Hoàn thiện công nghệ bảo quản quả vải, nhãn trong môi trường lạnh kết hợp bao gói khí cải biến bằng mô hình hô hấp bay hơi cân bằng năng lượng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

HỒ HỮU PHÙNG

HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN QUẢ VẢI, NHÃN
TRONG MÔI TRƯỜNG LẠNH KẾT HỢP BAO GÓI KHÍ CẢI BIẾN
BẰNG MÔ HÌNH HÔ HẤP - BAY HƠI - CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NHIỆT

Hà Nội – 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

HỒ HỮU PHÙNG

HOÀN THIỆN CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN QUẢ VẢI, NHÃN
TRONG MÔI TRƯỜNG LẠNH KẾT HỢP BAO GÓI KHÍ CẢI BIẾN
BẰNG MÔ HÌNH HÔ HẤP - BAY HƠI - CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG

Ngành: Kỹ thuật nhiệt
Mã số: 9520115

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NHIỆT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. PGS. TS. Nguyễn Việt Dũng
2. GS. TSKH. Trần Văn Phú

Hà Nội - 2020


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết
quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai khác công bố
trong bất kỳ công trình nào.
Thay mặt tập thể hướng dẫn

PGS. TS. Nguyễn Việt Dũng

i

Ngày 20 tháng 10 năm 2020
Tác giả

Hồ Hữu Phùng


LỜI CẢM ƠN
Với tất cả sự kính trọng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:
PGS. TS. Nguyễn Việt Dũng - là người thầy đầu tiên đã dìu dắt, chỉ bảo tận
tình, chu đáo cho tôi trong thời gian bắt đầu nghiên cứu khoa học, từ khi làm
luận văn thạc sỹ cũng như xuyên suốt quá trình làm luận án này.
GS. TSKH. Trần Văn Phú – là người thầy luôn tận tâm với sự nghiệp khoa
học, vẫn luôn động viên, khuyến khích và định hướng, giúp đỡ cho tôi hoàn
thành luận án.
Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể Bộ môn Kỹ thuật lạnh và ĐHKK và các cán

bộ Viện KH&CN Nhiệt - Lạnh đã luôn quan tâm giúp đỡ, động viên để tôi
hoàn thành được luận án này.
Tôi xin trân trọng cảm ơn tập thể cán bộ Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công
nghệ STH, đặc biệt là TS. Nguyễn Thị Minh Nguyệt đã giúp đỡ tôi về nhiều
mặt, đặc biệt là hỗ trợ tôi thực hiện rất nhiều thí nghiệm trong quá trình thực
hiện luận văn.
Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn đến những người thương yêu nhất của tôi - mẹ
tôi, vợ tôi, các con tôi và các anh chị em - đã luôn luôn đồng hành, động viên
tôi hoàn thành luận án, đây là nguồn động viên lớn nhất để tôi có thể hoàn thiện
luận án này.
Nhân dịp này, cho phép tôi được cảm ơn đến các bạn bè và đồng nghiệp đã động
viên, giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................ vi
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................... ix
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ ............................................................. x

MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
TỔNG QUAN VỀ BẢO QUẢN RAU QUẢ ........................ 7
1.1. Tổng quan về thị trường rau quả Việt Nam .................................................. 7
1.2. Tổng quan về bảo quản rau quả tươi........................................................... 11
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản ..................................... 11
Các phương pháp bảo quản rau quả tươi ............................................. 15
Công nghệ nhiệt độ thấp kết hợp với bao gói khí cải biến................... 23

1.3. Tổng quan về tình hình nghiên cứu ............................................................ 26
Tình hình nghiên cứu ngoài nước ........................................................ 26
Tình hình nghiên cứu trong nước ......................................................... 37
1.4. Kết luận ....................................................................................................... 38

CƠ SỞ LÝ THUYẾT .......................................................... 39
2.1. Tổng quan về quá trình hô hấp của rau quả tươi ........................................ 39
Cường độ hô hấp và hệ số hô hấp ........................................................ 40
Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp ........................................ 42
2.2. Xây dựng mô hình hô hấp ........................................................................... 42
Quá trình hô hấp ................................................................................... 42
Mô hình hô hấp Michaelis-Menten ...................................................... 43
Các dạng mô hình hô hấp khai triển..................................................... 44
2.3. Mô hình trao đổi nhiệt-trao đổi chất ........................................................... 46
Các giả thiết tính toán mô hình ............................................................ 46
Mô hình toán quá trình hô hấp - trao đổi chất ...................................... 47
Phương trình cân bằng entanpy ............................................................ 48
2.4. Phương pháp giải mô hình toán học ........................................................... 57
Các bước giải mô hình toán học........................................................... 57
Phần mềm mô phỏng ............................................................................ 58
2.5. Kết luận ....................................................................................................... 59

iii


NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ...................................... 60
3.1. Phương pháp xác định cường độ hô hấp ..................................................... 60
Phương pháp hệ kín (Closed system) ................................................... 60
Phương pháp hệ hở (Flow-though system) .......................................... 61
Phương pháp hệ màng (Permeable system) ......................................... 61

Lựa chọn phương pháp thí nghiệm ...................................................... 61
3.2. Đối tượng thí nghiệm .................................................................................. 62
Đối tượng 1: Quả vải (Litchi chinensis Sonn.) .................................... 62
Đối tượng 2: Quả nhãn (Dimocarpus longan) ...................................... 62
3.3. Số lượng và tổ chức thí nghiệm .................................................................. 62
Thí nghiệm đối với quả vải .................................................................. 62
Thí nghiệm đối với quả nhãn ............................................................... 64
3.4. Thiết bị thí nghiệm ...................................................................................... 65
Máy phân tích khí ................................................................................. 65
Bộ đo nhiệt độ, độ ẩm .......................................................................... 66
Tủ lạnh thí nghiệm ............................................................................... 68
3.5. Quy trình thí nghiệm ................................................................................... 68
3.6. Xử lý kết quả nghiên cứu thực nghiệm ....................................................... 69
3.7. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm ................................................................ 71
Xác định tham số mô hình nồng độ khí trong bao gói MAP ............... 71
Xác định tham số mô hình cường độ hô hấp........................................ 74
3.8. Kết luận ....................................................................................................... 88

DỰ ĐOÁN CÁC THÔNG SỐ BẢO QUẢN ...................... 89
4.1. Dự đoán các thông số trong môi trường bình kín ....................................... 89
Dự đoán nồng độ khí trong bình kín cho quả vải................................. 89
Dự đoán nồng độ khí trong bình kín cho quả nhãn .............................. 94
4.2. Dự đoán các thông số trong bao gói MAP ................................................ 100
Lựa chọn màng bao gói ...................................................................... 100
Dự đoán nồng độ khí trong bao gói ................................................... 101
Dự đoán nhiệt độ và độ ẩm trong bao gói .......................................... 108
Dự đoán độ hao hụt tự nhiên của quả trong bao gói .......................... 110
4.3. Đánh giá chất lượng bảo quản và kiểm chứng mô hình mô phỏng .......... 110
Kết quả thực nghiệm bảo quản quả vải trong bao gói ....................... 110
Kết quả thực nghiệm bảo quản quả nhãn trong bao gói ..................... 113

4.4. Đề xuất ứng dụng ...................................................................................... 117
iv


4.5. Kết luận ..................................................................................................... 120

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 121
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 121
KIẾN NGHỊ ........................................................................................................ 122

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN .... 123
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 124
PHỤ LỤC ..................................................................................................... 130
Phụ lục 1: Kim ngạch xuất khẩu rau quả Việt Nam ........................................... 130
Phụ lục 2: Nhiệt độ và độ ẩm bảo quản tối ưu .................................................... 131
Phụ lục 3: Độ thấm khí của một số Plastic Film................................................. 136
Phụ lục 4: Nhận dạng tham số mô hình cường độ hô hấp .................................. 137

v


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu:
[CO2]

: Nồng độ CO2 (%)

[CO2]i

: Nồng độ CO2 trong bao gói (%)

[CO2]0

: Nồng độ CO2 bên ngoài bao gói (%)

[O2]

: Nồng độ O2 (%)

[O2]i :

: Nồng độ O2 bên trong bao gói (%)

[O2]0 :

: Nồng độ O2 bên ngoài bao gói (%)

AS

: Diện tích bề mặt quả (m2)

Ap

: Diện tích bao gói (m2)

Ca

: Nhiệt dung riêng của không khí (J.kg-1.K-1)

Cs

: Nhiệt dung riêng của quả (J.kg-1.K-1)

D1

: Chiều dài theo mặt ngang của đỉnh bao gói (m)

D2

: Chiều dài theo mặt ngang của đáy bao gói (m)

D3

: Chiều dài theo phương đứng của mặt bên bao gói (m)

di

: Độ chứa hơi (kg hơi/kg không khí khô)

hp

: Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của bề mặt bao gói (J.h-1.m-2.K-1)

hs

: Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của bề mặt quả (J.h-1.m-2.K-1)

KmCO2

: Hằng số Michaelis - Menten tính theo lượng CO2 phát thải (%CO2)

KmO2

: Hằng số Michaelis - Menten tính theo lượng O2 tiêu thụ (%O2)

Kmc

: Hằng số kìm hãm theo mô hình competitive (%O2 - %CO2)

Kmu

: Hằng số kìm hãm theo mô hình uncompetitive (%O2 - %CO2)

Kmn

: Hằng số kìm hãm theo mô hình noncompetitive (%O2 - %CO2)

L

: Độ dày màng bao bao gói (μm)

ṁ1

: Lưu lượng nước bốc hơi từ bề mặt quả bên trong bao gói (kg/h)

ṁ2

: Lưu lượng nước thấm trong bao gói ra môi trường bên ngoài (kg/h)

ṁw

: Cường độ thoát hơi nước trên bề mặt quả (kg/(m2h)

mw

: Lượng hơi nước bên trong bao gói (kg)

PCO2

: Độ thấm khí CO2 của màng bao gói (ml.μm.m-2.h-1.atm-1)

PO2

: Độ thấm khí O2 của màng bao gói, (ml.μm.m-2.h-1.atm-1)

PH2O

: Độ thấm khí CO2 của màng bao gói (ml.μm.m-2.h-1.atm-1)
vi


Pi

: Phân áp suất hơi nước bên trong bao gói (atm)

Po

: Phân áp suất hơi nước bên ngoài bao gói (atm)

Ph”

: Phân áp suất bão hòa

Patm

: Áp suất khí quyển (atm)

QS

: Nhiệt hô hấp của sản phẩm (J.h-1.kg-1)

Qext

: Nhiệt trao đổi đối lưu qua bề mặt sản phẩm (J.h-1)

R

: Hằng số chất khí (8.314 J.mol-1.K-1)

RO2

: Cường độ hô hấp tính theo lượng O2 hấp thụ (ml.kg-1.h-1)

RCO2

: Cường độ hô hấp tính theo lượng CO2 phát thải (ml.kg-1.h-1)

φi

: Độ ẩm tương đối của không khí bên trong bao gói (%)

φo

: Độ ẩm tương đối của không khí bên ngoài bao gói (%)

φi,i

: Độ ẩm tương đối ban đầu của không khí bên trong bao gói (%)

φi

: Độ ẩm tương đối của không khí bên trong bao gói (%)

Ti

: Nhiệt độ không khí bên trong bao gói (oC)

To

: Nhiệt độ không khí bên ngoài bao gói (oC)

Ti,i

: Nhiệt độ ban đầu của không khí bên trong bao gói (oC)

τ

: Thời gian (h)

V

: Thể tích tự do của bao gói (ml)

VmO2

: Cường độ hô hấp cực đại tính theo lượng O2 hấp thụ (ml.kg-1.h-1)

VmCO2

: Cường độ hô hấp cực đại tính theo lượng CO2 phát thải (ml.kg-1.h-1)

Wa

: Khối lượng của không khí khô trong bao gói (kg)

Ws

: Khối lượng của rau quả (kg)

α

: Hệ số chuyển đổi (0.7 ÷ 1.0)

L(T)

: Nhiệt ẩn hóa hơi của nước (J.kg-1)

Ghi chú: Các ký hiệu "." trong các chữ số thể hiện cho số thập phân; ký hiệu "," thể
hiện cho "nhóm" số. Đơn vị của nhiệt độ T là độ C (oC), trừ khi có ghi chú khác.
Từ viết tắt:

CA

Điều chỉnh khí (Controlled Atmosphere)

LDPE

Bao bì polyetylen mật độ thấp (Low Density Polyetylen)

MAP

Cải biến khí (Modified Atmosphere Packaging)
vii


MM

Mô hình Michaelis-Menten

MMC

Mô hình hô hấp kiểu kìm hãm cạnh tranh (Competitive inhibition type)

MMU

Mô hình hô hấp kiểu kìm hãm phi cạnh tranh (Uncompetitive inhibition
type)

MMU

Mô hình hô hấp kiểu kìm hãm không cạnh tranh (Non-competitive

inhibition type)

MMNC

Mô hình hô hấp kiểu kìm hãm kết hợp (Combination inhibition type)

RR

Cường độ hô hấp (Respiration Rate)

RQ

Hệ số hô hấp (Respiration Quotient)

TT

Tính toán

MH

Mô hình

TSS

Hàm lượng chất khô hòa tan

viii


DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Phân vùng nguyên liệu một số rau quả chủ lực của Việt Nam [4] ............. 7
Bảng 1.2 Giá bán tham khảo sản phẩm quả vải tươi tại một số thị trường [2] ........ 10
Bảng 1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự suy giảm cường độ hô hấp [15] ............. 12
Bảng 1.4 Nhiệt độ và độ ẩm tối ưu của một số loại quả [16] ................................... 13
Bảng 1.5 Nồng độ O2 và CO2 tối ưu và giới hạn cho phép [17], [18], [19] ............. 14
Bảng 1.6 Tổng hợp các mô hình hô hấp [44], [47], [52] .......................................... 30
Bảng 1.7 Tổng hợp các mô hình tốc độ thoát hơi nước [58] .................................... 34
Bảng 3.1 Nhận dạng tham số nồng độ khí theo thời gian đối với quả vải ............... 72
Bảng 3.2 Nhận dạng tham số nồng độ khí theo thời gian đối với quả nhãn ............ 74
Bảng 3.3 Các tham số mô hình hô hấp của quả vải ở nhiệt độ 2oC ......................... 76
Bảng 3.4 Các tham số mô hình hô hấp của quả vải ở nhiệt độ 5oC ......................... 78
Bảng 3.5 Các tham số mô hình hô hấp của quả vải ở nhiệt độ 8oC ......................... 81
Bảng 3.6 Các tham số mô hình hô hấp của quả nhãn ở nhiệt độ 1oC....................... 83
Bảng 3.7 Các tham số mô hình hô hấp của quả nhãn ở nhiệt độ 4oC....................... 85
Bảng 3.8 Các tham số mô hình hô hấp của quả nhãn ở nhiệt độ 10oC..................... 87
Bảng 4.1 Hệ số thấm thực nghiệm của một số loại bao gói [64] ........................... 100
Bảng 4.2 Thông số bao gói bảo quản quả vải ........................................................ 101
Bảng 4.3 Thông số bao gói bảo quản quả nhãn ...................................................... 104
Bảng 4.4 Độ hao hụt tự nhiên trong bao gói .......................................................... 110
Bảng 4.5 Phân tích chất lượng quả vải ................................................................... 113
Bảng 4.6 Phân tích chất lượng quả nhãn ................................................................ 116
Bảng 0.1 Xuất khẩu rau quả Việt Nam thời kỳ 1995-2019 [4], [86], [87] ............. 130
Bảng 0.2 Chế độ nhiệt độ và độ ẩm bảo quản tối ưu [16] ...................................... 131
Bảng 0.3 Độ thấm khí O2 và CO2 của một số plastic film [64].............................. 136

ix


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ
Hình 1.1 Kim ngạch xuất khẩu rau quả Việt Nam ..................................................... 8

Hình 1.2 Thị trường xuất khẩu rau quả các nước năm 2019 [10] .............................. 9
Hình 1.3 Bảo quản rau quả tươi sử dụng MAP [43] ................................................ 24
Hình 1.4 Màng bao gói của một số loại rau quả tại Thái Lan [43] .......................... 25
Hình 1.5 Bảng tổng hợp mô hình cân bằng nhiệt, cân bằng ẩm [52] ....................... 36
Hình 2.1: Quá trình sinh trưởng và phát triển của rau quả [68] ............................... 39
Hình 2.2 Quá trình hô hấp sau thu hoạch ................................................................. 40
Hình 2.3 Sự phụ thuộc thời gian bảo quản vào cường độ hô hấp [43] ..................... 42
Hình 2.4 Mô hình bao gói bảo quản MAP ............................................................... 43
Hình 2.5 Biến thiên vận tốc phản ứng theo nồng độ cơ chất [69] ............................ 44
Hình 2.6 Cấu trúc chương trình mô phỏng ............................................................... 58
Hình 2.7 Giao diện phần mềm mô phỏng................................................................. 59
Hình 3.1 Các phương pháp xác định cường độ hô hấp [43]..................................... 60
Hình 3.2 Đối tượng thí nghiệm quả vải .................................................................... 63
Hình 3.3 Đối tượng thí nghiệm quả nhãn ................................................................. 64
Hình 3.4 Thiết bị phân tích khí GS6600................................................................... 65
Hình 3.5 Hình ảnh bộ đo Hioki 2300 Series ............................................................ 66
Hình 3.6 Cấu trúc bộ đo nhiệt độ, độ ẩm.................................................................. 67
Hình 3.7 Tủ lạnh thí nghiệm..................................................................................... 68
Hình 3.8 Quy trình thí nghiệm ................................................................................. 69
Hình 3.9 Nhận dạng tham số nồng độ khí của quả vải theo thời gian (2oC) ............ 71
Hình 3.10 Nhận dạng tham số nồng độ khí của quả vải theo thời gian (5oC) .......... 72
Hình 3.11 Nhận dạng tham số nồng độ khí của quả vải theo thời gian (8oC) .......... 72
Hình 3.12 Nhận dạng tham số nồng độ khí của quả nhãn theo thời gian (1oC) ....... 73
Hình 3.13 Nhận dạng tham số nồng độ khí của quả nhãn thời gian (4oC) ............... 73
Hình 3.14 Nhận dạng tham số nồng độ CO2 của quả nhãn thời gian (10oC) ........... 73
Hình 3.15 Mô hình cường độ hô hấp quả vải (2oC) theo dạng MMC ...................... 74
Hình 3.16 Mô hình cường độ hô hấp quả vải (2oC) theo dạng MMU ..................... 75
Hình 3.17 Mô hình cường độ hô hấp quả vải (2oC) theo dạng MMN ..................... 75
Hình 3.18 Mô hình cường độ hô hấp quả vải (2oC) theo dạng MMNC ................... 75
x

Hình 3.19 Mô hình cường độ hô hấp quả vải (5oC) theo dạng MMC ...................... 77
Hình 3.20 Mô hình cường độ hô hấp quả vải (5oC) theo dạng MMU ..................... 77
Hình 3.21 Mô hình cường độ hô hấp quả vải (5oC) theo dạng MMN ..................... 77
Hình 3.22 Mô hình cường độ hô hấp quả vải (5oC) theo dạng MMNC ................... 78
Hình 3.23 Mô hình cường độ hô hấp quả vải (8oC) theo dạng MMC ...................... 79
Hình 3.24 Mô hình cường độ hô hấp quả vải (8oC) theo dạng MMU ..................... 79
Hình 3.25 Mô hình cường độ hô hấp quả vải (8oC) theo dạng MMN ..................... 80
Hình 3.26 Mô hình cường độ hô hấp quả vải (8oC) theo dạng MMNC ................... 80
Hình 3.27 Mô hình cường độ hô hấp quả nhãn (1oC) theo dạng MMC ................... 81
Hình 3.28 Mô hình cường độ hô hấp quả nhãn (1oC) theo dạng MMU................... 82
Hình 3.29 Mô hình cường độ hô hấp quả nhãn (1oC) theo dạng MMN................... 82
Hình 3.30 Mô hình cường độ hô hấp quả nhãn (1oC) theo dạng MMNC ................ 82
Hình 3.31 Mô hình cường độ hô hấp quả nhãn (4oC) theo dạng MMC ................... 84
Hình 3.32 Mô hình cường độ hô hấp quả nhãn (4oC) theo dạng MMU................... 84
Hình 3.33 Mô hình cường độ hô hấp quả nhãn (4oC) theo dạng MMN................... 84
Hình 3.34 Mô hình cường độ hô hấp quả nhãn (4oC) theo dạng MMNC ................ 85
Hình 3.35 Mô hình cường độ hô hấp quả nhãn (10oC) theo dạng MMC ................. 86
Hình 3.36 Mô hình cường độ hô hấp quả nhãn (10oC) theo dạng MMU................. 86
Hình 3.37 Mô hình cường độ hô hấp quả nhãn (10oC) theo dạng MMN................. 86
Hình 3.38 Mô hình cường độ hô hấp quả nhãn (10oC) theo dạng MMNC .............. 87
Hình 4.1 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMC quả vải (2oC) .............. 89
Hình 4.2 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMU quả vải (2oC) .............. 89
Hình 4.3 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMN quả vải (2oC) .............. 90
Hình 4.4 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMNC quả vải (2oC) ........... 90
Hình 4.5 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMC quả vải (5oC) .............. 91
Hình 4.6 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMU quả vải (5oC) .............. 91
Hình 4.7 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMN quả vải (5oC) .............. 91
Hình 4.8 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMNC quả vải (5oC) ........... 92

Hình 4.9 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMC quả vải (8oC) .............. 92
Hình 4.10 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMU quả vải (8oC) ............ 93
Hình 4.11 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMN quả vải (8oC) ............ 93
xi


Hình 4.12 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMNC quả vải (8oC) ......... 93
Hình 4.13 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMC quả nhãn (1oC) ......... 94
Hình 4.14 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMU quả nhãn (1oC) ......... 95
Hình 4.15 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMN quả nhãn (1oC) ......... 95
Hình 4.16 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMNC quả nhãn (1oC) ...... 95
Hình 4.17 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMC quả nhãn (4oC) ......... 96
Hình 4.18 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMU quả nhãn (4oC) ......... 96
Hình 4.19 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMN quả nhãn (4oC) ......... 97
Hình 4.20 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMNC quả nhãn (4oC) ...... 97
Hình 4.21 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMC quả nhãn (10oC) ....... 98
Hình 4.22 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMU quả nhãn (10oC) ....... 98
Hình 4.23 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMN quả nhãn (10oC) ....... 98
Hình 4.24 Dự đoán nồng độ O2 và CO2 theo mô hình MMNC quả nhãn (10oC) .... 99
Hình 4.25 Dự đoán nồng độ khí trong bao gói LDPE 0.015mm cho quả vải ........ 101
Hình 4.26 Dự đoán nồng độ khí trong bao gói LDPE 0.025mm cho quả vải ........ 102
Hình 4.27 Dự đoán nồng độ khí trong bao gói LDPE 0.035mm cho quả vải ........ 103
Hình 4.28 Dự đoán nồng độ khí trong bao gói LDPE 0.015mm cho quả nhãn ..... 105
Hình 4.29 Dự đoán nồng độ khí trong bao gói LDPE 0.025mm cho quả nhãn ..... 105
Hình 4.30 Dự đoán nồng độ khí trong bao gói LDPE 0.035mm cho quả nhãn ..... 106
Hình 4.31 Dự đoán nồng độ khí trong bao gói LDPE 0.06mm cho quả nhãn ....... 107
Hình 4.32 Dự đoán nhiệt độ trong bao gói LDPE 0.035mm cho quả vải .............. 108
Hình 4.33 Dự đoán độ ẩm trong bao gói LDPE 0.035mm cho quả vải ................. 108
Hình 4.34 Dự đoán nhiệt độ trong bao gói LDPE 0.06mm cho quả nhãn ............. 109
Hình 4.35 Dự đoán độ ẩm trong bao gói LDPE 0.06mm cho quả nhãn ................ 109

Hình 4.36 Mẫu thí nghiệm quả vải ở nhiệt độ 2oC ................................................. 111
Hình 4.37 Mẫu thí nghiệm quả vải ở nhiệt độ 5oC ................................................. 112
Hình 4.38 Mẫu thí nghiệm quả vải ở nhiệt độ 8oC ................................................. 112
Hình 4.39 Thí nghiệm quả nhãn trong bao gói ....................................................... 114
Hình 4.40 Chất lượng quả vải sau thí nghiệm ........................................................ 115
Hình 4.41 Quy trình bảo quản MAP ...................................................................... 119

xii


MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của đề tài
Sau hơn 30 năm đổi mới, với kết quả của công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại
hóa và hội nhập, mức sống của nhân dân tăng lên rõ rệt. Khi tiêu chuẩn cuộc sống
của con người tăng lên, các yêu cầu về chất lượng rau quả của người tiêu dùng cũng
ngày càng cao hơn. Không những thế nông nghiệp là một trong những thế mạnh xuất
khẩu của Việt Nam góp phần thu về một lượng ngoại tệ không nhỏ. Để xuất khẩu rau
quả sang những thị trường khó tính của các nước phát triển, rất cần bảo quản rau quả
trong thời gian dài, với chất lượng bảo toàn tối đa so với khi thu hoạch.
Sau khi thu hoạch, rau quả tươi vẫn tiếp tục sống, các tế bào vẫn tiếp tục hoạt
động sống thông qua quá trình hô hấp. Trong quá trình hô hấp, khí O 2 được hấp thụ
và khí CO2, hơi nước được thải ra. Quá trình này xảy ra càng nhanh và thuận lợi thì
sự phân giải của các hợp chất hữu cơ càng nhanh, giải phóng nhiều năng lượng, thúc
đẩy quá trình chín của sản phẩm. Ngoài ra đi kèm với quá trình chín này là sự thay
đổi một số chất cơ lý của sản phẩm như độ cứng, màu sắc, hương vị, hàm lượng
đường, vitamin C... Bảo quản tốt tốt bằng cách khống chế quá trình trao đổi năng
lượng-trao đổi chất sẽ kéo dài thời gian giúp rau quả được tươi hơn, nâng cao chất
lượng, sản lượng và giá trị sản phẩm. Một trong những vấn đề tồn tại chính là công
nghệ chế biến và bảo quản rau quả của nước ta chưa phát triển nên lượng tổn hao sau
thu hoạch của rau quả Việt Nam rất lớn từ 1520%, đồng thời chất lượng bảo quản

sau thu hoạch không cao, thời gian bảo quản ngắn.
Nghị Quyết 48/NQ-CP của Chính phủ, ban hành ngày 23/09/2009 đã khẳng
định: Mục tiêu của Nhà nước ta đến năm 2020 là giảm tổn thất rau quả sau thu hoạch
xuống dưới 10%, nhằm mục tiêu: Nâng cao chất lượng và đảm bảo về số lượng cho
nhu cầu dinh dưỡng ngày càng cao của nhân dân; và tăng lượng xuất khẩu, thu ngoại
tệ về cho đất nước. Để thực hiện được mục tiêu của Nghị quyết 48/NQ-CP, vấn đề
cấp bách cần giải quyết hiện nay là nghiên cứu cải tiến công nghệ bảo quản rau quả
sau thu hoạch nhằm kéo dài thời gian bảo quản và nâng cao chất lượng sản phẩm,
giảm tổn thất sau thu hoạch theo hướng kết hợp sử dụng công nghệ nhiệt độ thấp và
các biện pháp bảo quản hiện đại, hạn chế tối đa việc sử dụng hóa chất trong công
nghệ bảo quản.
Năm 2012, Thủ tướng đã ban hành Quyết định số 1895/QĐ-TTg về Về việc phê
duyệt Chương trình phát triển nông nghiệp ứng dụng công nghệ cao thuộc Chương
trình quốc gia phát triển công nghệ cao đến năm 2020 với các nhiệm vụ chủ yếu:
1


“Nghiên cứu phát triển công nghệ chiếu xạ, công nghệ xử lý hơi nước nóng,
công nghệ xử lý nước nóng, công nghệ sấy lạnh, sấy nhanh trong bảo quản nông sản;
công nghệ sơ chế, bảo quản rau, hoa, quả tươi quy mô tập trung; công nghệ bao gói
khí quyển kiểm soát; công nghệ bảo quản lạnh nhanh kết hợp với chất hấp thụ etylen
để bảo quản rau, hoa, quả tươi; công nghệ tạo màng trong bảo quản rau, quả, thịt,
trứng; công nghệ lên men, công nghệ chế biến sâu, công nghệ sinh học và vi sinh sản
xuất chế phẩm sinh học và các chất màu, chất phụ gia thiên nhiên trong bảo quản và
chế biến nông sản”.
Bên cạnh phương pháp bảo quản lạnh truyền thống là sử dụng kho lạnh, phương
pháp bảo quản Bao gói khí cải biến (Modified Atmosphere Packaging - MAP) đang
được sử dụng rộng rãi trên thế giới như như là một phương pháp bảo quản rau quả
tươi hiệu quả và kinh tế nhất. Theo [1], lợi ích của MAP là nếu thời gian bảo quản
rau quả ở 20-25oC là 1 đơn vị thời gian thì bảo quản bằng MAP là gấp đôi, bảo quản

lạnh là gấp 3 và bảo quản MAP kết hợp với lạnh thì gấp 4 lần.
Phương pháp MAP dùng để bảo quản các sản phẩm rau quả tươi được áp dụng
từ hơn 30 năm ở các nước phát triển. Trong khu vực, Hàn Quốc và Thái Lan là hai
nước châu Á điển hình sử dụng thành công phương pháp này để bảo quản rau quả
tươi. Ở Việt Nam, MAP được Viện cơ điện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch
của Bộ Nông nghiệp phát triển nông thôn nghiên cứu từ năm 2002. Tuy nhiên những
nghiên cứu đó đa phần chỉ mang tính chất thực nghiệm, chưa nghiên cứu cơ bản về
quá trình hô hấp - trao đổi chất – trao đổi năng lượng của quả trong quá trình bảo
quản, nên ứng dụng của MAP chưa đạt hiệu quả cao. Vì vậy, không khống chế và tìm
ra được chế độ bảo quản thích hợp cho từng loại quả.
Quả vải (Litchi chinensis Sonn) và quả nhãn (Dimocarpus longan) là những loại
quả có giá trị thương phẩm cao, màu sắc đẹp và giàu hàm lượng dinh dưỡng [2], [3].
Vì vậy quả vải, nhãn được xác định là một trong những loại quả chủ lực của Việt
Nam dùng để xuất khẩu và nội tiêu. Theo Tổng cục thống kê, năm 2016 sản lượng
quả vải trong cả nước đạt 312,556 tấn, trong đó dẫn đầu là Bắc Giang với sản lượng
khoảng 142,000 tấn, tiếp đến là Hải Dương khoảng 25,000 tấn, Quảng Ninh khoảng
8,000 tấn… Đến nay huyện Lục Ngạn, tỉnh Bắc Giang trở thành nơi trồng quả vải lớn
nhất nước với tổng diện tích đạt khoảng 30,000 ha, sản lượng hàng năm dao động từ
100,000 ÷ 190,000 tấn và tổng doanh thu đạt trên 5,000 tỷ đồng.
Quả vải, nhãn là loại quả rất khó bảo quản do đặc tính hô hấp cao, ưa bảo quản
lạnh, khả năng mất nước khá cao, dẫn tới nhanh héo và nâu hóa vỏ. Không những
thế, quả vải còn có tính thời vụ rõ rệt, với mỗi mùa thu hoạch chỉ khoảng 45-60 ngày,
2


nên tạo áp lực lưu thông rất lớn. Hiện nay quả vải của Việt Nam chủ yếu mới được
dùng nội tiêu trong nước, chỉ khoảng 10 ÷ 15% sản lượng tương đương 20,000 ÷
30,000 tấn quả được xuất thô sang Trung Quốc. Tuy nhiên lượng xuất khẩu này luôn
bị ép giá và không chủ động được về thị trường.
Sản xuất quả vải, nhãn ở Việt Nam trong 10 năm gần đây tuy đã có bước phát

triển vượt bậc nhưng lại thiếu tính bền vững... Trong khi đó, đây là các loại quả nhiệt
đới thuộc loại có cường độ hô hấp và phát thải etylen thuộc loại trung bình cao, vỏ
mỏng nên rất khó bảo quản và vận chuyển. Với công nghệ bảo quản lạc hậu như hiện
nay, sản lượng xuất khẩu quả vải, nhãn tươi sang các thị trường cao cấp như Nhật,
Úc rất khiêm tốn chỉ khoảng vài trăm tấn/năm, hoàn toàn không tương xứng với tiềm
năng xuất khẩu của hai loại quả này. Do đó, rất cần thiết phải nghiên cứu hoàn thiện
công nghệ bảo quản hai loại quả này.
MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN
Mục tiêu của luận án là nghiên cứu hoàn thiện công nghệ bảo quản quả vải và
nhãn bằng phương pháp bao gói khí cải biến (MAP) trên cơ sở nghiên cứu quá trình
hô hấp - bay hơi – cân bằng năng lượng nhằm tăng chất lượng và kéo dài thời gian
bảo quản.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
▪ Nghiên cứu xây dựng mô hình xác định cường độ hô hấp của quả vải và
nhãn trong điều kiện môi trường khí cải biến (MAP) trên cơ sở nghiệm của
hệ phương trình men-chất xúc tác Michaelis-Menten;
▪ Xây dựng mô hình dự đoán nồng độ, nhiệt độ, độ ẩm không khí trong bao
gói từ đó kiểm soát điều kiện bảo quản và dự đoán độ hao hụt tự nhiên, thời
gian bảo quản, trên cơ sở tích hợp mô hình Michaelis-Menten cho hô hấp,
mô hình trao đổi năng lượng-trao đổi chất giữa quả và môi trường khí trong
bao gói, giữa bao gói và môi trường bảo quản theo quan điểm đẳng áp-đẳng
entanpy. Đánh giá mô hình bằng thực nghiệm;
▪

Xây dựng mô hình tính toán lượng nước ngưng, độ hụt tự nhiên của quả, từ
đó làm cơ sở để dự đoán thời gian bảo quản trong môi trường MAP

▪ Đề xuất quy trình thiết kế lựa chọn loại bao bì MAP cho hai loại quả trên.
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
▪ Quả vải

3


▪ Quả nhãn
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu lý thuyết xây dựng mô hình cường độ hô hấp của quả vải và quả
nhãn dựa trên mô hình Michaelis-Menten và xây dựng mô hình hô hấp - bay hơi –
cân bằng năng lượng trên quan điểm đẳng áp-đẳng entanpy. Các mô hình này được
kiểm chứng độ chính xác bằng thực nghiệm.
Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN
Ý nghĩa khoa học của luận án:
- Đã xác định được cường độ hô hấp của quả vải, quả nhãn trong điều kiện môi
trường khí cải biến (MAP) bằng phương pháp tính toán khoa học, có độ tin cậy
cao.
- Xây dựng được mô hình cường độ hô hấp của rau quả phụ thuộc vào nồng độ
khí, được mô phỏng theo dạng nghiệm của phương trình Michaelis-Menten, tốc độ
của hệ phản ứng men-xúc tác cho kết quả có độ tin cậy cao, kết quả mô phỏng phù
hợp với kết quả thực nghiệm. Phần mềm mô phỏng dễ sử dụng, có độ chính xác
cao.
- Phát triển thành công mô hình toán học cho phép dự đoán nhiệt độ, độ ẩm tương
đối, lượng nước ngưng tụ và độ hao hụt tự nhiên của quả trong bao gói MAP. Kết
quả tính toán bằng mô hình hô hấp – bay hơi – cân bằng năng lượng cho sai số
trong khoảng cho phép.
Ý nghĩa thực tiễn của luận án:
- Trên cơ sở mô hình hô hấp – bay hơi – cân bằng năng lượng đã hoàn thiện, có
thể kiểm soát được các thông số của môi trường khí bao quanh quả trong quá trình
bảo quản, đồng thời cho phép đề xuất quy trình thiết kế bao gói bảo quản quả vải
và quả nhãn tại mỗi mùa vụ thu hoạch trong bao gói khí cải biến với khối lượng
thực nghiệm tối thiểu ở phạm vi công nghiệp.

- Áp dụng mô hình dự đoán các thông số của quá trình bảo quản có thể rút ngắn
thời gian và khối lượng thí nghiệm, cho phép tìm ra chế độ bảo quản tối ưu nhằm
đảm bảo tối đa chất lượng sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản, giảm hao hụt
trong điều kiện thực tế.
TÍNH MỚI CỦA LUẬN ÁN

4


- Đây là lần đầu tiên có một nghiên cứu toàn diện và đầy đủ mô hình hô hấp-bay
hơi-cân bằng năng lượng cho quả vải và quả nhãn trong môi trường khí cải biến
tại Việt Nam.
- Đã xây dựng được phương pháp thí nghiệm trong hệ kín, đo nồng độ khí trong
hệ bằng thiết bị phân tích khí cũng như thuật toán xử lý số liệu. Phương pháp thí
nghiệm này cho phép xác định chính xác cũng như rút ngắn thời gian thực nghiệm
xác định cường độ hô hấp của các loại rau quả không chỉ của quả vải và quả nhãn
mà còn cho các loại quả khác.
- Từ nghiên cứu mô phỏng, trên cơ sở tích hợp mô hình hô hấp, phương trình
khuếch tán khí qua thành bao gói theo dạng định luật 1 Fick, các phương trình cân
bằng nhiệt và ẩm của môi trường khí trong bao gói MAP, đã phát triển thành công
mô hình toán học cho phép xác định nhiệt độ và độ ẩm, lượng nước ngưng tụ, độ
hao hụt của rau quả trong môi trường MAP. Kết quả tính toán bằng mô hình cho
sai số trong khoảng cho phép, đặc biệt là về độ hao hụt tự nhiên là một đóng góp
mới, quan trọng của luận án.
- Trên cơ sở mô hình hô hấp – bay hơi – cân bằng năng lượng đã hoàn thiện, có
thể kiểm soát được các thông số của môi trường khí bao quanh quả trong quá trình
bảo quản, đồng thời cho phép đề xuất quy trình thiết kế bao gói bảo quản quả vải,
quả nhãn tại mỗi mùa vụ thu hoạch trong môi trường khí cải biến với khối lượng
thí nghiệm tối thiểu ở phạm vi công nghiệp, dẫn đến tăng hiệu quả và tính khả thi
của phương pháp bảo quản. Đây là đóng góp quan trọng cho việc đề xuất công

nghệ bảo quản quả vải và quả nhãn trong thực tiễn sản xuất.
- Xây dựng thành công mô hình dự đoán các thông số của quá trình bảo quản, có
thể rút ngắn thời gian và khối lượng thí nghiệm, cho phép tìm ra chế độ bảo quản
tối ưu nhằm đảm bảo tối đa chất lượng sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản,
giảm hao hụt trong điều kiện thực tế. Kết quả này có ý nghĩa ứng dụng rất to lớn.
BỐ CỤC CỦA LUẬN ÁN
- Mở đầu
- Chương 1. Tổng quan về bảo quản rau quả
- Chương 2. Cơ sở lý thuyết
- Chương 3. Nghiên cứu thực nghiệm
- Chương 4. Dự đoán các thông số bảo quản
- Chương 5. Kết luận và kiến nghị
- Danh mục các công trình đã công bố của luận văn
- Tài liệu tham khảo.
5


6


TỔNG QUAN VỀ BẢO QUẢN RAU QUẢ
1.1.

Tổng quan về thị trường rau quả Việt Nam

Việt Nam là một nước nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, có nền khí hậu
nóng ẩm và mưa nhiều nên thảm thực vật ở nước ta rất phong phú. Theo ước tính thì
có khoảng 14,500 các loài cây cỏ thuộc 200 họ, trong đó có khoảng 100 loại quả khác
nhau. Do đặc điểm khí hậu như vậy nên quanh năm ở nước ta đều có mùa vụ thu
hoạch của một loại rau quả nào đó [4].

Bảng 1.1 Phân vùng nguyên liệu một số rau quả chủ lực của Việt Nam [4]
Sản phẩm

Địa phương

Nhãn

Hưng Yên, Sơn La, Tiền Giang

Vải

Bắc Giang, Hải Dương, Quảng Ninh

Chuối

Phú Thọ, Tiền Giang, Kiên Giang

Dứa

Ninh Bình, Tiền Giang, Kiên Giang

Thanh long

Bình Thuận, Long An và Tiền Giang

Cam, quýt

Hà Giang, Nghệ An, Bến Tre

Xoài

Tiền Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ

Cà chua

Hải Dương, Bắc Ninh, Lâm Đồng

Bắp cải

Hải Dương, Hà Nội, Lâm Đồng

Dưa chuột

Hải Dương, Hưng Yên, Sóc Trăng

Cà rốt

Hưng Yên, Lâm Đồng

Kể từ đầu thập kỷ 90, khi chúng ta bắt đầu quá trình Mở cửa và Hội nhập với
kinh tế Thế giới, diện tích rau, hoa, quả của Việt Nam phát triển nhanh chóng và ngày
càng có tính chuyên canh cao.
Tổng diện tích nhóm cây ăn quả cả nước năm 2018 khoảng 960,000 ha, tăng
3.9% so với năm 2017. Diện tích cây ăn quả tăng chủ yếu do nhiều địa phương đã
chuyển một phần đất lúa năng suất thấp sang trồng cây ăn quả, rõ nét nhất là vùng
đồng bằng sông Cửu Long và đồng bằng sông Hồng. Tính riêng 15 loại quả có diện
tích lớn nhất (trên 10,000 ha/loại) hiện đã chiếm hơn 86% tổng diện tích trồng cây ăn
quả của cả nước: chuối có diện tích lớn nhất (140,000 ha, chiếm 16%); tiếp theo là
xoài, nhãn, cam, vải, bưởi (50,000 – 85,000 ha/loại); thanh long, dứa, sầu riêng,
chanh, chôm chôm (25,000 – 45,000 ha/loại); mít, mãng cầu, quýt, ổi (10,000 –

20,000 ha/loại) [5].

7


Về sản lượng, tổng sản lượng cây ăn quả cả nước năm 2018 đạt khoảng 10 triệu
tấn, tăng gần 6% so với năm 2017. Trong đó: Xoài khoảng 788 nghìn tấn, tăng 6.0%;
chuối khoảng 2.1 triệu tấn, tăng 3.0%; thanh long khoảng 1.0 triệu tấn, tăng 6.0%;
bưởi khoảng 586.5 nghìn tấn, tăng 2.0%; nhãn khoảng 523.7 nghìn tấn, tăng 6.0%;
vải khoảng 280.2 nghìn tấn, tăng 20.0% [5].
Đối với xuất khẩu, kim ngạch xuất khẩu rau quả của Việt Nam đã tăng trưởng
nhẹ trong khoảng các năm từ 2005 đến 2010 và mức tăng cao hơn trong khoảng thời
gian từ 2010 đến năm 2015 [6]. Tổng hợp các nguồn dữ liệu của Tổng cục thống kê
và các Báo cáo xuất nhập khẩu Việt Nam năm 2016, 2017, 2018, 2019 trên Hình 1.1
cho thấy mức tăng trưởng của kim ngạch xuất khẩu rau quả của giai đoạn này.

Hình 1.1 Kim ngạch xuất khẩu rau quả Việt Nam
Kim ngạch xuất khẩu rau quả năm 2016 đạt 2.458 tỷ USD, tăng mạnh 33.6% so
với năm 2015. Đây là ngành hàng có tăng trưởng nổi bật nhất trong nhóm, trong khi
các ngành hàng khác gặp khó khăn do sụt giảm lượng và giá xuất khẩu thì ngành hàng
này liên tục tăng trưởng mạnh: năm 2014 tăng 28.4%, năm 2015 tăng 23.7% [7].
Đến năm 2017 mức tăng còn cao hơn lên khoảng 42.5% so với năm 2016, tổng
kim ngạch xuất khẩu rau quả đặt 3.5 tỷ USD, vượt kim ngạch xuất khẩu của một số
mặt hàng nông sản chủ lực khác như gạo, hồ tiêu và mở ra hướng đi mới cho ngành
nông nghiệp. Việt Nam đứng thứ 12 trong các nước xuất khẩu rau quả lớn (thị phần
toàn cầu tăng từ 2.1% lên 2.9%), đứng trên nhiều nước khác như Pháp, Đức, Ấn Độ,
8


Philippines... Đối thủ cạnh tranh về rau quả của Việt Nam chủ yếu hiện nay là Trung

Quốc, Ấn Độ và một số quốc gia ASEAN như Thái Lan, Malaysia, Indonesia [8].
Xuất khẩu rau quả năm 2018 đạt 3.81 tỷ USD, tăng 8.8% so với năm 2017,
nhưng nếu so với mức tăng trưởng trên 42.5% của năm 2017 thì mức tăng trưởng rau
quả đang có phần chững lại. Tuy nhiên, kết thúc 2018, hàng rau quả tiếp tục lập kỷ
lục mới vượt dầu thô trong xuất khẩu [1].
Năm 2019 đánh dấu một năm đầy sóng gió đối với trái cây xuất khẩu của Việt
Nam khi thị trường Trung Quốc - nơi tiêu thụ rau quả lớn nhất của Việt Nam, siết
chặt việc nhập khẩu qua đường tiểu ngạch và qui định dán nhãn, đóng gói. Theo đó,
trong cả năm 2019, xuất khẩu rau quả chỉ đạt 3.75 tỷ USD, giảm gần 1.6% so với
năm 2018. Tuy nhiên, điểm sáng là nhiều sản phẩm rau, quả đã chinh phục được
những thị trường khó tính như EU, Mỹ, Nhật Bản [9]. Xuất khẩu rau quả sang tất cả
các thị trường chính khác đều tăng trưởng trên 10%, cụ thể: ASEAN tăng mạnh 68.7%
(đạt 226.4 triệu USD), Hoa Kỳ tăng 7.2% (đạt 150.0 triệu USD), EU tăng 28.7% (đạt
148.2 triệu USD), Hàn Quốc tăng 15.7% (đạt 131.8 triệu USD), Nhật Bản tăng 28.0%
(đạt 122.3 triệu USD)… Hàng rau quả vẫn là mặt hàng đầy tiềm năng của Việt Nam
với khả năng tăng trưởng tốt ở nhiều thị trường mới [10].

Hình 1.2 Thị trường xuất khẩu rau quả các nước năm 2019 [10]
Theo Hiệp hội rau quả Việt Nam, năm 2019, nhiều sản phẩm rau, quả đã chinh
phục được những thị trường khó tính. Có thể kể tới như xoài chính thức trở thành loại
quả tươi thứ 6 của Việt Nam xuất khẩu sang thị trường Hoa Kỳ sau vải, nhãn, chôm
chôm, vú sữa và thanh long. Hay việc Nhật Bản thông báo chính thức mở cửa cho
quả vải thiều tươi Việt Nam xuất khẩu trực tiếp sang Nhật Bản. Đây là tiền đề để năm
2020, ngành rau, quả có thêm cơ hội bứt phá hơn [9].
9


Tuy nhiên, để đạt được những kỳ vọng kể trên, ngành rau, quả phải khắc phục
những điểm yếu về sản xuất, nguyên liệu qua việc đáp ứng các tiêu chuẩn quốc tế.
Báo cáo tổng kết nhiệm kỳ 2013-2018, Hiệp hội rau quả Việt Nam đã đánh giá một

số khó khăn, thách thức của ngành hàng rau quả xuất khẩu như [11]:
▪ Tỷ lệ thất thoát sau thu hoạch còn cao, công nghệ xử lý sau thu hoạch chậm
được đầu tư cải thiện.
▪ Rau quả có nhiều chủng loại nên còn nhiều mặt hạn chế trong lập hệ thống
dữ liệu thống kê và thông tin thị trường, chưa nghiên cứu đầy đủ và toàn
diện về cung cầu ngành hàng rau quả, đặc biệt là những thị trường lớn. Thị
trường còn dựa nhiều vào thị trường Trung Quốc.
▪ Cạnh tranh thương mại giữa các nước sản xuất, rào cản kỹ thuật từ các
nước nhập khẩu, đặc biệt là các yêu cầu về kiểm dịch, an toàn thực phẩm.
Khắc phục được các hạn chế, ngành rau quả sẽ phát triển vượt bậc và xuất khẩu
sang nhiều thị trường hơn. Giá bán đến tay người tiêu dùng ở các nước phát triển cao
hơn rất nhiều so với tiêu thụ nội địa, điển hình thể hiện trên Bảng 1.2 đối với quả vải
tươi tại các thị trường khác nhau. Với việc xuất khẩu, sẽ thu được nguồn ngoại tệ lớn
cho đất nước, cũng như cải thiện đời sống của người nông dân.
Bảng 1.2 Giá bán tham khảo sản phẩm quả vải tươi tại một số thị trường [2]
TT

Thị trường

Nhà phân phối

1

Việt Nam

Cửa hàng bán lẻ, siêu thị

2

Úc

3

Anh

4

Đức

5

Hoa Kỳ

6

Trung Quốc

Harris Farm Market
www.harrisfarm.com.au
My Supper Market
www.mysupermarket.co.uk
Fresh Plaza
www.freshplaza.com
Local Harvest
www.localharvest.org
Cửa hàng bán lẻ

7

Nhật Bản

Các siêu thị bán lẻ

8
9

Trang bán hàng trực tuyến
www.amazon.com
Trang bán hàng trực tuyến
www.buyexoticfruits.com
10

Giá bán lẻ
Tổng sản lượng: 192,940 tấn
Giá cả: 3,000 ~ 25,000 đ/kg
20 AUD/kg
(~350,000 đ/kg)
8.45 £/kg
(~ 300,000 đ/kg)
9,90 €/kg
(~ 270.000 đ/kg)
31.6 USD/kg
(~660,000 đ/kg)
10-15 USD/kg
(~200,000-300,000 đ/kg)
16 USD/set 5-6 quả
(~3,200,000 đ/kg)
32 USD/kg
(~672,000 đ/kg)
29.99 USD/kg

(~620,000 đ/kg)


1.2.

Tổng quan về bảo quản rau quả tươi
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản

Một trong những vấn đề tồn tại chính hiện nay là lượng tổn hao sau thu hoạch
của các loại rau quả tươi rất lớn. Theo đánh giá của Hội Lạnh quốc tế (IIR), tổn thất
sau thu hoạch của thế giới khoảng hơn 25.7% trong khi thu hoạch, đóng gói và vận
chuyển [12]. Đối với các loại rau quả nhiệt đới và cận nhiệt đới, lượng tổn thất có thể
đến 40÷50%. Hơn nữa, ở các nước đang phát triển, do thiếu máy móc, công nghệ và
hạ tầng nên chỉ có một lượng hạn chế rau quả được tiêu thụ tại chỗ hoặc xuất khẩu.
Vấn đề cấp bách cần giải quyết hiện nay là cải thiện công nghệ bảo quản nhằm
hạn chế tổn thất và chất lượng của rau quả tươi sau thu hoạch. Để giải quyết vấn đề
này, chúng ta cần đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản để hiểu sâu
hơn về bản chất.
1.2.1.1. Nhiệt độ
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình sống của rau quả tươi
sau thu hoạch. Tăng nhiệt độ sẽ làm tăng cường tốc độ phản ứng sinh hóa xảy ra bên
trong rau quả, thúc đẩy quá trình trao đổi chất-trao đổi năng lượng làm rau quả nhanh
sự úa hỏng [13]. Theo định luật Van’t Hoff, khi tăng nhiệt độ lên 10oC thì tốc độ phản
ứng tăng lên khoảng hai lần. Tuy nhiên, khi tăng nhiệt độ, cường độ hô hấp tăng đến
mức độ tối đa ở vùng nhiệt độ (4045oC), sau đó giảm đi. Khi nhiệt độ môi trường
vượt quá 50oC, cường độ hô hấp giảm rất nhanh. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến cường
độ hô hấp được định lượng bằng Hệ số Q10 – mức tăng cường độ hô hấp khi nhiệt độ
tăng 10oC [14].
𝑄10

𝑅2 10⁄(𝑇2−𝑇1)
=( )
𝑅1

Trong đó:
R1 : Cường độ hô hấp tại nhiệt độ T1,
R2 : Cường độ hô hấp tại nhiệt độ T2,
T : Nhiệt độ bảo quản,

ml.kg-1.h-1
ml.kg-1.h-1
o
C

Để bảo quản rau quả được lâu cần phải hạ nhiệt độ bảo quản, tức là sử dụng
công nghệ bảo quản lạnh. Khi giảm nhiệt độ từ 45oC đến 12oC thì cường độ hô hấp
giảm nhanh, khi nhiệt độ giảm đến gần nhiệt độ điểm đóng băng thì sự giảm cường
độ hô hấp chậm lại. Tuy nhiên, nhiệt độ bảo quản phải lớn hơn nhiệt độ điểm đóng
băng của rau quả để không gây ra tác động cơ học phá huỷ tế bào. Điểm đóng băng

11