Tiểu luận Tìm hiểu về kỹ thuật CA trong bảo quản rau quả tươi. Phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, thành phần không khí trong bảo quản rau quả tươi bằng CA

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HCM

CÔNG NGHỆ SAU THU
HOẠCH

GVHD: Hoàng Thị Trúc
Quỳnh

Đề tài tiểu luận: Tìm hiểu về kỹ
thuật CA trong bảo quản rau quả
tươi. Phân tích ảnh hưởng của
nhiệt độ, độ ẩm, thành phần không khí trong bảo
quản rau quả tươi bằng CA.
Thứ hai, ngày 17 tháng 10 năm 2016

Nhóm thực hiện: nhóm 11


Họ và tên
1. Nguyễn Thị Kiều
My

MSSV
2005140312

•
•

2005140069

•
•
•

2005140223

•

4. Nguyễn Thu Thảo

2005140527

•
•

5. Phan Thị Trinh

2005140675

•

2. Nguyễn Thị Hoàng

Diệu
3. Lã Thị Ngọc Huyền

•

2

Nhiệm vụ
Tổng quan kỹ thuật CA.
Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ
ẩm.
Ưu, nhược điểm.
Lời mở đầu.
Hiện trạng sử dụng kỹ thuật
CA.
Một số thiết bị trong kỹ thuật
CA.
Ứng dụng.
Ảnh hưởng của thành phần
không khí.
Ảnh hưởng của thành phần
không khí.
Một số thiết bị trong kỹ thuật
CA.


LỜI MỞ ĐẦU
Rau là nguồn thực phẩm không thể thiếu được trong khẩu phần ăn của mọi
người và cũng là thực phẩm không thể thay thế được, đặc biệt rau tươi là sản phẩm
được mọi người sử dụng thường xuyên vì cung cấp nhiều chất dinh dưỡng cần
thiết cho cơ thể vì vậy sản xuất và tiêu thụ rau ở nước ta cũng như trên thế giới
đang tăng nhanh trong những năm gần đây. Cùng với việc tăng năng suất, chất
lượng và sản lượng cây trồng thì công nghệ sau thu hoạch đối với rau cũng rất
quan trọng.
Ở nước ta tính trung bình tổn thất sau thu hoạch đối với cây có hạt khoảng
10% đối với cây củ là 10-20% và đối với rau quả là 10-30% vì vậy công nghệ bảo
quản sau thu hoạch là vô cùng quan trọng. Nó giúp chúng ta giảm được hiện tượng

“mất mùa trong nhà”, giảm được tổn thất về số lượng và chất lượng, đồng thời
đóng góp tích cực trong việc duy trì chất lượng nông sản.
Có nhiều phương pháp để bảo quản rau tươi và mỗi phương đều có những
ưu nhược điểm khác nhau tùy vào mục đích sử dụng và từng loại thực phẩm mà ta
áp dụng phương pháp bảo quản cho phù hợp. Bài tiểu luận sau đây sẽ giới thiệu
một trong những phương pháp bảo quản rau quả, đó là phương pháp controlled
atmosphere (CA). CA áp dụng kỹ thuật điều chỉnh khí sao cho rau quả giữ được
độ tươi lâu hơn phù hợp với nhu cầu tiêu dùng, vấn đề kinh tế và mang lại hiệu
quả cao khi áp dụng.

3


NỘI DUNG
I.

HIỆN TRẠNG SỬ DỤNG KỸ THUẬT CA

Hiện nay công nghệ bảo quản các mặt hàng nông sản ở Việt Nam vẫn còn
sơ khai, dù trước đó một số phương pháp đã được áp dụng như nhiệt độ cao, nhiệt
độ thấp, MA, hóa chất không độc hại… Tuy nhiên các giải pháp này đều dừng lại
ở qui mô nhỏ, chưa mang tính phổ biến, đặc biệt trong lựa chọn các công nghệ bảo
quản phù hợp nhằm đạt được các thông số tối ưu. Trước thực tế đó, nhóm tác giả
Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã tiến hành nghiên cứu
đề tài: “Nghiên cứu công nghệ và thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị điều chỉnh khí
(CA) ứng dụng bảo quản rau quả tươi”.Công nghệ này chính là một trong những
công nghệ bảo quản tiên tiến đã và đang được ứng dụng rộng rãi trên thế giới.
Xuất phát từ đặc tính của hoa quả tươi sau thu hoạch vẫn tồn tại như một thực thể
sống thông qua việc hấp thụ khí ô-xy, thải khí CO 2, nước và đồng thời là quá trình
thải nhiệt. Diễn biến này luôn đi đôi với sự biến đổi về sinh hóa theo xu hướng gia

tăng tốc độ già hóa khiến hoa quả nhanh chóng bị hư hỏng. . Khắc phục điều đó,
nhóm nghiên cứu đề tài đã tiến hành điều chỉnh môi trường bảo quản bằng hệ
thống thiết bị tự động điều khiển và giám sát các thông số môi trường như: nồng
độ O2, CO2, khí Ethylen, nhiệt độ và độ ẩm…
Đề tài trên đã xây dựng được hai qui trình công nghệ bảo quản bằng CA
cho vải thiều ở Lục Ngạn ( Bắc Giang) và ớt cay ở Hưng Yên để phát triển một
cách bền vững đặc biệt giúp cho người nông dân thoát khỏi nổi ám ảnh “được
mùa, mất giá”. Kết quả bước cho thấy, ưu điểm vượt trội của công nghệ so với
công nghệ bảo quản lạnh truyền thống là nâng cao chất lượng, thời gian bảo quản
dài hơn 5-7 ngày đối với vải thiều và từ 15-20 ngày đối với ớt cay. Đặc biệt, phù
hợp trong việc ứng dụng hàng tồn kho hoặc dự trữ nguyên liệu phục vụ chế biến
và xuất khẩu qui mô từ 30-100 tấn, giá chỉ bằng 25% so với thiết bị nhập ngoại,

4


chi phí bảo quản khoảng 180.000 đồng/tấn và năng lượng điện chỉ tăng từ 3-5% so
với công nghệ bảo quản lạnh.
Quy trình công nghệ bảo quản quả vải thiều bằng phương pháp điều chỉnh
khí quyển CA ở quy mô Pilot: Nguyên liệu vải sau thu hái được làm sạch tạp chất
bám trên bề mặt quả, phân loại và cắt cuống không dài quá 10 cm. Xử lý nguyên
liệu tiền bảo quản bằng cách nhúng vải vào nước nóng 52 ± 10C với thời gian 7
phút, tiếp tục nhúng dung dịch axit citric 5% (pH 3 - 3,5) thời gian 2 phút, để vải
ráo nước ở điều kiện phòng mát nhiệt độ 20 - 220C. Tiếp theo, sử dụng thùng nhựa
chuyên dụng với khối lượng đóng thùng 15 kg vải /thùng, quy cách xếp các thùng
vải vào kho là 12 thùng/m3 tương ứng hệ số xếp chứa 0,18 tấn/m3. Duy trì chế
độ bảo quản CA: nhiệt độ 4,35 ± 0,50C; độ ẩm 90 ± 2%; nồng độ khí O 2 4,21 ±
0,5%; nồng độ khí CO2 7 ± 0,5%. Thời gian bảo quản quả vải thiều sau 35 ngày
đạt yêu cầu chất lượng cảm quan, dinh dưỡng, an toàn thực phẩm (ATTP) với tỷ lệ
thối hỏng khoảng 3,12%.

Với nguyên liệu ớt, phương pháp bảo quản bằng CA cũng cho kết quả rất
khả quan. Nguyên liệu giống ớt cay sau thu hoạch ở độ chín đỏ, được cắt cuống
dài 20 -25 mm, làm sạch, loại bỏ tạp chất trên bề mặt quả và những quả bị sâu
bệnh, thối hỏng, dập nát. Xử lý nguyên liệu tiền bảo quản bằng cách nhúng trong
dung dịch giaven 1,5 ml/lít nước, thời gian 2 phút ở nhiệt độ 52 ± 10C, để ráo tự
nhiên trước khi đóng thùng kiện đưa vào kho CA.Quy cách đóng thùng là dạng
thùng nhựa chuyên dụng (L480xW390xH280), khối lượng 12 kg ớt/thùng, 12
thùng/m3, tương ứng hệ số xếp chứa kho 0,144 tấn/m3.Chế độ bảo quản CA duy
trì: nhiệt độ 10,8 ± 0,50C, nồng độ khí O 2 2,08 ± 0,5%, nồng độ khí CO2 6 ± 0,5%
và độ ẩm duy trì 90 ± 2%.Sau 35 ngày bảo quản quả ớt vẫn duy trì được chất
lượng cảm quan và dinh dưỡng đáp ứng yêu cầu thương mại với tỷ lệ hư hỏng
khoảng 1,5%.

5


Với sản phẩm xoài cát Hòa Lộc, công nghệ CA cũng áp dụng tương tự như
các mặt hàng nông sản khác. Quả xoài sau khi thu hoạch có thể bảo quản được 30
ngày vẫn tươi ngon và không có sự thay đổi về chất lượng và mùi vị.

Theo công trình nghiên cứu của TS Phạm Anh Tuấn, Viện Cơ điện Nông
nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch: Quy trình công nghệ bảo quản rau quả bằng
CA áp dụng trên các đối tượng vải thiều, hoa lily, ớt, xoài, hồng cho kết quả rất
khả quan.
II.

TỔNG

QUAN

KỸ

THUẬT

CA

(CONTROLLED

ASMOSTPHERE) TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI.

6


1.

Tầm quan trọng của phương pháp CA

Kỹ thuật CA đã trở thành chủ đề của một số lượng lớn các nghiên cứu sinh
hóa, sinh lý và công nghệ, mặc dù chưa biết một cách chính xác tại sao nó lại hoạt
động như vậy. các hiệu ứng với mức O2 và CO2 trong khí quyển trên các loại cây
trồng khác nhau ở các yếu tố như:
•
•
•
•
•
•
•
•

Loại cây trồng.
Giống cây trồng.
Nồng độ các chất khí.
Nhiệt độ của mùa vụ.
Các trạng thái khi trưởng thành của từng cây trồng khi thu hoạch.
Mức độ chín ở thời kỳ mãn của quả.
Các điều kiện phát triển trước khi thu hoạch.
Sự hiện diện của ethylene.

Ngoài ra, còn có tác dụng tương tác của các loại khí, do đó tác động của O 2
và CO2 trong việc mở rộng thời gian bảo quản của một cây trồng có thể tăng lên
khi chúng được kết hợp. Những lợi thế thực tế của kỹ thuật CA có thể được tóm
tắt như sau:

7


•

Sự suy giảm đáng kể tỉ lệ hô hấp, với việc giảm tối đa thời kỳ mãn
của quả, kèm theo sự kéo dài các thời kỳ cả trước thời mãn và sau

mãn.
• Giảm tác động của ethylene trong chuyển hóa do sự tương tác của
O2 với ethylene, kèm với sự chậm xuất hiện hậu quả của quá trình
oxy hóa.
• Tăng thời gian bảo quản, mà thậm chí có thể tăng gấp đôi hoặc nhiều
•

hơn như quá trình chín chậm.

Giữ được độ cứng của thịt quả và rau củ do ảnh hưởng của CO 2 trên

enzyme tác động lên màng tế bào.
• ứ hơi trong quả cao, như vậy là trái cây rất ngon ngọt hơn và sắc nét.
• Sự mất mát của acid, các loại đường và vitamin C ít hơn các phương
pháp bảo quản khác do đó chất lượng dinh dưỡng và vị cao hơn.
• Sự giảm có hạn của chất diệp lục, với sự ổn định màu sắc tốt hơn sau
này.
• Một số thay đổi sinh lý, chẳng hạn như tổn thương lạnh, đốm, sâu,
màu nâu, lõi nước,… được ngăn chạn hoặc hạn chế.
• Khuôn mẫu được giảm đặc biệt mức O2 thấp, CO2 cao.
• Thời gian sử dụng được lâu hơn, mà thậm chí có thể tăng gấp 3 nhờ
vào sự kéo dài của các hiệu ứng về hô hấp và về các hoạt động trao
đổi chất.
2.

Định nghĩa

Định nghĩa: Là phương pháp bảo quản trong điều kiện thành phần môi
trường khí được chủ động kiểm soát, điều chỉnh ,khác với khí quyển bình thường.
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
Ta đã biết khí CO2 và O2 có tác dụng trực tiếp lên quá trình sinh lý ,sinh hóa
của rau quả ,mặt khác trong khí quyển bình thường có chứa khoảng 21% O 2 ;
0,03% CO2 ;còn lại gần 79% N2 và các khí khác ,Vì vậy khi bảo quản ở điều kiện
bình thường với hàm lượng CO2 và O2 như trên thì hô hấp hiếu khí chắc chắn sẽ
rất cao làm cho rau quả nhanh chín sau thu hoạch. Người ta thử bảo quản rau quả
8

tươi trong điều kiện hạ thấp nồng độ O 2 xuống dưới 21% và tăng hàm lượng CO 2.
Thấy rằng nếu nồng độ khí CO2 tăng thì cường độ hô hấp giảm, dẫn đến việc làm
chậm các quá trình sinh lý, sinh hóa xảy ra trong tế bào rau quả. Kết quả cho thấy
thời gian bảo quản tăng. Ta cũng có thể thay đổi thành phần không khí bằng cách
cho thêm N2 vào.
Phương pháp điều chỉnh nồng độ O 2 và CO2 thích hợp có thể thực hiện theo
2 phương pháp : tự nhiên và nhân tạo
 Phương pháp tự nhiên :dựa vào quá trình hô hấp tiêu thụ O 2 và nhả CO2 .Phương

pháp này được thực hiện bằng cách điều chỉnh sao cho hàm lượng O 2 và CO2 trong
môi trường bảo quản vẫn bằng tổng hàm lượng CO 2 và O2 trong khí quyển .Khi
nồng độ O2 hạ đến nồng độ mong muốn thì giữ nguyên và cho dòng khí đã điều
chỉnh thành phần di chuyển liên tục vào ,ra phòng quản quản
 Phương pháp nhân tạo; dùng khí N2 cho vào trong phòng hoặc cho không khí đã

trút bớt khí O2 đến nồng độ cho phép bằng cách cho không khí tiếp xúc với khí
metan hoặc propan .Nồng độ CO 2 được điều chỉnh theo phương pháp tự nhiên
nghĩa là lợi dụng CO2 thải ra từ hô hấp và dùng phương pháp hấp thụ CO 2 bằng
NaOH hoặc Ca(OH)2, hoặc etanolamin khi nồng độ CO2 tăng quá hàm lượng cần
thiết

9


3. Điều kiện để tiến hành bảo quản bằng
3.1.
Các điều kiện bảo quản nông sản

kỹ thật CA

Để tiến hành bảo quản trong không khí có điều chỉnh đối với mỗi loại nông
sản sao cho phù hợp với điều kiện của mỗi quốc gia khác nhau ta cần chú ý đến
điều kiện nhiệt độ, nồng độ O2 và CO2.
10


Sau đây là một số bản thể hiện các điều kiện đó:
Bảng 1: điều kiện tiến hành bảo quản đối với táo Golden Delicious ở một
số

quốc

gia:

Bảng 2: điều kiện kiểm soát bầu không khí cho một số loài thực vật (từ
Gormley,

11

TR,

năm

1985):


Bảng 3: điều kiện khiểm soát bầu không khí cho một số loại trái cây (từ
Gormley,

TR,

năm

1985):

1.

Trong bơ, CA làm gaimr tổn thương lạnh và sự trậm trễ làm

2.
3.

Làm mát trước khi bảo quản CA là cần thiết.
Kiwi bị hư hỏng do CO2 cao, O2 thấp. một lượng nhỏ của

mềm.

ethylene phải được loại bỏ để bảo quản lâu dài.
4.
Làm mát là cần thiết để bảo quản bằng CA tốt.
5.
Giống khác nhau xử lý khác nhau trong CA, một số giống dễ
bị tổn thương bên trong.
3.2.
Ethylene trong bảo quản băng phương pháp CA:
Trong điều kiện O2 thấp, làm giảm C2H4 và tăng CO2, chính việc tăng CO2
này có tác dụng ngăn ngừa sản sinh ethylene.
Ethylene có thể tích tụ trong phòng CA và làm ảnh hưởng đến chất lượng
của quả bảo quản. vì vậy, nếu ethylene được loại thải thì tính kinh tế cao nhưng
điều này không dễ. Trong điều kiện thương mại người ta dùng phương pháp lọc

C2H2 mang lại hiệu quả kinh tế cao. Người ta loại C 2H4 bằng cách: sử dụng chất
hấp thụ như thuốc tím, lọc ethylene thông qua việc lọc CO 2 bằng phương pháp sử
dụng CaCO3 để ngăn ngừa quá trình chín sản sinh CO2.
VD: đối với kiwi, ethylene thấp hơn 20 hơn 20 phần tỉ là cần thiết để tránh
tăng tốc độ làm mềm thịt, và loại bỏ ethylene cần thiết cho cả lưu trữ bằng không
khí điều chỉnh và không khí lạnh.
12


3.3.

Xử lý hóa chất trước bảo quản

Mục đích:
Nhằm kéo dài thời gian bảo quản, nâng cao hiệu quả của việc xử lý bằng
CA.
Phương pháp:
Theo truyền thống, hầu hết các loại rau quả muốn lưu trữ dài hạn phải sử
dụng bảo quản lạnh và CA đều phải xử lý hóa chất sau thu hoạch. Trong những
năm gần đây, điều này đã trở thành khó chấp nhận trên thị trường và rất nhiều
nghiên cứu CA gần đây hướng tới làm giảm sự phụ thuộc vào xử lý hóa học.
Một số chế độ CA mới ( ví dụ 5% CO 2/1% O2 cho giống táo Bramley’s) đã
được phát triển một cách đặc biệt về làm giảm nhu cầu xử lý hóa chất nhưng trong
sản xuất thực tế vẫn còn xử dụng hóa chất sau thu hoạch.
Có thể xử lý bằng phương pháp xử lý thông thường sau thu hoạch ngâm
thùng trái cây vào nước có chứa hỗn hợp hóa chất cần thiết. nhưng hiện nay,
phương pháp này rất ít sử dụng.
Tuy nhiên, người ta có thể sử dụng một số chất như DAP (Diphenylamine),
Ethoxyquin,… nhằm ngăn ngừa bệnh, chống lại quá trình oxy hóa, hoặc một số
thuốc phòng trừ nấm như Carbendazim, Benzamin, Thiabendazole. Tuy nhiên, khi

sử dụng bất kỳ hóa chất nào cũng phải nằm trong chu trình kiểm soát, nắm vững
kỹ thuật canh tác và chương trình phun.
III.

CÁC ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ, ĐỘ ẨM VÀ THÀNH
PHẦN KHÔNG KHÍ TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI
BẰNG PHƯƠNG PHÁP CA.

1. Thành phần không khí.
1.1.
Ảnh hưởng của oxy.

13


Khí O2 tham gia vào quá trình hô hấp hiếu khí, quá trình chín sau thu hoạch
và lão hóa. Gây biến đổi màu, ôi óa chất dầu béo, tăng sự phát triển của vi sinh
vật,...là khí không mong muốn trong bảo quản nông sản tuy nhiên khi giảm nồng
độ O2 xuống dưới 21% cường độ hô hấp cũng giảm dần nhưng sẽ giảm đến mức
nào đó sẽ diễn ra quá trình hô hấp yếm khí. Đối với phần lớn các loại rau quả khi
nồng độ O2 giảm dưới 2 - 3% thì hô hấp yêm khí bắt đầu xả ra. cần duy trì nồng độ
oxy ở mức tối thiểu trong kho bảo quản.
Đối với phương pháp CA, oxy có thể bị loại trừ, nhưng không hoàn toàn vì
nó thường là một nguyên nhân tốt để khống chế chất lượng bao gồm:
+
+
+

Duy trì độ tươi, màu tự nhiên.
Duy trì hô hấp của rau quả

Ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật yếm khí.

Khí O2 tác dụng hoá học với các thành phần có trong nguyên liệu và đóng
vai trò quan trọng nhất đối với quá trình hô hấp, cần thiết cho sự phát triển của vi
sinh vật hiếu khí bắt buộc, khi giảm nồng độ khí O 2 sẽ ức chế được các VSV hiếu
kí bắt buộc, các loại nấm bệnh phát triển chậm khi giảm lượng O 2 đến 3% và
không có CO2.
Rất nhiều phản ứng sinh lý của quả sau thu hoạch xúc tác bởi enzyme cần
oxy. Khi thành phần không khí bảo quản có thành phần O2 giảm thì mức độ O2 ở
thành tế bào giảm, tốc độ phản ứng hóa học giảm và sự trao đổi giảm.
Ảnh hưởng của việc giảm nồng độ oxy trong không khí bảo quản với các
loại rau quả được chỉ ra dưới đây:
•
•
•
•
•
•
•
•
14

Giảm cương độ hô hấp.
Giảm hấp thụ O2.
Hạn chế sự chín của quả.
Kéo dài thời gian bảo quản.
Hạn chế sự phân giải chlorophil.
Giảm sự tạo thành ethylene.
Thay đổi tổng hợp acid béo.
Giảm tốc độ phân hủy pectin hòa tan nên giữ được kết cấu của mô.

•
•
•

Hình thành mùi vị không thích hợp.
Thay đổi cấu trúc.
Tăng sự rối loạn sinh lý.

Ảnh hưởng bất lợi của mức oxy thấp là sự tích tụ ethanol và acetaldehyt
làm mất mùi quả. Mức O2 thấp có thể gây hô hấp yếm khí ở các thành tế bào
<0.2%, nhưng múc biến đổi nồng độ O 2 không khí bảo quản và sản phẩm đòi hỏi
mức độ cao hơn. Sự chênh lệch gradient này chịu ảnh hưởng của múc độ hấp thụ
O2: ngấm qua phôi và khả năng sử dụng O 2 của các loại rau, quả. hàm lượng O2
giảm quá mức cũng có thể làm giảm lượng vitamin.
Nồng độ oxy tối tiểu
trong kho bảo quản (%)
1
2
3
5
1.2.

Loại rau quả
Lê, táo, bông cải xanh, nấm rơm
Dâu tây, đào, đu đủ, kiwi, mận, mơ,
thơm, bắp cải, bông cải, cần tây.
Bơ, actiso, cà chua, dưa leo, tiêu
Quả có múi, đậu xanh, khoai tây,

măng tây

Ảnh hưởng của CO2

Vai trò của CO2: Khí CO2 trong môi trường bảo quản ảnh hưởng đến sự trao
đổi chất.
+
+

Tạo môi trường kỵ khí, ức chế sự hô hấp
Có tính kháng khuẩn và nấm, gây ức chế vi khuẩn và nấm mốc: Đối với nấm bệnh
khí CO2 có nồng độ trên 20% có thể hạn chế sự phá triển của các loại nấm. Sự ức
chế đó càng tăng khi nhiệt độ bảo quản càng thấp. Mỗi loại nấm bệnh bị ức chế ở
một giá trị nồng độ CO2 khác nhau như: Trichoterium, Rhizopus, Botrytis bị ức
chế ở nồng độ CO2 = 10%, trong đó nấm Penicillium glaucum và Fuzarium còn có

thể phat triển được ở cả nồng độ CO2 = 60%.
+ Hàm lượng cao hơn 0,03% được dùng bảo quản rau và trái tươi, hàm lượng CO 2 >
10% gây thâm đen và thối hỏng làm giảm giá trị cảm quan sản phẩm. Ngoài ra,
CO2 còn được dùng để bảo quản bia, nước giải khát có gaz.
15


Theo nguyên tắc chung mức CO 2 càng cao thì cang kéo dài thời gian bảo
quản.
Tuy nhiên, CO2 dễ bị hấp thụ bởi các chất béo và nước nên phần lớn thực
phẩm hấp thụ CO2. Ở mức CO2 cao có thể gây ra thối hỏng, mất nước và gây ép
chặt bao bì vào sản phẩm. Khí CO2 có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản và giảm
cường độ hô hấp.
Ảnh hưởng của việc tăng nồng độ CO2 không khí trong bảo quản rau, quả

bằng kỹ thuật CA:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Giảm phản ứng tổng hợp ở quả.
Hạn chế hoặc kích thích sự chín.
Ngăn ngừa một số phản ứng enzyme.
Giảm sự tạo thành một số hợp chất hữu cơ bay hơi.
Chuyển hóa, biến đổi một số acid hữu cơ.
Giảm tốc độ phân hủy của các hợp chất pectin.
Ngăn ngừa sự phân hủy chlorophil.
Làm mất mùi.
Làm rối loạn sinh lý.
Ngăn ngừa ảnh hưởng của ethylene.
Hạn chế sự phát triển của nấm mốc.
Thay đổi hàm lượng đường.
ảnh hưởng đến sự này mầm.

hạn chế sự phát triển sau thu hoạch.
Giảm mức biến đổi màu.

Người ta đã chứng minh được nồng độ CO 2 cao khi bảo quản có thể cạnh
tranh với ảnh hưởng của ethylene ở các vị trí liên kết nối trong tế bào quả (Burg
1967). ở nồng độ CO2 khoảng 10% thì hoạt tính sinh học của 1% ethylene đơi với
quả bị mất. Yang (1985) đã chứng minh rằng CO2 tích tụ ở trong khoang tế bào
của quả như là chất kình địch với ethylene. Khi nồng đọ CO 2 cao thì nồng độ chua
của rau quả tăng do ở trong bóng tối CO 2 được hấp thu và cố định trong tổ chức tế
bào rau quả, từ đó tạo thành các acid hữu cơ.
Sự rối loạn sinh lý của quả với mức CO 2 quá cao có thể liên quan tới sự
ngắt đoạn, chuyển hướng của các phản ứng trong chu trình hô hấp và dẫn tới sự
tích tụ rượu và aldehyt.
16


Kéo dài thời gian giữu quả ở môi trường có nồng độ CO 2 cao dẫn đến sự hư
hỏng của quả.
1.3.

Ảnh hưởng của khí nitơ

Nitơ là khí trơ được sử dụng để loại những laoij khí, đặc biệt là oxy gây bất
lợi trong quá trình bảo quản. nó được sử dụng như một cân bằng để điều chỉnh sự
khác nhau trong hỗn hợp khí, để ngăn ngừa sự dính chặt vào bao bì của thực phẩm
chừa hàm lượng nước cao và chất béo cao dễ hấp thụ CO2 từ không khí.
Khí nitơ có tác dụng làm chậm sự chín và tăng cường độ cứng của quả
(Kelly và Saltveit 1988, Pesis 1993 và Bureln 1994).
+
+

+

Hạn chế oxy hóa chất béo gây thối rữa nông sản
Bảo vệ cơ học các sản phẩm nông sản tránh làm giảm giá trị cảm quan
Ức chế VSV hiếu khí bắt buộc, ngưng hoạt động của vi sinh vật trong nông sản
1.4.
Ảnh hưởng của ethylene.
Ethylene được gọi là khí chín, trong quá trình bảo quản hàm lượng chất khí
này biến đổi và có xu hướng tăng lên, ảnh hưởng đến quá trình chín tiếp của rau
quả và hậu quả là làm giảm thời gian bảo quản rau quả. Do đó, cần phải theo dõi
yếu tố này trong suốt tiến trình bảo quản. Khí etylen được có thể được hấp thụ bởi
các tinh thể thuốc tím. Nó được sử dụng thành công cho sản phẩm mới nhưng về
lâu dài thì không có lợi trong môi trường CA.
2.

Nhiệt độ.

Cách chính để bảo quản trái cây và rau củ trong kho hoặc trong quá trình
vận chuyển là bảo quản lạnh, và CA được xem như bổ sung để làm tăng hoặc nâng
cao hiệu quả của bảo quản lạnh. Kỹ thuật CA chỉ thành công khi áp dụng ở nhiệt
độ thấp. Các tiêu chuẩn bảo quản lạnh không thể thiếu trong kỹ thuật CA. Kiểm
soát nhiệt độ có thể đạt được bằng cách cho ống có chứa chất làm lạnh trong kho
bảo quản. Amoniac và chlorofluorocarbons là các chất làm lạnh thông thường.
17


Đường ống chứa chất lỏng được làm lạnh bên ngoài kho sau đó đi vào trong kho
để làm lạnh cho rau quả. Tất cả các hệ thống đo lường nhiệt độ phụ thuộc vào các
cảm biến nhiệt. Thực tế trong kỹ thuật CA nhiệt độ bảo quản ban đầu được giảm
xuống 0oC trong một tuần hoặc lâu hơn khi điều chỉnh ở các nhiệt độ khác sau này.

Ngoài ra các kho áp dụng CA thường được thiết kế với công suất có thể hoạt động
thỏa mãn trong 1 ngày, vì vậy hoa quả được đưa vào kho bảo quản ngay lập tức và
được làm lạnh trong cùng ngày.
Kỹ thuật CA có thể ít hiệu quả hoặc hoàn toàn không hiệu quả ở nhiệt độ
nhất định trên một số trái cây. Hiệu ứng này có thể liên quan tới sự trao đổi chất và
trao đổi khí của hoa quả ở nhiệt độ khác nhau.
3.

Độ ẩm

Hầu hết rau quả được bảo quản bằng phương pháp CA đòi hỏi độ ẩm tương
đối cao, gần bão hòa càng tốt miễn là hơi nước trong không khí không ngưng tụ
lại trên nông sản. lượng nhiệt hấp thụ bởi các ống làm lạnh có liên quan đến chất
làm lạnh có trong ống. Nếu nhiệt độ chất làm lạnh thấp hơn so với nhiệt độ trong
kho chứa khi đó nước sẽ ngưng tụ trên các ống này làm giảm độ ẩm của kho chứa
xuống. Để tránh tình trạng nông sản bị khô nên giữ nhiệt độ của chất làm lạnh gần
với nhiệt độ không khí trong kho.
Một loạt các thiết bị làm ẩm cũng có thế được sử dụng để thay thế cho độ
ẩm tự nhiên trong không khí đã bị ngưng tụ trên các ống làm lạnh. Thiết bị đó bao
gồm một đĩa quay nước ở tốc độ cao trên một đĩa quay nhanh. Một kỹ thuật khác
mà vẫn giưc được độ ẩm cao trong kho. Đá lạnh cũng là một phương pháp làm
mát thứ cấp. Nơi các đường ống làm lạnh đi trong nước đóng băng. Sau đó băng
chuyển thành sương, được sử dụng để làm mát và giữ độ ẩm trong kho chứa.
IV.

MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG KỸ THUẬT
CA

18

Máy phân tích khí kép có khả năng đo oxy (0-25%) và carbon dioxide (010%) và máy phân tích ethylene.
Trong kho lưu trữ, ethylene thấp là điều cần thiết, kiểm tra có thể thực hiện
khi các hệ thống thông gió và loại bỏ ethylene đang hoạt động một cách chính xác.
Độ phân giải tối thiểu là 0.2ppm làm cho công cụ này rất hữu ích cho hầu hết các
nông sản, và các nông sản nhạy cảm ethylene như kiwi.

Hai mô hình hiển thị thu nhỏ (một trong đó là hiển thị oxy và carbon
dioxide) / bộ điều khiển, tạo nên bộ điều khiển trong kỹ thuật CA. nó có những
tính năng điều khiển sau: kiểm soát thông gió khi lượng oxy thấp; kiểm soát nito
khi lượng oxy cao hoặc khi lượng carbon dioxide cao; kiểm soát máy lọc khi

19


carbon dioxide cao và một lối ra điều khiển tùy chọn để
thêm carbon dioxide khi carbon dioxide thấp.
Máy lọc
(Scrubbers):
Bao
gồm:
một

buồng lọc than hoạt tính, bộ
phận làm thoáng khí áp suất
thấp, hệ thống vận chuyển, đơn
vị kiểm soát, bộ đệm.

Thành phần cuẩ hỗn hợp khí trong kho lưu trữ luôn thay đổi vì các hoạt
động chuyển hóa của nông sản nên máy lọc là cần thiết để hấp thụ khí CO 2 dư

thừa. máy lọc than hoạt tính thường được phân loại theo vật liệu thấm: Ca(OH) 2,
NaOH, zeolit, than hoạt tính. Chúng được phân loại theo các chế độ hấp thụ ( ví
dụ: hóa học hay vật lý) hoặc chế độ của không khí đi qua thông qua các bộ phận
hấp thụ. Máy lọc sử dụng than hoạt tính hiện nay là phổ biến nhất.
 Một số yêu cầu về kho bảo quản.

Kích thước kho: Đầu tiên cần phải xác định kích cỡ và yếu tố chính xác
định là tốc độ nhâp và xuất. Điều kiện bảo quản tối thích là làm đầy sản phẩm
trong kho đối với sản phẩm cùng giống hoặc cùng loài trong vòng 2 – 3 ngày. Đối
với kho trống thì nông sản nên được phân loại, đóng gói và đưa ra thị trường trong
20


vòng 5 – 7 ngày. Thiết kế các khoang với kích cỡ có thể thay đổi tùy theo nông sản
hoặc khu vực. - Kho bảo quản: phải được thiết kế kín để đảm bảo kiểm soát không
khí tốt.
Bố trí thùng và khoảng cách giữa các thùng khác nhau: phụ thuộc vào từng
loại hàng hoá và khu vực hoạt động, nhưng lưu trữ nên thiết kế đặc biệt với bố trí
thùng và mô hình xếp chồng.
−

Điều này sẽ tránh được khoảng cách giữa các thùng bị quá mức hay
không đủ dẫn đến lưu lượng không khí không chính xác và hiệu suất

−

lưu trữ giảm.
Dễ dàng quan sát, theo dõi tình trạng của hoa quả tươi và chọn ra

đâu là thùng có hoa quả ngon nhất.

− Cần phải chú trọng đến công tác thiết kế buồng để có thể chịu đựng
−

được áp suất không khí luôn ở mức độ cao.
Phải đặc biệt chú ý đến các mối hàn khí, đảm bảo nội khí phải được

giữ kín ngay cả với những ống dẫn và dây cáp.
− Ống dẫn dùng cho việc loai bỏ các nước ngưng tụ phải được thiết kế
−

phù hợp để đảm bảo cho nước có thể thoát ra dễ dàng.
Cần chủ động lắp các thiết bị giám sát ở cửa hầm để thuận tiện trong

việc đi lại, kiểm tra rau quả thường xuyên trong quá trình bảo quản.
 Một ví dụ về hệ thống kỹ thuật CA:

21


V.

ƯU, NHƯỢC ĐIỂM.

 Ưu điểm:

Phương pháp CA cho hiệu quả bảo quản cao, ức chế tốt quá trình sinh tổng
hợp ethylene nên thời hạn bảo quản dài (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

22


- 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.
ỨNG DỤNG
 Bảo quản lương thực
VI.

Tránh hao hụt do côn trùng, nấm mốc, giảm sự mất màu trắng của gạo,... người ta
đã dùng khí CO2 (30%) trong các silo bảo quản kín.
 Bảo quản lê

Trong phòng bảo quản có chứa 4% CO2 và 2% O2 cho kết quả tốt.
 Bảo quản chuối

Chuối được bảo quản với O2: 2 – 5%, CO2: 2 – 5% ở nhiệt độ 10 – 16, bảo quản
được 6 – 8 tuần.
Đối với chuối được vận chuyển bằng đường biển được bảo quản ở nhiệt độ 12 –
16 và O2: 2 – 5%, CO2: 2 – 5%, thời gian bảo quản 6 tháng.
 Bảo quản táo

Với nồng độ oxy dưới 3%, có thể bảo quản trong 7 ngày. Ngoài ra, táo còn được
bảo quản tốt ở 1 với hàm lượng oxy dưới 1% và CO2 trên 2.5%.
VII.

KẾT LUẬN

Bảo quản theo phương pháp điều chỉnh khí (controlled atmosphere – CA)
nhằm thay đổi thành phần không khí theo hướng giảm thiểu hô hấp của nông sản
cũng như ức chế các hoạt động và sinh trưởng của hệ vi sinh vật, côn trùng gây hư
hỏng nông sản và thực phẩm. Mặt khác, điều chỉnh thành phần không khí (làm
giảm lượng oxy và tăng hàm lượng khí cacbonic) nhằm ức chế tối đa những hoạt
động sinh lý sau thu hoạch bất lợi cho việc bảo đảm nông sản thực phẩm (ức chế
sự chín, ức chế sự sinh trưởng…). Hệ thống CA áp dụng công nghệ sạch trong
bảo quản rau quả, không dùng hóa chất, chất bảo quản xử lý, rau được bảo quản

23


trong thành phần không khí thay đổi theo yêu cầu kỹ thuật vẫn đảm bảo chất lượng
dinh dưỡng và bảo đảm vệ sinh an toàn thực phẩm.

Tài liệu tham khảo
1. Sách controlled Atmosphere Storage of fruits and vegetables, tác giả

A.keith Thompson.
2. Báo cáo kết quả nghiên cứu khoa học: đề tài: nghiên cứu công nghệ và thiết
bị bảo quản một số loại quả tươi bằng phương pháp điều chỉnh khí; chủ
nhiệm đề tài: T.S Trần Thị Mai.
3. www.unido.org/.../32113_20controlledArmospherestorage.2.pdf.
24


4. />
rau-qua-thuc-pham-44471/
5. />6. />7. />8. />

moi/10298.html
9. />
dieu-chinh-khi-quyen-45675/
10. />
25