pháp dùng không khí tiêu chuẩn công nghiệp (industry-
standard air). Đối với hầu hết các sản phẩm, dưới các điều kiện bảo quản và đóng gói
nhất định, high O
2
MAP có những tác động có lợi đến chất lượng cảm quan so với đóng
gói theo không khí tiêu chuẩn hay low O
2
MAP. High O
2
MAP có ảnh hưởng tốt làm
kéo dài thời gian bảo quản của rau diếp, nấm xắt lát, hoa broccoli, rau spinach, rau mùi
tây, củ cải Thuỵ Điển, quả mâm xôi, dâu, nho, cam…
Bảng 1: Thời gian bảo quản của High O
2
MAP so với Low O

2
MAP.[5]
Rau trái bảo quản ở 8
0
C Thời gian bảo quản (ngày)
Industry standard air/low O2 MAP High O2 MAP
Rau diếp xứ lạnh 2-4 4-11
Chuối 2 4
Bông cải Broccoli 2 9
Cos lettuce (rau diếp) 3 7
Dâu 1-2 4
Lá spinach non 7 9
Lá rau mùi tây 4 9
Cây gia vị coriander 4 7
Cải Thuỵ Điển 3 10
11
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
- Giúp giữ được chất lượng cảm quan. Sự chuyển màu do enzyme của khoai tây
và táo được ngâm nhúng dung dịch xử lý non-sulphite (các hoá chất này thường là acid
ascorbic hoặc erythorbic hoặc muối natri của chúng với acid citric, acid malic, acid
tartatric, 4-hexylresocinol, cysteine hydrochloride) được ngăn chặn tốt hơn khi sử dụng
MAP yếm khí (<2% O2) kết hợp với N
2
so với phương pháp high O
2
MAP. Tuy nhiên,
high O
2
MAP giữ được mùi hương và cấu trúc sản phẩm. Tương tự, high O
2

MAP kết
hợp ngâm non-sulphite đối với khoai tây và chuối thì thời gian bảo quản đạt được dài
hơn so với phương pháp low O
2
MAP.
- High O
2
MAP ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, các vi
sinh vật gây bệnh như: Aeromonas hydrophila, Samonella enteritidis, Pseudomonas
putida, Rhizopus stolonifer, Botrytis cinerea, Penicillium roqueforti, Penicillium
digitatum và Aspergillus niger. High O
2
MAP được sử dụng một mình thì không ngăn
cản được sự phát triển hay kích thích sự phát triển của Pseudomonas fragi, Bacillus
cereus, Lactobacillus sake, Yersinia enterocolitica và Listeria monocytogenes, nhưng
khi thêm 10-30% CO
2
thì có thể ngăn cản được sự phát triển của tất cả các loại vi khuẩn
trên.
Hình 4: Sự ảnh hưởng của thành phần O
2
lên sự phát triển của các loại nấm mốc.[5]
12
Đường
kính hệ
sợi nấm
Thành phần không khí
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
Hình 5: Sự ngăn chặn sự phát triển của nấm Penicillium digitatum trên cam dưới hàm
lượng O

2
cao.[5]
- Tốc độ hô hấp sẽ không bị ảnh hưởng khi dùng high O
2
MAP nhưng khi có
thêm 10% CO
2
thì nó sẽ bị giảm.
- High O
2
MAP có tác động có lợi lên sự duy trì acid ascorbic, chỉ số oxy hoá
lipid và ức chế hoá nâu do enzyme đối với rau diếp.
- Sản phẩm sử dụng High O
2
MAP sau khi trữ lạnh thì khi tiêu hoá sẽ giúp tăng
khả năng hấp thu các chất chống oxy hoá. Ví dụ, đối với rau diếp sử dụng High O
2
MAP
và sau khi trữ lạnh sẽ giúp gia tăng khả năng hấp thu acid ascorbic, β−carotene, lutein,
các hợp chất phenolic.
- Các chất chiết rút từ rau diếp và các rau trái khác được bao gói bằng High O
2
MAP không có bất kì chất độc hại nào ảnh hưởng đến tế bào ruột kết con người.
- Khi sử dụng màng bao không thấm khí thì phương pháp High O
2
MAP giúp
ngăn chặn mất hương, sự xâm nhập của vi sinh vật đồng thời giảm giá thành sản phẩm.
b. Nhược điểm:
- High O
2

MAP làm gia tăng hoạt tính của enzyme peroxidase của Botrytis
cinerea, nhưng khi thêm 10% CO
2
sẽ làm giảm hoạt tính này.
- Do hàm lượng O
2
trong bao bì cao nên máy đóng bao bì phức tạp hơn, cần đảm
bảo an toàn cháy nổ khi bảo quản và vận chuyển.
3.4. Cách thực hiện:
a. Thành phần khí tối ưu:
Dựa trên các thử nghiệm thực tế của CCFRA, thành phần khí tối ưu trong bao gói
sử dụng High O
2
MAP đối với các sản phẩm rau trái rươi là: 80-95% O
2
và 5-20% N
2
.
Sau khí đóng gói kín, lượng O
2
chiếm đa số sẽ bị giảm trong khi lượng CO
2
sẽ
tăng trong suốt quá trình bảo quản do sự hô hấp tự nhiên của rau trái tươi. Thực hiện tối
13
Diện tích hệ
nấm (cm
2
) trên
cam sau 6 ngày

bảo quản ở
18
0
C
Thành phần khí
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
ưu lợi ích của High O
2
MAP, cần duy trì lượng O
2
lớn hơn 40% và CO
2
từ 10-15% trong
suốt thời gian bảo quản sản phẩm. Điều này có thể đạt được bằng cách:
- Hạ thấp nhiệt độ bảo quản;
- Lựa chọn sản phẩm có tốc độ hô hấp thấp;
- Làm giảm tối thiểu bề mặt mô bị cắt hay bị tổn thương; giảm tỉ lệ thể tích sản
phẩm trên tỉ lệ thể tích các khí: giảm khối lượng đóng gói hay tăng thể tích O
2
đóng gói;
- Dùng màng bao mà duy trì lượng O
2
cao trong khi cho phép một cách có chọn
lọc phần CO
2
vượt mức có thể thoát ra ngoài hay bằng cách dùng kết hợp với
loại bột đóng gói hoạt động có tính chất đổi mới mà có thể hấp phụ phần CO
2
dư và giải phóng ra O
2

tạo sự cân bằng thích hợp (McGrath, 2000).
Để duy trì lượng O
2
lớn hơn 40% và CO
2
từ 10-25% trong suốt thời gian bảo
quản, người ta có thể thực hiện không cần đưa một lượng CO
2
nào vào trong hỗn hợp
khí vì lượng CO
2
sẽ được tạo ra trong bao bì kín trong thời gian bảo quản.
Dựa trên các kết quả thực nghiệm, hỗn hợp giàu O
2
có hiệu lực tốt nhất là 80-
85% O
2
và 15-20% CO
2
, sẽ có tác động tốt nhất đối với chất lượng cảm quan và chống
lại các vi sinh vật trên các sản phẩm rau trái tươi (Day, 2001).
b. Vật liệu bao gói:
Vật liệu bao gói khuyến cáo dùng cho High O
2
MAP của các sản phẩm rau trái
tươi là màng oriented polypropylene (OPP) dày 30µm.
Bao bì có thể sử dụng màng polyvinyliden chloride (PVDC) được bao ngoài bởi
màng OPP có đủ các đặt tính ngăn cản sự thấm khí O
2
để duy trì hàm lượng O

2
trong
bao bì cao hơn 40% và có đủ độ thấm khí CO
2
để giới hạn không cho CO
2
vượt quá
25% sau 7-10 ngày bảo quản ở 5-8
0
C (Day, 2001).
Đối với các sản phẩm có tốc độ hô hấp cao cần sử dụng các màng bao có tính
thấm khí cao như low polyethylene (LPE), ethylene vinyl acetate (EVA), polyvinyl
chloride (PVC). Ngoài ra, tỷ lệ thể tích sản phẩm trên thể tích khí, tốc độ hô hấp của sản
phẩm, nhiêt độ bảo quản cũng ảnh hưởng đến sự lựa chọn màng bao gói.
c. Điều khiển nhiệt độ:
Quá trình điều khiển nhiệt độ sẽ quyết định tới việc làm chậm lại quá trình làm
hư hỏng và đảm bảo an toàn vi sinh của các sản phẩm rau trái tươi. Đối với phương
pháp High O
2
MAP, nhiệt độ khuyến cáo là 8
0
C, tốt nhất là từ 0-3
0
C.
Các kết quả nghiên cứu đã chứng tỏ rằng: nhiệt độ và độ thấm khí của màng bao
là hai nhân tố quan trọng nhất quyết định đến hàm lượng của O
2
và CO
2
trong các bao bì

bằng High O
2
MAP trong suốt thời gian bảo quản. Các tác động có lợi nhất đến chất
lượng sản phẩm đạt được khi nhiệt độ bảo quản là 3-5
0
C, lượng O
2
ở 55-70% và lượng
CO
2
chỉ tăng khoảng 15% sau 10 ngày bảo quản. Ngược lại, các tác động tiêu cực sẽ
diễn ra khi nhiệt độ bảo quản trên 8
0
C. Ở nhiệt độ bảo quản lạnh cao hơn thì lượng O
2
giảm từ 80% xuống còn 35-40%, trong khi lượng CO
2
lên đến 35-40% sau 10 ngày bảo
quản, điều này sẽ tác động xấu đến chất lượng của rau quả tươi.
d. Máy đóng gói:
14
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
Loại máy đóng gói trong kỹ thuật MAP sẽ ảnh hưởng lớn đến lượng O
2
lớn nhất
có thể đạt được. Các loại salad thường được đóng gói thương mại trên vertical form-fill-
seal (VFFS) và horizontal form-fill-seal (HFFS). Các máy này dùng kỹ thuật nạp khí
trực tiếp vào trong bao bì mà không dùng bước hút chân không nên lượng O2 đạt được
80% sẽ là mức thực tế cao nhất.
Hình 6: Cơ cấu hoạt động của máy VFFS.[6]

Khác với VFFS và HFFS, máy thermoform fill-seal (TFFS) có kết hợp với khay
chứa và lớp nắp cải tiến, buồng chân không, máy hút chân không dùng kỹ thuật bù chân
không để rút hết không khí ra và sau đó nạp hỗn hợp khí vào khay và lớp nắp. Vì các
máy này có dùng bước hút chân không trước khi nạp khí nên lượng O
2
đạt được có thể
lên tới 85-95%.
Nguyên tắc hoạt động của máy TFFS:
- Vật liệu tạo khay có dạng tấm mỏng được cuộn ống, khi hững tấm đó được
kéo rút qua một bộ phận tạo khay bằng cách dùng nhiệt thì sẽ tạo ra các khay
có hình dạng cụ thể.
- Sản phẩm sẽ được đặt lên trên các khay sau đó được phủ lên trên bằng lớp
màng bao mỏng, không khí bên trong sẽ được rút ra ngoài và hỗn hợp khí
mong muốn được đưa vào sau đó hàn kín lại bằng nhiệt.
15
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
Hình 7: Máy đóng gói TFFS.[7]
Hình 8: Quá trình tạo khay và đóng gói của máy TFFS.[6]
Hình 9: Máy hút chân không của TFFS.[6]
16
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
II. KỸ THUẬT CHIẾU XẠ
[4,11,14,15]
1. Giới thiệu chung:
1.1. Khái niệm:
Bức xạ là năng lượng phát ra từ vật có bản chất sóng điện từ. Mỗi bức xạ đặc
trưng bằng dãy năng lượng tương ứng với bước sóng  xác định. Mối tương quan giữa
năng lượng E và bước sóng  là:
E = h = hc/
1.2. Phân lọai bức xạ:

Ta phân lọai bức xạ theo năng lượng bước sóng:
Bảng 2: Các loại bức xạ và bước sóng của chúng.
Dạng bức xạ Năng lượng điển hình Bước sóng
Búc xạ nhiệt
Vi sóng (Microwave)
Hồng ngọai (Infarred)
Ánh sang khả kiến
Tử ngọai (Ultra Violet)
Tia Roentgen (Tia X)
Tia 
<100 eV
1-10 keV
1-100 MeV
>100
10-100
1-10
380-760
10-380
0.01-1000
Năng lượng điển hình là năng lượng của một lượng tử bức xạ. Năng lượng của
nguồn bức xạ là tổng năng lượng điển hình của tất cả các lượng tử bức xạ phát ra từ
nguồn đó.
Hình 10: Các loại bức xạ.[11]
1.3. Các đại lượng của quá trình chiếu xạ
Năng lượng bức xạ (P): là năng lượng phát ra của nguồn bức xạ.
Liều lượng chiếu (I): Năng lượng phát ra của nguồn bức xạ trên một đơn vị khối lượng
vật chất hấp thụ: I = dP/dm
Năng lượng bức xạ hấp thu E: đặc trưng cho lượng năng lượng mà vật chất hấp thu khi
có nguồn chiếu xạ vào.
17

Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
Năng luợng bức xạ hấp thu E = Năng lượng nguồn phát E
1
– Năng lượng còn lại thu
được của bức xạ xuyên qua vật thể E
2
.
Liều lượng hấp thụ D là năng lượng bức xạ thu được của một đơn vị khối lựơng vật thể:
D = dE/dm
Đơn vị của liều hấp thu và liều chioếu là Gray (viết tắt là Gy)
1Gy = 1 J.kg
-1
Đơn vị ngòai hệ SI là rad, 1Gy = 100 rad.
Các tia bức xạ thường dùng:
- Vi sóng (Microwave): Đây là tia có bước sóng dài, không có khả năng xuyên sâu,
thường dùng để gia nhiệt.
- Tia X, tia γ: tia có bước sóng cực ngắn, độ xuyên sâu mạnh, thường dùng để diệt
khuẩn.
- Tia β: Là dòng electron chuyển động trong điện trường rất lớn. Khả năng xuyên
sâu trung bình, nhưng tiêu tốn năng lượng lớn, thường dùng để sát khuẩn bề mặt.
1.4. Tác động của tia bức xạ
Tác động chính của tia bức xạ trên đường đi là gây ion hóa vật chất. Tác động
này thường phá hủy cấu trúc hiện có của vật chất. Vì vậy bức xạ dùng để tiêu diệt
các thành phần không mong muốn trong rau trái như vi sinh vật, côn trùng. Vì chiếu
xạ không chọn lọc nên các thành phần khác như dinh dưỡng, màu sắc, mùi vị cũng
bị thay đổi theo, đây là điều không mong muốn. Việc cần thiết là phải chọn lọai bức
xạ với liều lượng phù hợp để có thể đạt được cả hai yêu cầu trên.
Trong thực phẩm chất trực tiếp nhận ảnh hưởng của bức xạ là nước. Nước bị ion
hóa sinh ra các gốc tự do như H
.

hay OH
.
theo cơ chế như sau:
H
2
O→H
2
O
+
+ e
-
e
-
+ H
2
O → H
2
O
-
H
2
O+ →H
+
+ OH
-
(a) H
2
O
-
→ H

.
+ OH
-
H
.
+ H
.
→H
2
Hay OH
.
+ OH
.
→H
2
O
2
Hay H
.
+ OH
.
→ H
2
O
Hay H
.
+ H
2
O → H
2

+ OH
.
Hay OH
.
+ H
2
O
2
→ HO
2
.
(b) H
.
→ O
2
+ HO
2
.
Hình 11: Cơ chế sinh ra các gốc tự do
18
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
Các gốc tự do H
.
và OH
.
không bền tiếp tục tương tác với các chất khác để quay
lại trạng thái bền vững. Quá trình tương tác này diễn ra làm biến đổi các chất khác
như protein, carbonhydrate, lipid, enzyme, DNA, RNA…Các phản ứng chính
thường là rối loạn cấu trúc không gian, cắt mạch, ôxy hóa…
2. Bảo quản rau trái tươi bằng phương pháp chiếu xạ:

2.1. Tác dụng bảo quản của tia bức xạ:
a. Tiêu diệt vi sinh vật
Các tia Ronghen và tia gamma có khả năng đâm xuyên mạnh và có thể gây ion
hóa vật chất, có tác dụng làm biến đổi vật chất hữu cơ trong tế bào vi sinh vật, gây ức
chế và tiêu diệt vi sinh vật.
Hình 12: Minh họa tác dụng tiêu diệt vi sinh vật của tia gamma.[15]
Cơ chế tiêu diệt vi sinh vật:
- Làm oxi hóa chất béo của màng phospholipids, dẫn đến thay đổi cấu trúc màng.
Đây là nguyên nhân làm cho cơ chế vận chuyển qua màng bị đình trệ, trao đổi chất bị
rối loạn.
- Làm thay đổi cấu hình không gian của các polymer sinh học, đặc biệt là các
protein, làm mất hoạt tính của các enzyme, và thay đổi cấu trúc của các protein trên
màng tế bào, làm trao đổi chất bị ngưng lại.
- Làm thay đổi cấu trúc của DNA và RNA, ảnh hưởng đến khả năng phân chia và
tổng hợp protein.
Khả năng tiêu diệt vi sinh vật phụ thuộc vào từng loại vi sinh vật và số lượng vi sinh vật
ban đầu.
- Số lượng vi sinh vật ban đầu càng lớn thì yêu cầu liều lượng chiếu xạ phải tăng.
Số lượng vi sinh vật giảm theo hàm log khi tăng liều lượng chiếu xạ (D
10
là liều lượng
chiếu xạ cần thiết để số lượng vi sinh vật giảm di 90%).
19
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
Giá trị D
10
phụ thuộc vào bản chất từng loài vi sinh vật. Ngoài ra, còn phụ thuộc
vào loại thực phẩm chứa vi sinh vật đó.
Ví dụ: E.coli O157:H7 có D
10

≈0.11 kGy
Salmonella có D
10
≈0.2 kGy
Tuy nhiên, E.coli O157:H7 trong các thực phẩm khác nhau cũng có giá trị D
10
khác nhau. Ví dụ trong salad cắt sợi là 0.18 kGy, còn trong salad còn gốc và lá là 0.1-
0.12 kGy.
- Các loại vi sinh vật khác nhau có khả năng chịu đựng tia tia bức xạ với mức độ
khác nhau.
Hình 13: Phần trăm vi sinh vật sống sót phụ thuộc vào liều lượng chiếu xạ.[4]
- Các vi sinh vật có DNA càng cồng kềnh thì càng nhạy cảm với tia bức xạ. Mức
độ nhạy cảm với tia bức xạ của nấm mốc lớn hơn nấm men,và mức độ nhạy cảm của
nấm mốc, nấm men lớn hơn vi khuẩn. Virus có khả năng chịu đựng tia bức xạ tốt nhất
do có cấu tạo DNA đơn giản nhất, ít cồng kềnh nhất. Bacillus cereus là vi sinh vật có
khả năng sinh bào tử, nên chúng có khả năng chịu đựng được tia bức xạ khá tốt. Ngoài
ra, loài Deinococcus radiodurans có khả năng tái tạo lại DNA nên có khả năng chịu
đựng tia bức xạ tốt hơn.
20
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
Ngoài ra, hình dạng tế bào cũng giúp vi sinh vật chịu đựng được tia bức xạ tốt
hơn. Các vi sinh vật có dạng hình cầu có khả năng chiụ đựng tia bức xạ tốt hơn các vi
sinh vật có hình dạng khác.
Bảng 3: Liều lượng chiếu xạ áp dụng để tiêu diệt các vi sinh vật thường gặp trong thực
phẩm.[4]
Vi sinh vật và côn trùng Liều lượng chiếu xạ thích hợp (kGy)
Côn trùng 0.22 - 0.93
Viruses 10 - 40
Nấm men 4 - 9
Nấm mốc 1.3 - 11

Vi khuẩn gây bệnh
Mycobacterium tuberculosis
Staphylococcus aureus
Cornybacterium diphtheriae
Salmonella spp.
1.4
1.4 - 7.0
4.2
3.7 - 4.8
Vi khuẩn hoại sinh
Gram- âm
Escherichia coli
Pseudomonas aeruginosa
Pseudomonas fluorescens
Enterobacter aerogenes
1.0 - 2.3
1.6 - 2.3
1.2 - 2.3
1.4 - 1.8
Gram-dương
Lactobacillus spp.
Streptococcus faecalis
Leuconostoc dextranicum
Sarcina lutea
0.23 - 0.38
1.7 - 8.8
0.9
3.7
Vi khuẩn sinh bào tử
Bacillus subtillus

Bacillus coagulans
Clostridium botulinum (A)
Clostridium botulinum (E)
Clostridium perfringens
Putrefactive anaerobe 3679
Bacillus stearothermophilus
12 - 18
10
19 - 37
15 - 18
3.1
23 - 50
10 - 17
Ở Mỹ, các loại rau thơm và gia vị được tổ chức Food and Drug Administration
(FDA) cho phép xử lý chiếu xạ với liều lượng lên tới 30kGy để tiêu diệt vi sinh vật và
côn trùng.
21
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
Một điểm đáng chú ý là các vi sinh vật sau khi xử lý với tia bức xạ thì nhạy cảm
hơn với nhiệt độ. Ví dụ, số lượng Salmonella spp bị giảm đi một nửa đối với cùng một
liều lượng chiếu xạ (2,5kGy) nhưng tăng nhiệt độ lên 5
o
C. Do đó, khi kết hợp hai
phương pháp chiếu xạ và xử lý nhiệt thì hiệu quả xử lý tăng.
Một ví dụ khác là một thí nghiệm trên dâu tây, người ta tiến hành so sánh các
mẫu dâu tây không áp dụng các biện pháp bảo quản với các mẫu có áp dụng các biện
pháp xử lý chiếu xạ, và mẫu áp dụng chiếu xạ kết hợp với xử lý nhiệt.
Hình 14: Dâu tây sau 25 ngày bảo quản ở 3
o
C.[11]

Dâu tây không áp dụng bất kỳ biện pháp bảo quản nào có mức độ hư hỏng nhiều
nhất, kế đến là mẫu áp dụng xử lý nhiệt. Các mẫu xử lý chiếu xạ đều có chất lượng bảo
quản tốt. Trong đó, mẫu kết hợp xử lý chiếu xạ 1 kGy và xử lý nhiệt 10 phút có chất
lượng tốt nhất.
b. Điều khiển và ức chế quá trình chín.
Cơ chế ức chế quá trình chín
Khi các hormone và enzyme kích thích sự chín đang được tạo thành. Trong khi
quá trình chín là một chuỗi các phản ứng sinh hóa, mà mỗi hormone và enzyme tạo
thành kết quả cảm ứng của một hormone hay một enzyme khác được tạo ra trước đó. Vì
vậy, nếu quá trình này được ức chế ngay từ đầu thì quá trình chín có thể bị ức chế.
Các yếu tố ảnh hưởng
- Thời điểm áp dụng chiếu xạ: thường áp dụng đối với trái bắt đầu chín (khi các
enzyme và hormone vừa được tổng hợp thành).
22
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
- Khi kết hợp với các phương pháp bảo quản khác như bảo quản lạnh, hay bảo
quản chân không thì hiệu quả có thể tăng nếu sử dụng cùng liều lượng chiếu xạ, hoặc có
thể giảm liều lượng chiếu xạ, nhưng vẫn đạt hiệu quả như mong muốn. Ví dụ: Dâu tây
và cà chua, khi kết hợp chiếu xạ với bảo quản lạnh 10
o
C, có thể kéo dài thời gian sử
dụng trên lên 2-3 lần so với chỉ áp dụng chiếu xạ mà không bảo quản lạnh.
c. Tiêu diệt sâu bọ và côn trùng
Sâu bọn và côn trùng tương đối dễ tiêu diệt hơn vi sinh vật, vì các vi sinh vật này
là các cơ thể đa bào có DNA có kích thước tương đối lớn, dễ bị ảnh hưởng bởi tia bức
xạ. Để tiêu diệt vi sinh vật và côn trùng, người ta sử dụng liều lượng chiếu xạ tương đối
thấp <0.1 kGy.
Các loại trái cây như lê tàu, xoài, đu đủ khi nhập khẩu vào Mỹ được tổ chức
FDA của Mỹ cho phép xử lý chiếu xạ với liều lượng 1kGy để tiêu dịệt các loài côn
trùng gây hại.

Chiếu xạ giúp rau thơm và gia vị giúp làm giảm sự phụ thuộc vào các loại hóa
chất bảo quản như methyl bromide.
d. Ức chế sự nảy mầm
Ở Nhật Bản, hơn 20,000 pounds khoai tây được xử lý chiếu xạ mỗi năm để ngăn
nảy mầm. Khoai tây và hành tây được chấp nhận với liều lượng lần lượt là 0.05 và
0.15kGy để ngăn nảy mầm.
2.2. Quy trình thực hiện bảo quản rau trái tươi bằng phương pháp chiếu xạ
23
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
Hình 15: Quy trình thực hiện bảo quản rau trái tươi bằng phương pháp chiếu xạ.
a. Sơ chế.
Mục đích của quá trình sơ chế là loại bỏ đất cát, bụi bặm bám trên bề mặt quả,
đây cũng là bước qua trọng làm giảm số lượng vi sinh vật ban đầu. Đồng thời còn tạo
hình cho sản phẩm (nếu là sản phẩm chế biến).
Quá trình này gồm các quá trình cơ học như rửa, cắt gọt…
b. Đóng kiện.
Rau quả sau khi sơ chế được đóng kiện để thuận tiện cho việc nhập liệu, tháo
liệu, xếp đặt trong buồng xử lý. Vật liệu chế tạo kiện tốt nhất là các nguyên liệu nhẹ và
bền như nhôm, các hợp kim của nhôm, thép không rỉ. Cũng có thể thay thế bằng kiện
giấy hay plastic. Ưu điểm của kiện kim loại là có thể sử dụng dài, nhưng nhược điểm là
chi phí đắt hơn giấy hoặc plastic. Yêu cầu chung đối với kiện là lợi về thể tích sử dụng
và không làm dập nát sản phẩm. Do đó, kiện thường được tạo hình khớp với hình dáng
của quả cần xử lý.
24
Đề tài: Các kỹ thuật hiện đại trong bảo quản rau trái tươi GVHD: Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt
c. Xử lý chiếu xạ.
Có hai phương pháp thực hiện:
Chiếu xạ không kết hợp làm lạnh
- Phạm vi áp dụng: các loại rau trái có hàm lượng nước thấp, ít hợp chất hơi như
các hợp chất mùi và hàm lượng vitamin không đáng kể. Thường áp dụng đối với các

loại ngũ cốc, khoai tây, chuối…
- Ưu điểm: Cách xử lý này đơn giản và chi phí thấp.
Chiếu xạ có kết hợp làm lạnh
- Phạm vi áp dụng: các loại rau trái có hàm lượng nước cao, có chứa nhiều
vitamin, các hợp chất dễ bay hơi như màu mùi…
- Ưu điểm: giảm tổn thất màu, mùi, vitamin. Đồng thời có thể giảm được liều
lượng chiếu xạ, nhưng vẫn đạt được kết quả bảo quản như mong muốn.
Các thực hiện: Có ba cách thực hiện:
- Làm lạnh trước và sau khi chiếu xạ: cách này được áp dụng phổ biến nhất, vì
đối với rau trái dùng sử dụng tươi thì phương pháp bảo quản lạnh vẫn là phương pháp
bảo quản tốt nhất, giữ được rau trái ở trạng thái tươi giống với tình trạng lúc thu hoạch
nhất. Đồng thời, các vi sinh vật nếu chưa bị tiêu diệt hết trong giai đoạn chiếu xạ thì
trong môi trường bảo quản lạnh, chúng cũng không có điều kiện phát triển. Môi trường
bảo quản lạnh cũng tránh các hư hỏng do các hiện tượng sinh lý bình thường của rau
trái, như: nảy mầm hoặc kéo dài ngọn…
- Chiếu xạ và làm lạnh đồng thời: Buồng xử lý chiếu xạ cũng là buồng lạnh.
Phương pháp này cho hiệu quả xử lý cao, giảm lượng vi sinh vật cũng như đảm bảo chất
lượng dinh dưỡng, cảm quan cho thực phẩm. Tuy nhiên, chi phí đầu tư sẽ cao.
- Chiếu xạ kết hợp với làm lạnh đột ngột: Trong băng chuyền nhập liệu, trước
khi đến nguồn bức xạ, sản phẩm sẽ được làm lạnh đột ngột bằng cách phun Nitơ lỏng.
Phương pháp này tiêu diệt vi sinh vật hiệu quả do kết hợp được chiếu xạ và shock nhiệt.
2.3. Các biến đổi của thực phẩm khi được chiếu xạ
a. Về giá trị dinh dưỡng
Thành phần dinh dưỡng bao gồm: protein, carbohydrate, lipid, vitamin, khoáng.
Thành phần protein, carbohydrate và chất béo tương đối bền với liều lượng chiếu
xạ lên tới 10kGy. Thành phần và hàm lượng của chúng cũng hầu như không có biến đổi
25