Tiểu luận Tìm hiểu về kỹ thuật map 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 phương pháp MAP

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN
MÔN: CÔNG
HOẠCH

NGHỆ SAU THU
Đề tài:

TÌM HIỂU VỀ KỸ THUẬT MAP 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 PHƯƠNG PHÁP MAP.

GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh
NHÓM 5:
1. Huỳnh Quốc Thiện
2005140548
2. Lê Thị Mỹ Hạnh
2005140145
3. Nguyễn Thị Nhã Uyên 2005140715

TP.HCM, ngày 17 tháng 10 năm 2016


BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ
STT

HỌ TÊN

MSSV

1

Huỳnh Quốc Thiện

2005140548

2

Lê Thị Mỹ Hạnh

2005140145

3

Nguyễn Thị Nhã Uyên

2005140715

NHIỆM VỤ
Tìm hiểu về kỹ thuật MAP,
lựa chọn nông sản cụ thể
để xây dựng điều kiện bảo
quản & tổng hợp bài.
Tìm hiểu các yếu tố ảnh
hưởng đến nông sản và
phân tích mức độ ảnh

hưởng & tổng hợp, chỉnh
sữa bài.
Phân tích ảnh hưởng nhiệt
độ, độ ẩm, thành phần
không khí trong bảo quản
bằng phương pháp MAP.

HOÀN
THÀNH

X

X

X


Mục Lục

Lời mở đầu


Việt Nam có khí hậu nhiệt đới, bốn mùa quanh năm đều có nông sản thu hoạch.
Nông sản hay rau quả là thành phần không thể thiếu trong cuộc sống hằng ngày của
mọi người, cung cấp cho con người một lượng lớn chất dinh dưỡng. Ngoài việc được
sử dụng trực tiếp, rau quả tươi còn được chế biến thành nhiều dạng sản phẩm khác
nhau như: mức, rau quả đóng hộp, các loại nước trái cây,…Vì vậy việc kéo dài thời
gian bảo quản rau quả tươi cho đến lúc chế biến là rất cần thiết.
Do đó, cần có kỹ thuật bảo quản, chế biến để nâng cao chất lượng nông sản. Việc nâng
cao chất lượng của nông sản có ý nghĩa rất lớn, đảm bảo được chất lượng nông sản

sau thu hoạch.


Chương 1: Tìm hiểu vê kỹ thuật MAP trong bảo
quản rau quả
1. Tổng quan về phương pháp MAP
1.1.
Lịch sử hình thành

Tính năng của công nghệ bảo quản bằng cách bao gói sản phẩm trong khí quyển thay
đổi nhằm kéo dài tuổi thọ thực phẩm. Trong thập niên 1920, các nhà khoa học trong
khi làm việc tại một cơ sở nghiên cứu về một nhiệt độ thấp, tại Cambridge, vương
quốc Anh, đã thấy rằng tuổi thọ của những quả táo có thể gia tăng bằng cách tồn trữ
chúng trong các môi trường với những nồng độ O2 thấp còn khí CO2 cao, và trong
thập niên 30 khi thịt bò được vận chuyển trong các môi trường có khí CO2 thì thời
gian bảo quản của chúng tăng gấp 2 lần
Các ứng dụng thương mại của việc sử dụng phương pháp bảo quản bằng khí quyển
thay đổi đã được áp dụng từ những năm 1930. Đã có những nghiên cứu về hiệu quả
kéo dài thời gian sử dụng khi áp dụng CAS với các sản phẩm thịt tươi : Killefer
(1930) báo cáo tăng được gấp đôi thời gian bảo quản của thịt lợn và thịt cừu lạnh khi
lưu trữ trong môi trường CO2 100%. Các sản phẩm bán lẻ sử dụng phương pháp MAP
được giới thiệu đầu năm 1970. Các sản phẩm thịt tươi và chế biến tại Châu Âu trong
những năm 1980 đều tập trung sử dụng MAP để thuận tiện trong quá trình phân phối
lẻ. Trong những năm gần đây, MAP mở rộng phạm vi, đã được ứng dụng rộng rãi
trong các loại thực phẩm đóng gói bao gồm : thịt, cá, bánh mì, bánh ngọt, phomat, rau,
trái cây…
1.2.

Định nghĩa

Bao gói trong khí quyển điều chỉnh Modified Atmosphere Packaging (MAP) là
phương pháp đóng gói một sản phẩm dễ hưng hỏng trong môi trường khí quyển có
thành phần được thay đổi khác với không khí thông thường. Các loại thưc phẩm đóng
gói trong khí quyển điều chỉnh thích hợp có thể kéo dài thời hạn sử dụng, nâng cao
chất lượng và thuận tiện trong quá trình phân phối.
Phân biệt MAP và CAS: Lưu trữ với khí quyển được kiểm soát (CAS: Controlled
Atmosphere Storage) là phương pháp bảo quản với thành phần khí quyển được duy trì
không đổi, bằng cách theo dõi và bổ sung các khí liên tục trong suốt quá trình bảo
quản.
1.3.

Nguyên tắc của phương pháp MAP

Sử dụng lớp bao bì có tính thẩm thấu chọn lọc đối với các loại khí nhằm thay đổi
thành phần khí quyển chung quanh rau quả, hạn chế hô hấp và hoạt động của vi sinh
vật, kéo dài độ tươi lâu sản phẩm nhờ giảm sự hô hấp và giảm tốc độ lão hoá sản
phẩm mà không hoàn toàn cản trở quá trình hô hấp hiếu khí. Rau quả là những thực
phẩm còn hô hấp sau thu hoạch. Do đó sự ảnh hưởng qua lại giữa bao gói và rau quả


là vô cùng quan trọng. Nếu lượng O2 nhiều, đường được tổng hợp thúc đẩy quá trình
chín quả, làm giảm thời gian bảo quản. Do vậy lượng O2 cần được hạn chế, lượng
CO2 tăng lên. Tuy nhiên nếu lượng O2 quá thấp (< 3%) sẽ dẫn đến hô hấp yếm khí
cũng ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của rau quả. Vì vậy, sự thấm khí (CO2, O2)
của màng bao cần được thiết kế phù hợp với sự hô hấp của rau quả.
Ưu điểm
Thời gian bảo quản có thể tăng lên 4 lần
Giảm tổn thất khối lượng
Giữ được độ tươi của sản phẩm
sản phẩm giữ độ tươi nguyên.

Ít hoặc không cần dùng chất bảo quản.
Có thể tránh được tổn thương lạnh ở một số loại rau quả khi áp dụng phương
pháp bảo quản lạnh.
Có thể hạn chế được sự phát triển của vi sinh vật và các loài côn trùng.
- Có thể phân phối sản phẩm đi các nơi xa hơn, giảm chi phí phân phối.
- Việc phân phối các sản phẩm lát rời dễ dàng hơn.
- Tăng tính thẩm mỹ trong trưng bày, sản phẩm được nhìn thấy rõ ràng và toàn
bộ.
- Công tác đóng gói được tập trung hóa và kiểm tra từng phần một.
 Nhược điểm :
- Nhiệt độ cần phải điều chỉnh thích hợp (ảnh hưởng đến tốc độ hô hấp của rau
quả).
- Đối với từng loại sản phẩm khác nhau thì sẽ có một công thức khí khác nhau.
- Có thể gây những tổn hại sinh lý của một số loại rau quả như tạo những vết đen
ở khoai tây.
- Tạo nên sự chín không đều của một số loại quả như chuối và cà chua (O2 5%).
Nồng độ CO2 cao có thể ảnh hưởng đến chất lượng rau quả như sự xuất hiện
màu nâu khi CO2 đạt 10%, tạo vết chấm bầm hoặc tăng độ bột trên một số
giống táo, gây hư hỏng, sinh vị lạ cho một số loại rau như súplơ, xà lách, đậu.
Đòi hỏi thiết bị đặc biệt và phải có công tác huấn luyện.
- Gia tăng thể tích bao gói, ảnh hưởng đến chi phí vận chuyển và không gian
trong buôn bán lẻ. Sản phẩm sẽ không an toàn khi bao bì bị xì thủng. Giá thành
cao.
1.4.
Đặc tính của màng MAP

-

Kéo dài độ tươi lâu của sản phẩm và giảm tốc độ lão hóa cảu sản phẩm mà không cản
trở quá trình hô hấp hiếu khí. Không giống như kiểu đóng gói sát khít vào sản phẩm,

MAP có khả năng kiểm soát luồng khí lưu chuyển vào và ra, nó có thể kéo dài đáng
kể thời gian được bảo quản an toàn cho rau quả. Không phải tất cả các loại màng
MAP đều được chế tạo có đặc tính giống nhau, tùy theo 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 có
cường độ hô hấp khác nhau, do đó khi chế tạo MAP người ta phải nằm rõ mức độ hô
hấp của từng loại rau quả cần bảo quản.


Xoài được bảo quản ở nhiệt độ lạnh
thích hợp sau 3 tuần, có sử dụng màng
MAP (phải) và xoài đối chứng (trái).

Vải được bảo quản ở nhiệt độ lạnh
thích hợp sau 3 tuần, có sử dụng màng
MAP (trái) và vải đối chứng (phải).


2. Kỹ thuật MAP trong bảo quản rau quả

Kỹ thuật vận hành của EMAP
 Điều kiện yếm khí
Do sự hô hấp làm giảm hàm lượng O2 và CO2 nên điều kiện yếm khí nhanh chóng
chiếm ưu thế, kết quả là gây ra mùi khó chịu cho rau quả

Hình: Quá trình hô hấp yếm khí
C6H12O6  CO2 + Aldehyd + Acid hữu cơ + Rượu
Một phần tử đường chỉ tạo ra 2 phân tử ATP và chỉ 5% nhiệt được tạo thành
trong suốt quá trình hô hấp yếm khí của rau quả
 Điều kiện hiếu khí

Trong những bao bì có độ thấm khí cao, thành phần khí quyển bên trong bao gói lại
tương tự như bên ngoài, do đó mà sự hô hấp sẽ không hề bị giảm đi

Hình : quá trình hô hấp hiếu khí
Trong điều kiện trên, phản ứng chuyển hóa đường xảy ra như sau:


C6H12O6 + 6O2  6H2O + 6CO2 + ATP
Một phân tử đường chuyển hóa tạo ra 36 ATP (1152KJ)
 Kỹ thuật EMAP

Hàm lượng O2, CO2 được điều chỉnh một cách chính xác và phù hợp. Điều
chỉnh này với mục đích làm giảm sự hô hấp, hạn chế sự chín, giảm hoạt tính enzyme
hóa nâu, làm hạn chế quá trình mềm cấu trúc, chống thất thoát vitamin, giữ gìn sự tươi
lâu dài cho rau quả

Hình: quá trình hô hấp khi bải quản MAP
Dưới điều kiện khí quyển được hiệu chỉnh một cách chính xác, hàm lượng O2 có sẵn
rất ít cho việc chuyển hóa đường thành năng lượng, do đó mà làm giảm sự thất thoát
sản phẩm.
Bảng : cương độ hô hấp của một số loại rau quả


3. Các phương pháp MAP
3.1.
Phương pháp thụ động (Passive MAP)

Phương pháp này được thực hiện khá đơn giản, đầu tiên rau trái qua chế biến hay xử
lý thô sau đó cho vào bao bì và tiến hành ghép mí. Trong phương pháp này thành phần
không khí không có sự hiệu chỉnh. Rau trái trong bao bì thời gian đầu bảo quản sự

biến đổi diển ra một cách bình thường, qua thời gian sự hô hấp là cho thành phần khí
thay đổi và đạt đến tỷ lệ mong muốn có thể ức chế hoặc kìm hãm các quá trình sinh
trưởng và phát triển đang diển ra trong rau trái.
3.2.

Phương pháp chủ động (Active MAP)

Trong phương pháp này hỗn hợp khí đã được trộn sẵn với tỷ lệ thích hợp được thổi
vào bao bì chứa rau trái, vì vậy trong phương pháp quá trình sinh trưởng và phát triển
đã bị kìm hãm ngay từ thời gian đầu bảo quản. Dựa vào thành phần và tỷ lệ các loại
khí trong bao bì có thể phân thành các hướng ứng dụng như: phương pháp sử dụng
nồng độ oxy thấp (low oxygen MAP), phương pháp sử dụng nồng độ oxy cao (hight
oxygen MAP), phương pháp sử dụng khí CO (carbon dioxide MAP)…Tuy nhiên việc
áp dụng các phương pháp này trong từng loại rau trái phải trải qua nghiên cứu thực
nghiệm.
3.3.

Carbon monoxide MAP

Phương pháp này ít phổ biến do sự lo ngại về tính an toàn khi sử dụng, tuy nhiên
nghiên cứu về lĩnh vực này đã xuất hiện từ lâu. Năm 1970, nghiên cứu việc kéo dài
thời gian sử dụng trên rau diếp lạnh đông. Năm 2002 luật pháp Hoa kỳ chính thức cho
phép sử dụng trong các sản phẩm phân phối trên thị trường. Khả năng bảo quản của
phương pháp chủ yếu là do vai trò của khí CO, tuy vậy thông thường phương pháp
này thường kết hợp với phương pháp oxy thấp để tăng khả năng ức chế
3.4.

High carbon dioxide MAP

CO2 với lượng 20-30% có khả năng hạn chế sự phát triển của vi sinh vật đặc biệt là

các vi khuẩn hiếu khí và nấm mốc. Phương pháp sẽ đạt hiệu quả cao nếu bảo quản ở
nhiệt độ thấp lý do là khả năng bão hòa CO2 gia tăng khi giảm nhiệt độ, môi trường có
chứa CO2 hòa tan sẽ tạo áp lực thẩm thấu ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của
sinh vật dẫn đến ức chế hay kìm hãm hoạt động sống của chúng.
3.5.

High oxygen MAP


Phương pháp này sử dụng nồng độ oxy cao trong hỗn hợp khí thổi vào ban đầu mục
đích là duy trì hàm lượng oxy luôn lớn hơn 40% so với các khí khác trong suốt thời
gian bảo quản.
4. Các thiết bị dùng trong phương pháp MAP
4.1.
Thiết bị Snorkel machines – Máy sử dụng ống hút khí để hút chân

không

Nguyên tắc hoạt động : Sản phẩm cần bao gói được công nhân cho vào các túi bao bì
plastic đã hàn kín một đầu, đầu chưa hàn kín được đặt vào vị trí hàn miệng bao của
máy Snorkel machines, tại đây ống hút khí dạng bản mỏng được đưa vào bên trong
bao bì. Máy hoạt động hút hết không khí bên trong bao bì tạo môi trường chân không,
sau đó một hỗn hip khí thích hợp được nạp vào bên trong bao bì qua ống hút này. Ống
hút khí được bộ phận của máy đưa ra khỏi bao bì chứa sản phẩm và miệng bao được
máy hàn kín lại bằng nhiệt.

4.2.

Vacuum chamber machines – Máy hút khí bằng buồng hút chân không

Nguyên tắc hoạt động : Sản phẩm cần bao gói được công nhân đặt vào trong túi nhỏ
dạng màng, Buồng hút được mở ra và túi dạng màng chứa sản phẩm được đặt vào bên
trong buồng, sau đó buồng hút được đóng lại. Người ta cho máy hoạt động để hút hết
phần không khí bên trong bao bì, cả phần không khí trong khoảng không buồng hút
cũng được rút chân không. Khi môi trường bên trong buồng hút là chân không thì một
hỗn hợp khí thích hợp được nạp vào qua một ống dẫn khí. Túi bao bì sau đó được hàn
kín bằng nhiệt và người ta mở nắp buồng lấy sản phẩm ra ngoài.
4.3.

Form, fill and seal machines

Nguyên tắc hoạt động : Sản phẩm cần bao gói được đặt trên băng tải có phủ một lớp
màng bao, sản phẩm được đưa đến hệ thống nạp khí. Trước khí vào hệ thống nạp khí,
sản phẩm được phủ lên trên một lớp màng bao nữa. Trong hệ thống nạp khí, thành
phần khí thích hợp được nạp liên tục vào bên trong không gian hệ thống và giữa sản
phẩm cùng 2 lớp bao bì. Sau đó 2 mép cạnh của bao bì được hàn kín bằng nhiệt rồi ra
khỏi hệ thống nạp khí qua bộ phận hàn kín 2 đầu còn lại của bao bì và cắt rời từng sản
phẩm.


Một số sản phẩm bao gói bằng phương pháp MAP

Chương 2: Những ảnh hưởng trong phương pháp
MAP
1. Các yếu tố kiểm soát trong kỹ thuật MAP
1.1.

Yếu tố sinh học

Tỷ lệ phát triển của vi sinh vật trong thực phẩm phụ thuộc vào những yếu tố như pH,
hoạt độ nước, nhiệt độ, phương thức đóng gói, các chất phụ gia và các vi sinh vật cạnh
tranh,… trong thực phẩm. Những yếu tố này có thể được áp dụng riêng lẻ hoặc kết
hợp với nhau trong thực phẩm để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật kéo dài thời
gian bảo quản


Khi MAP được áp dụng để kéo dài thời gian bảo quản thì yếu tố cần quan tâm nhất là
chủng loại vi khuẩn có thể gây nên sự hư hỏng trong thực phẩm đó. Khí, màng bao,
nhiệt độ bảo quản… có thể được sử dụng để tiêu diệt hoặc làm chậm sự phát triển của
các vi sinh vật đó. Hỗn hợp khí của CO2, O2, N2 thường được sử dụng nhất (Zeuthen
and Bogh-Sorensen, 2003). Thực tế thì vi khuẩn Gram âm thì nhạy cảm với CO2 hơn
là vi khuẩn Gram dương. Vi khuẩn Gram âm như là Pseudomonas spp, Acinetobacter
spp và Moraxella spp thì bị tiêu diệt ở nhiệt độ thấp. Vì vậy sản phẩm được bao gói
với hàm lượng CO2 cao và bảo quản ở nhiệt độ thấp thì vi khuẩn Gram dương sẽ phát
triển mạnh mẽ do không có sự cạnh tranh (Church, 1994). Bacillus licheliformis và
Leuconostoc mesenteroides là chủng vi khuẩn phát triển được trong một loại bánh xốp
kiểu Anh được đóng gói với khí bao gồm 60% CO2 và 40% N2 (Gibson et al., 2000).
100% CO2 được sử dụng sẽ làm chậm sự phát triển của Clostridium botulium và hiệu
quả này sẽ tăng khi kết hợp với một nồng độ NaCl thích hợp ở nhiệt độ thấp
(Devlieghere et al., 2001). Sự thiếu O2 trong khí quyển sẽ ngăn chặn sự phát triển của
vi sinh vật hiếu khí. Môi trường kị khí sẽ làm tăng sự phát triển và sinh độc tố của
Clostridium botulium. Vì vậy môi trường yếm khí được sử dụng một cách thận trọng
trong kỹ thuật MAP (O'Connor-Shaw and Reyes, 2000). Những yếu tố khác như pH,
chất bảo quản, nhiệt độ thấp được ứng dụng để kết hợp với phương pháp bảo quản
yếm khí hoặc ngăn chặn các mần bệnh khác (Dufresne et al., 2000).
1.2.

Yếu tố sinh lý

Rau quả sau thu hoạch hoặc thịt sau giết mổ vẫn còn những biến đổi sinh lý. Chúng
ảnh hưởng đến thời gian bảo quản và chất lượng của sản phẩm tươi hoặc sản phẩm
chế biến được bao gói bằng MAP, vì vậy tùy loại sản phẩm, biến đổi sinh hóa của
chúng, nhiệt độ bảo quản mà chúng ta sẽ thiết lập một công thức MAP riêng cho
chúng. Rau quả sau thu hoạch có nhiều biến đổi sinh lý phức tạp. Những biến đổi này
liên quan đến quá trình hô hấp, quá trình này chịu ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường
như là không khí, độ ẩm, nhiệt độ và tình trạng vật lý của chúng (Cantwell, 1995).
Thịt sau giết mổ sẽ xảy ra hàng loạt các phản ứng hóa học diễn ra trong mô thịt,
những biến đổi sinh lý ở thịt tươi bắt đầu bằng sự co cứng (rigor mortis), thời gian co
cứng phụ thuộc vào loại và kích cỡ của con vật. Ngoài ra O2 cần thiết để duy trì màu
đỏ của thịt.
1.3.

Yếu tố hóa học

Các biến đổi hóa học ảnh hưởng đến chất lượng của thực phẩm, nhiều phản ứng oxy
hóa trong tự nhiên như là oxy hóa lipid, phản ứng Maillard, sự oxy hóa làm biến màu
của chlorophyll, carotenoid và flavonoid, sự oxy hóa của myoglobin trong thịt đỏ…Sự
oxy hóa lipid sẽ phân hủy các acid béo tự do chưa bảo hòa tạo nên những chất gây
mùi ôi như là aldehyde, ketone, những acid béo mạch ngắn…Phản ứng Maillard với
đường và amino acid là tác nhân chính, có thể làm giảm chất lượng sản phẩm nếu
những protein nhạy cảm như lysine bị phá hủy, hay tạo ra những màu hay mùi không
mong muốn. Sự oxy hóa biến màu làm cho sản phẩm không còn hấp dẫn. Mặc khác
thịt đỏ sẽ trở nên bạc màu khi thiếu O2 để chuyển hóa myoglobin thành


oxymyoglobin để duy trì màu đỏ thịt. Những phản ứng hóa học chịu ảnh hưởng của
những nhân tố như là nhiệt độ, aw , pH, chất bảo quản. Ví dụ như phản ứng oxy hóa
lipid xảy ra mạnh mẽ ở nhệt độ cao, aw thấp, sự có mặt của Cu hoặc Fe và ánh sáng,
nhưng nó bị ngăn chặn bởi những chất chống oxy hóa như BHA, BHT hoặc

tocopherol (Peter and Leif, 2000).
2.

Ảnh hưởng của nhiệt độ , độ ẩm, khí quyển trong phương pháp MAP
 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 120C, khi còn xanh là 4-60C.
• Ở nhiệt độ bình thường, các sản phẩm chóng hư hỏng. Vì vậy nhiều sản
phẩm được làm đông lạnh ở 4,4 o C. Hầu hết sản phẩm bị hư hại ở nhiệt
độ 11 0C.

Hình: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian bảo quản


(Nguồn: USDA handbook No.66: The Commercial Stoage of Fruits,

Vegetables, and Nursery Stock)
 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 độbay
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 bảoquản 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 xuống 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
đểduy 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 CO2càng 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 CO 2 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 CO 2 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 CO 2 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 CO2quá 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 .

Có 3 khí chủ yếu được sử dụng trong kỹ thuật MAP là O2, CO2, N2,…
 Khí CO2

Khí CO2 là một khí không màu, có mùi hăng nhẹ ở nồng độ rất cao. Nó là một chất
khí gây ngạt và có tính ăn mòn nhẹ trong môi trường ẩm. CO2 dễ dàng tan trong nước
( 1.57g/Kg ở 100Kpa, 200C) để tạo ra acid cacbonic (H2CO3) làm tăng nồng độ acid
trong dung dịch và làm giảm pH. Khí này cũng hòa tan trong chất béo và một vài hợp
chất hữu cơ khác. Nhiệt độ giảm làm cho sự hòa tan của CO2 tăng lên.Vì lý do này,
hoạt tính chống vi sinh vật của CO2 có hiệu quả ở nhiệt độ nhỏ hơn 100C hơn là ở
150C hoặc cao hơn (Devlieghere et al., 1998, Devlieghere et al., 2001). Điều này rất
có ý nghĩa trong kỹ thuật MAP.
 Khí O2

Khí O2 là một khí không màu, không mùi, có hoạt tính cao và duy trì sự cháy. Nó hòa
tan rất ít trong nước so với các loại khí khác, độ tan của CO2 trong nước gấp 28 lần so
với O2 ở 20oC. O2 tham gia vài loại phản ứng làm hư hỏng thực phẩm: phản ứng oxi
hóa chất béo, phản ứng hóa nâu và phản ứng oxi hóa các chất màu. Sự thiếu O2 trong
không khí có thể làm chậm sự phát triển, những biến đổi sinh lý của vi sinh vật Hầu
hết các vi sinh vật gây hỏng sản phẩm đều cần O2 cho sự phát triển. Do đó để kéo dài
sự sống cho thực phẩm thì bên trong bao gói nên chứa đựng một hàm lượng thấp O2.
Tuy nhiên cũng chú ý rằng, hàm lượng O2 thấp cũng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng và
sự an toàn của thực phẩm, ví dụ: sự già yếu của rau quả, sự phát triển của vi sinh vật
yếm khí


 Khí N2

N2 là một khí trơ được sử dụng để đuổi O 2 khỏi bao bì. Nó sử dụng như là khí giúp
“đổ đầy” ngoài ra nó cũng có hiệu ứng tương tự CO 2. Tuy nhiên khác biệt rõ nhất của

hai loại khí này là CO2 ức chế vi khuẩn và nấm mốc theo nguyên tắc tạo môi trường
kỵ khí.
 Khí CO

Khí CO là một khí không màu, không mùi, không vị. Nó có khả năng hoạt động về
mặt hóa học cao và có khả năng cháy. Nó không tan trong nước nhưng lại tan tốt trong
một số dung môi hữu cơ. CO được nghiên cứu cho MAP của thịt và được cho phép ở
Mỹ để ngăn ngừa sự hóa nâu của rau diếp được bao gói. Sự ứng dụng của CO còn bị
hạn chế nhiều bởi vì nó độc và có thể tạo với không khí một hỗn hợp gây nổ (Ooraikul
and Stiles, 1991).
 Khí trơ

Khí trơ là những khí không hoạt động. Ngày nay, những khí này cũng được ứng dụng
trong một số loại thực phẩm, ví dụ: khoai tây chiên đóng gói. Tuy nhiên, việc sử dụng
khí N2 trong công nghiệp vẫn mang tính phổ biến hơn do nguồn N2 dễ kiếm hơn
(Ooraikul and Stiles, 1991).
Thành phần các khí gas được khuyên dùng cho một số loại rau trái
Sản phẩm
Trái
Mơ
Cam
Chuối
Hồng
Cherry
Dâu
Táo
Đào
Lê
Rau
Măng tây

Bông cải xanh
Sup lơ
Dưa chuột
Rau diếp
Bắp
Cà chua
Rau bina

Nhiệt độ (0C)

Độ ẩm (%)

O2 (%)

CO2 (%)

0-5
3-9
13-15
0-5
0-5
0-5
0-5
0-5
0-5

90
90-95
90-95
90-95

90-95
90-95
90
90-95
90-95

2-3
5-10
2-5
3-5
3-10
4-10
1-3
1-2
2-3

2-3
0-5
2-5
5-8
10-15
15-20
1-3
3-5
0-1

0-5
0-5
0-5
8-12

0-5
0-5
8-12
0-5

95-100
95-100
95-98
90-95
95-100
95-98
90-95
95-98

1-2
2-5
3-5
1-5
2-4
3-5
7-10

5-10
5-10
2-5
0
0
10-11
0-3
5-10

3. Các yếu tố vật lý ảnh hưởng đến bảo quản nông sản
3.1.
Cường độ hô hấp

Hô hấp là quá trình quan trọng và chủ yếu trong hoạt động sống của các loại củ và hạt.
Khác với động vật, thực vật hô hấp cả trong điều kiện hiếu khí và yếm khí. Nó được
đặc trưng bởi hai quá trình hô hấp trong môi trường có đầy đủ oxy và không có oxy:
Có đủ oxy:
C6H12O6 + O2  CO2 + H2O +686Kcal
 Thiếu oxy: ( lên men)
C6H12O6 2C2H50H + 2CO2 + 28Kcal
 Tác hại của quá trình hô hấp:
- Tổn hao chất khô
- Sinh ra nước làm ẩm sản phẩm, tạo điều kiện cho vi sinh vật và côn trùng
phát triển
- Sinh ra nhiệt làm nhiệt độ khối hạt tăng lên, tích tụ dần dẫn đến bốc nóng
khối hạt
3.2.
Độ ẩm
Khi độ ẩm tăng lên thì cường độ hô hấp của sản phẩm tăng lên. Đặt biệt khi độ ẩm
vượt quá mức cân bằng giới hạn thì cương độ hô hấp tăng rất mạnh.


Độ ẩm an toàn đối với một số loại hạt:
Loại hạt

Độ ẩm an toàn

Các loại đậu
Các loại mì
Ngô, cao lương
Lúa nước

15-16
14.5-15.5
12.5-14
12-13

Nhiệt độ:
Ở giới hạn nhiệt độ thích hợp của mối loại sản phẩm khác nhau, khi nhiệt độ tăng thì
cường độ hô hấp tăng nếu vượt quá giới hạn đó thì cường độ hô hấp lại giảm xuống.
3.4.
Độ ẩm tương đối
Có thể tổn hại đến sự thoát hơi nước, dẫn đến sự kho và gia tăng cường độ hô hấp. Độ
ẩm cao sẽ xuất hiện sự ngưng tụ dẫn đến chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài
màng bao, tạo thể tích trống trong bao gói và ảnh hưởng một phần nào đó đến bản
chất cảu bao gói
3.5.
Ánh sáng
Đối với hầu hết các sản phẩm rau quả, ánh sáng không có ảnh hưởng quan trọng lắm.
Tuy nhiên, đối với loại rau xanh, nếu ánh sáng có đủ xảy ra quá trình quang hợp nghiã
là một lượng đáng kể CO2 sẽ bị tiêu thụ và lượng O2 sẽ được tạo ra tương ứng. Phản
ứng này đi ngược với quá trình hô hấp và do đó sẽ làm cho thành phần khí trong bao
gói sẽ bị biến đổi
3.3.


Shock và va chạm

Các vết thương của quá trình shock và va chạm sẽ làm tăng cường độ hô hấp và giải
phóng enzyme hóa nâu sản phẩm. Thêm vào đó tại những vết thương này sẽ là nguy
cơ truyền nhiễm vi khuẩn và nấm rất cao.
3.7.
Mức độ thoáng của không khí:
Mức độ thoán của không khí là hàm lượng O2 và CO2 có trong không khí. Nó có ảnh
hưởng tới cường độ hô hấp và mức độ thay đổi phương thức hô hấp của sản phẩm.
Nếu múc độ thoáng cao, khói sản phẩm hô hấp hiếu khí và ngược lại mức độ thoáng
thấp thì sản phẩm sẽ hô hấp yếm khí.
3.6.

Người ta thường hạ thấp nồng độ O2 khoảng 2%, tăng nồng độ CO2 lên cao nhất
khoang 20% thì có thể ức chế được vi sinh vật mà lại không ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm
Bảng : Nồng độ O2 thấp nhất và CO2 cao nhất trong bảo quản loại rau quả
Loại rau quả
Táo
Lê tàu
Chuối
Bông cải xanh
Bắp cải
Cà rốt
Súp lơ
Chanh
Dưa chuột
Rau diếp
Hành
Đậu
Lê
Khoai tây

Rau Bina
Dâu
Bắp
Cà chua

CO2 (%)
2
5
5
15
5
4
5
_
10
1
10
7
5
10
20
20
20
2

O2 (%)
2
3
_
1

2
3
2
5
3
2
1
5
2
10
_
2
_
3

Côn trùng và vi sinh vật trong kho:
Khi bảo quản sản phẩm nếu côn trùng và vi sinh vật phát triển sẽ làm tăng cường độ
hô hấp của hạt vì côn trùng và vi sinh vật là những cơ thể sống nên hoạt động hô hấp
của chúng tương đối lớn.
3.8.

Vi sinh vật gây hại lương thực
 Phân loại
 Vi sinh vật phụ sinh:


Loại này tồn tại trên hạt tới 90% là do vận chuyển từ rễ cây, thân
cây lên hạt, nhất là đối với những hạt mới thu hoạch. Điển hình
của loại này Pseudomoas herbicola và Pseudomoas fluorescens.
Chúng có thể trực tiếp phá hoại tế bào ký chủ hay hút những vật

chất sống trong ký chủ. Nên do đó chúng thường có nhiều nhất
trên những hạt khỏe mạnh và tươi, còn ngược lại thì rất ít và bị
tiêu diệt.
 Vi sinh vật hoại sinh:
Vi sinh vật có thể nằm trên bề mặt sản phẩm, có thể ở phía trong
nhưng ở trên bề mặt thường nhiều hơn. Một số loài chủ yếu:
Aspergillus penecillium, Micrococcus collectorrium sp,…Đặc
điểm sinh sống của vi sinh vật hoại sinh là từ những chất hữu cơ
bị phá hủy, chúng lấy thức ăn đồng thời phá hoại những cơ thể có
sức sống thấp và tính chống yếu.

Chương 3: Bảo quản xoài bằng phương pháp MAP
1. Giới thiệu

Xoài mọng nước, ngon và ngọt. Không những thế, xoài còn được mệnh danh là vua
của các loại trái cây ở một số nơi trên thế giới. Xoài ngọt từ trong ra ngoài, trong
hương vị cũng như mùi thơm. Và trên hết, xoài là một thức ăn rất bổ dưỡng cho cơ
thể. Quả có vị ngọt, chua, tính bình, tác dụng lý khí kiện tỳ, trị ho. Hột có vị ngọt,
đắng, tính bình, tác dụng hành khí giảm đau. Dùng trị các chứng như miệng khát họng
khô, tiểu tiện không thông… Giúp phòng ngừa ung thư kết tràng và bệnh do thiếu chất
xơ trong thức ăn. Thực nghiệm chứng minh: saponin trong xoài có tác dụng khử đàm
trị ho và ngăn ngừa ung thư. Quả chưa chín ức chế vi khuẩn staphylococus,
escherichia coli.


Các phần ăn được của quả xoài là một nguồn dinh dưỡng tuyệt vời nó có chứa một tỷ
lệ đáng kể của các axit hữu cơ, chất rắn hòa tan, polysaccharides, vitamin, acid béo và
các nguyên tố khoáng chất có ý nghĩa dinh dưỡng. Hơn nữa, các giống khác nhau của
quả xoài có vitamin C hàm lượng cao tác dụng kháng khuẩn đáng kể, tannin cho da và
nước trái cây

Mặc dù trong những lợi ích sức khỏe rất nhiều, tiêu thụ xoài vẫn còn hạn chế, do
những khó khăn từ việc khai thác từ trái cây và kích ứng của chất chuyển hóa
phenolic, cháy nắng, chia tách, vết nứt và trấu bỏng trên toàn bộ trái cây làm giảm khả
năng tiếp thị và sự chấp nhận của người tiêu dùng. Do đó, xử lý tối thiểu quả xoài một
sản phẩm hấp dẫn hơn với người tiêu dùng hơn cả quả và làm tăng triển vọng sản xuất
và tiêu thụ xoài

Tuy nhiên, việc duy trì chất lượng dinh dưỡng và vi sinh vật của xoài là một thách
thức lớn, bởi vì xử lý tối thiểu dễ dàng xấu đi trong kết cấu, màu sắc, chất lượng tổng
thể và giảm thời hạn sử dụng. Điều này là do các quá trình trao đổi chất hoạt động do
hoạt động của enzyme nội sinh, nhịp hô hấp tăng cường với tăng sản xuất ethylene và
tăng tải trọng của vi sinh vật, một số trong đó có thể có hại cho sức khỏe con người
2. Xây dựng điều kiện bảo quản

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng đóng gói không khí biến đổi (MAP), và lưu trữ khí
quyển kiểm soát có khả năng trì hoãn tổn thất chất lượng và do đó kéo dài thời hạn sử
dụng tươi hoặc chế biến tối thiểu. Được thay đổi bao bì không khí của trái cây có thể
dẫn đến giảm hoạt động hô hấp, sự chậm trễ trong việc làm mềm và làm chín và giảm
tỷ lệ mắc các rối loạn sinh lý khác nhau và nhiễm ký sinh gây bệnh
Trái Xoài thời gian sử dụng sau thu hoạch rất ngắn do thường bị nhiễm mốc xanh từ
loài Botrytis cinerea. Đã có một số phương pháp được sử dụng để ngăn chặn quá trình
nhiễm trên: phủ một lớp màng chitosan lên bề mặt trái, bảo quản trong điều kiện bao
bì thành phần khí quyển thay đổi…
2.1.

Nhiệt độ


Là yếu tố bên ngoài quan trọng nhất trong việc ngăn ngừa quá trình chín của trái cây.
Chín là quan sát để có tương quan với mức sản xuất ethylene và các quá trình này bị

ảnh hưởng bởi sự gia tăng nhiệt độ
Do đó để làm chậm quá trình chín, trái cây nên được bảo quản ở nhiệt độ gần 0 ° C
càng tốt, mà không gây tổn thương lạnh.
2.2.

Nồng độ O2 và CO2

Giảm nồng độ oxy xuống dưới 8% và / hoặc tăng nồng độ cacbon điôxít làm chậm
chín quả phương pháp sử dụng O2 ở nồng độ cao (>50%) giúp ức chế các vi sinh vật
không bị ảnh hưởng bởi CO2 < 20%. Giảm nồng độ O2, phản ứng chuyển hóa này là
do sự sụt giảm trong hoạt động của oxy hóa enzyme như polyphenoloxidase, oxidase
axit glycolic và acid ascorbic oxidase. Do đó, giảm sự chậm trễ nhịp hô hấp suy thoái
enzyme cơ chất phức tạp, do đó kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm. Tuy nhiên, ở
các cấp độ O2 quá thấp <1% kỵ khí hô hấp có thể xảy ra, dẫn đến suy giảm mô và sản
xuất ra hương vị. Hơn nữa, oxy và kỵ khí điều kiện cực kỳ thấp, có thể tạo ra một
nguy cơ tiềm năng cho sự phát triển của các vi khuẩn kỵ khí gây bệnh, chẳng hạn như
vi khuẩn Clostridium botulinum
Carbon dioxide là chất khí không màu, có mùi hơi hăng ở nồng độ rất cao. Nó dễ dàng
hòa tan trong nước ở 1,57 g / kg ở 100 kPa và 20 ° C. Được sử dụng trong MAP cung
cấp mức độ đáng kể ảnh hưởng của kháng sinh trên sản phẩm, tăng trưởng của vi sinh
vật được làm chậm ở nồng độ cao của khí carbon dioxide trong các sản phẩm khác
nhau, ức chế trực tiếp các hệ enzyme hoặc giảm tốc độ các phản ứng enzyme; thay đổi
chức năng màng tế bào bao gồm sự thu hút và hấp thu các chất dinh dưỡng; thâm nhập
khí đốt của màng vi khuẩn dẫn đến giảm độ pH trong tế bào; thay đổi trực tiếp trong
các tính chất vật lý và hóa học của protein


hình: Ảnh hưởng của nồng độ O2 đến sự phát triển của vi sinh vật

Trình tự tiến hành: xoài chín được thu hoạch, bảo quản ở 4 0C trong 1h, sau đó tiến

hành bao gói bằng phương pháp MAP, sử dụng thiết bị của CPV Systems. Thành phần
khí gas thí nghiệm bao gồm: (a) 80% O 2 20% N2, (b) 5% O2 5% CO2 90% N2, và (c)
20% O2 80% N2. Các mẫu được bảo quản ở nhiệt độ 4 0C, 80C và 210C. Mẫu trái cây
không bao gói cũng được bảo quản tương tự để đối chứng.
Kết quả thí nghiệm :
 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến sự giảm khối lượng của sản phẩm :

Hình: Sự giảm khối lượng của xoài trong điều kiện bảo quản khác nhau
Dựa vào đồ thị, ta rút ra nhận xét: so với bảo quản ở điều kiện không bao gói, xoài
được bao gói với MAP ít bị tổn thất về khối lượng sản phẩm. Trong đó, với điều kiện
bảo quản ở nhiệt độ thấp nhất 4 0C và thành phần khí quyển (a) 80% O 2 20% N2, sự tổn
thất là ít nhất.


 Hiệu quả ức chế vi sinh vật của các hỗn hợp khí gas :

Hình: Thành phần khí gas bên trong bao bì theo thời gian (mẫu bảo quản ở 40C)
Dựa vào đồ thị ta nhận thấy: không phụ thuộc vào thành phần khí gas ban đầu, theo
thời gian bảo quản nồng độ CO 2 trong cả 3 mẫu đều đạt giá trị > 20%, nghĩa là đều có
khả năng ức chế được vi sinh vật. Tuy nhiên, nồng độ CO 2 đạt giá trị >20% bắt đầu từ
ngày thứ 3 trở đi, vì thế trong giai đoạn đầu bảo quản mẫu (b) và (c) vẫn có khả năng
nhiễm vi sinh vật. Trường hợp mẫu (a), do trong giai đoạn đầu nồng độ O 2 duy trì ở
mức cao (>50%) nên có tác dụng ngăn ngừa được sự phát triển của vi sinh vật.
2.3.

Kết hợp bảo quản lạnh

Để nâng cao hiệu quả bao gói MAP, người ta thường kết hợp với phương pháp bảo
quản lạnh. Ở nhiệt độ thích hợp thì tốc độ hô hấp của rau quả sẽ giảm xuống vì vậy
mà sẽ kéo dài thời gian bảo quản.

2.4.

Kết hợp dung hóa chất

Trong quả xoài người ta thường kết hợp với việc sử dụng hóa chất chống oxi hóa ngăn
chặn sự chuyển màu. Các hóa chất thường được dùng để nhúng quả trước khi bao gói
MAP: hỗn hợp acid ascorbic, acid malic, succunic, CaCl2, 4-hexylresocinol, cystene
hydrocholorite,… Có thể sử dụng màng bao từ tinh bột và pectin và những tác nhân
sinh học an toàn như vi khuẩn lactic để ngăn chặn enzyme polyphenoloxidase.