Nội dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP – TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: Cao Thị Luyến Nhóm thực hiện: 4 Lớp: DH11TP BẢO QUẢN THỰC PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH KHÍ QUYỂN Nội dung I. Tổng quan về phương pháp II. Tác động của không khí III. Phương pháp CA IV. Phương pháp MA V. Phương pháp MAP I. Tổng quan về phương pháp I. Tổng quan về phương pháp 1. Giới thiệu  Phương pháp điều chỉnh khí quyển được sử dụng rộng rãi là CA (Control Amosphere), MA (Modified Atmosphere), MAP (Modified Atmosphere Packaging) – một phương pháp khác của MA  Phương pháp CA là quá trình công nghệ tiên tiến nhất được sử dụng để kiểm soát chính xác các thành phần khí quyển  tăng tuổi thọ sau thu hoạch  Về cơ bản MA và CA giống nhau. Tuy nhiên, CA là chính xác hơn trong việc kiểm soát mức độ khí 2. Lợi ích tiềm năng quan trọng của MA/CA     Làm chậm quá trình chín, quá trình hô hấp,... Giảm sự cố sâu bệnh và mức độ nghiêm trọng Giảm bớt các rối loạn quả sinh lý Công cụ hữu ích để kiểm soát côn trùng I. Tổng quan về phương pháp 3. Ưu điểm của phương pháp Tuổi thọ có thể tăng đến 400% Tổn thất về mặt kinh tế giảm Sản phẩm có thể phân phối đến các nơi xa hơn  Cung ứng sản phẩm với chất lượng cao  Phân loại các sản phẩm dễ dàng     Việc đóng gói được tập trung hoá và dễ kiểm tra  Tăng tính thẩm mỹ  Sản phẩm được nhìn thấy rõ ràng và toàn bộ  Ít hoặc là không cần các hoá chất bảo quản 4. Hạn chế của phương pháp      Giá thành cao Nhiệt độ cần phải điều chỉnh Tốn nhiều thời gian nghiên cứu Đòi hỏi thiết bị đặc biệt và công tác huấn luyện Ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí vận chuyển và không gian trong bán lẻ II. Tác động của không khí đến bảo quản II. Tác động của không khí đến bảo quản 1. Thành phần không khí 2. Ảnh hưởng của sự thay đổi thành phần khí quyển đến bảo quản Mỗi loại khí trong môi trường đều có tác động riêng đến thời gian bảo quản  Ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất Thường dùng ba loại khí: nitơ, cacbonic và đôi khi dùng khí oxy trong bảo quản Hình 1: Thành phần khí quyển II. Tác động của không khí đến bảo quản 3. Tác động của không khí đến bảo quản Khí carbonic (CO2) Khí nitơ (N2)   Bảo vệ cơ học các sản phẩm  Tránh sự oxy hóa  Ngưng hoạt động của vi sinh vật     Có tính kháng khuẩn và nấm Ức chế sự hô hấp Hàm lượng cao hơn 0,03% được dùng bảo quản rau và trái tươi Bảo quản bia, nước giải khát có gas Hàm lượng CO2 >10%  thâm đen và thối hỏng Khí oxy (O2)  Là khí không mong muốn  Gây biến đổi màu, ôi hóa chất dầu béo, tăng sự phát triển vi sinh vật,...  Giảm O2 sẽ hạn chế được các hư hỏng do O2 gây ra  Tăng CO2 và giảm O2  hạn chế hô hấp của rau quả II. Tác động của không khí đến bảo quản 4. Cách điều chỉnh khí quyển O2 21% O2 12% CO2 9% N2 79% N2 79% Khí quyển tự nhiên O2 3% CO2 5% A O2 3% N2 92% B Khí quyển điều khiển Hình 2: Điều khiển khí quyển N2 97% C III. Phương pháp CA (Control Amosphere) III. Phương pháp CA (Control Amosphere) 1. Khái niệm Là phương pháp trong đó môi trường được điều chỉnh sao cho hàm lượng O 2 thấp hoặc/và CO2 cao. Không khí được điều chỉnh liên tục bằng việc đo hoặc chỉnh lý thông qua quá trình bảo quản, thường được sử dụng trong các kho bảo quản cố định (kho chuyên dùng cho bảo quản CA) hoặc ở các khoang của tàu hay container Hình 3: Mô hình kho bảo quản bằng phương pháp CA III. Phương pháp CA (Control Amosphere) 2. Đặc điểm Thường dùng 3 loại khí (O2, N2, CO2), có khi sử dụng CO, SO2, NO, O3 và Clorine để điểu chỉnh nồng độ khí trong kho Nitơ  Ức chế VSV hiếu khí bắt buộc  Hạn chế oxy hóa chất béo CO2  Ức chế vi khuẩn và nấm mốc  Nếu nồng độ CO2 trong kho bảo quản quá cao  giảm giá trị cảm quan sản phẩm Oxy  Cần thiết cho sự phát triển của vi sinh vật  Tham gia quá trình hô hấp hiếu khí, chín sau thu hoạch và lão hóa  Thiếu Oxy: Rau quả sẽ hô hấp yếm khí  Cần duy trì nồng độ oxy ở mức tối thiểu trong kho bảo quản III. Phương pháp CA (Control Amosphere) 2. Đặc điểm Bảng 1: Nồng độ oxy trong bảo quản các loại rau quả Nồng độ oxy tối thiểu trong kho bảo quản (%) Loại rau quả 1 Lê, táo, bông cải xanh, nấm rơm 2 Dâu tây, đào, đu đủ, kiwi, mận, mơ, thơm, bắp cải, bông cải, cần tây 3 Bơ, actiso, cà chua, dưa leo, tiêu 5 Quả có múi, đậu xanh, khoai tây, măng tây III. Phương pháp CA (Control Amosphere) 3. Các yếu tố ảnh hưởng đến phương pháp CA Loại rau quả Nhiệt độ Giống Giai đoạn sinh trưởng Yếu tố Thời gian tồn trữ Thành phần khí quyển III. Phương pháp CA (Control Amosphere) 3. Ứng dụng Bảo quản lương thực 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 – 160C, bảo quản được 6 - 8 tuần Đối với chuối được vận chuyển bằng đường biển bảo quản ở nhiệt độ 12 - 16oC và O2: 2 - 5%, CO2: 2 - 5%, thời gian bảo quản kéo dài 6 tháng Hình 4: Xylo bảo quản lương thực IV. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) IV. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) 1. Sơ lược về phương pháp MA Thập niên 1920, cơ sở nghiên cứu khoa học tại Cambridge (Anh)  Tăng thời gian bảo quản táo với nồng độ O2 thấp và khí CO2 cao Thập niên 30, thời gian bảo quản thịt bò tăng gần gấp hai lần trong môi trường có khí CO2 Thực phẩm đóng gói trong MAP bao gồm thịt tươi và nấu chín, cá, rau quả, mì sợi, phomát, các loại bánh nướng từ bột mì, khoai tây chiên, cà phê và trà IV. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) 2. Khái niệm MA Phương pháp bảo quản trong môi trường không khí cải tiến (phương pháp MA) là phương pháp mà thành phần không khí có sự thay đổi thích hợp trong quá trinh bảo quản Phương pháp bảo quản mà rau quả được đựng trong túi màng mỏng polietylen có tính thẩm thấu chọn lọc hoặc tạo màng bao bọc quả bằng các chất sáp đặc biệt Phương pháp tạo màng bao cho sản phẩm MA bao gồm Pháp pháp bao gói bằng khí quyển điều chỉnh (MAP) IV. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) 3. Phương pháp tạo màng bao cho sản phẩm Màng Protein Các loại màng Màng Aloe Vera – nha đam Màng lipid Màng chitosan IV. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) 3. Phương pháp tạo màng bao cho sản phẩm Màng Protein Thời cổ đại ứng dụng dưới dạng phi thực phẩm như: các hợp chất keo, sơn da thuộc, các lớp phủ giấy và mực Gần đây, protein casein của sữa và protein zein của bắp đã được dùng làm màng phủ ăn được cho các loại thịt xay, cũng như các loại hạt và sản phẩm bánh kẹo IV. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) 3. Phương pháp tạo màng bao cho sản phẩm Màng Protein pH của các lớp màng protein có thể làm thay đổi dạng màng và tính thấm O2  hút nước và không phải là vật cản ẩm tốt Tuy nhiên, các màng protein khô như zein, gluten bột mì, và đậu nành thì có tính thấm O2 kém IV. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) 3. Phương pháp tạo màng bao cho sản phẩm Màng Aloe Vera - nha đam Là một màng chắn đối với O2 và CO2  một dạng màng kiểu MA, và cũng có khả năng chống ẩm  Giảm được việc mất khối lượng, hóa nâu,... Màng Aloe Vera chứa các chất chống vi sinh vật  chống thối rữa Ứng dụng: Ở 10C gel nha đam sử dụng để phủ nho tươi và thời gian sử dụng khoảng 35 ngày IV. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) 3. Phương pháp tạo màng bao cho sản phẩm Màng lipid Gồm các nhóm kỵ nước, các ester trung hòa của glycerol, acid béo và bao gồm sáp Các acid béo và các alcohol thiếu sự toàn vẹn về mặt cấu trúc và thường bền ở dạng tự do giúp tạo màng tốt Một số các loại màng như: dầu parafin, dầu khoáng,... sử dụng kết hợp với các thành phần khác hoặc sử dụng riêng để phủ các sản phẩm thực phẩm IV. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) 3. Phương pháp tạo màng bao cho sản phẩm Màng chitosan Khái quát Chitosan là một loại polyme sinh học, được sản xuất từ vỏ tôm Chitosan là một dạng chitin đã bị khử axetyl, tên khoa học β-1,4-poly-Dglucosamin công thức phân tử (C6H11NO4) Hình 5: Công thức cấu tạo IV. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) 3. Phương pháp tạo màng bao cho sản phẩm Màng chitosan Đặc tính chitosan Là polysaccarit, không độc hại, khối lượng phân tử lớn Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị Không tan trong nước,… nhưng tan trong acid loãng pH=6  tạo dung dịch keo trong, khả năng tạo màng tốt, nhiệt độ nóng chảy 309-3110C. Ưu điểm của màng chitosan Dễ phân huỷ sinh học Nguyên liệu dồi dào, rẻ tiền,… Tận dụng phế thải trong chế biến thủy sản để bảo quản thực phẩm Góp phần rất lớn trong việc giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường IV. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) 3. Phương pháp tạo màng bao cho sản phẩm Màng chitosan Bảo quản chuối Thời gian bảo quản tăng gấp 3 lần Dùng phương pháp phun sương Hình 6: Chuối bảo quản thường và chuối bảo quản bằng chitosan IV. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) 3. Phương pháp tạo màng bao cho sản phẩm Màng chitosan Bảo quản bưởi Bảo quản trong vòng 3 tháng, bưởi vẫn tươi, không bị úng vỏ, màu sắc của vỏ bưởi chỉ thay đổi chút ít so với lúc mới hái, nhưng vẫn có màu đều nhau, và có thể ăn được sau 3 tháng Hình 7: Bưởi sau 2 tháng được bảo quản bằng màng chitosan IV. Phương pháp MA (Modified Atmosphere) 3. Phương pháp tạo màng bao cho sản phẩm Màng chitosan Bảo quản quýt Thời gian bảo quản đến 8 tuần Màng Chitosan ở nồng độ 0,25% kết hợp với bao Polyethylene (PE) đục 5 lỗ với đường kính mỗi lỗ 1 mm và ghép mí lại bằng máy ép. Sau đó, bảo quản ở nhiệt độ 120C Với phương pháp này, phẩm chất bên trong trái như: hàm lượng đường, hàm lượng vitamin C... luôn ổn định, tỷ lệ hao hụt trọng lượng thấp, màu sắc vỏ trái đồng đều và đẹp V. Phương pháp bao gói bằng khí quyển điều chỉnh MAP (Modified Atmosphere Packaging) V. Phương pháp MAP 1. Định nghĩa Theo Hintlian & Hotchkiss – 1986, MAP – Modified Atmosphere Packaging là: “Thực phẩm được bao gói trong bao bì với thành phần không khí đã được sữa đổi khác hẳn không khí bên ngoài” 2. Đặc điểm Sử dụng bao bì thấm khí chọn lọc chậm quá trình hư hỏng Vi sinh vật gây hư hỏng chủ yếu là vi sinh vật hiếu khí Giữ màu đỏ tự nhiên của thịt, lượng oxygen từ 60% đến 80% Ngăn chặn quá trình oxy hóa chất béo trong thủy sản V. Phương pháp MAP 2. Đặc điểm  Ức chế sự phát triển của vi sinh vật  Tạo ra mùi vị xấu cho sản phẩm N2 Không khí dùng trong bảo quản O2  Nồng độ > 5%, tạo cho mô cơ có màu đỏ sáng và ức chế sự biến đổi không thuận nghịch  Sử dụng nồng độ O2 > 50%, cải thiện được mùi vị tươi của sản phẩm bao gói. CO2 Ở nồng độ CO2 cao (> 10%) ức chế vi sinh vật Khả năng ức chế vi sinh vật phụ thuộc vào loài vi sinh vật, nồng độ CO2, nhiệt độ bảo quản, ... V. Phương pháp MAP 3. Màng trong bảo quản theo phương pháp MAP Loại màng như: PE (Polime Ethylene), PP (Hydrophobic polypropylene), LDPE (Low degree hydrophobic polypropylene), HDPE (Hight degree hydrophobic olypropylene), BOQ – 15, OTTC, OTR, OTR 4000,... Trong nhiệt độ thường có thể bảo quản khoảng từ 3 đến 4 ngày Các túi này có độ dày mỏng khác nhau từ 25 đến 50 micromet Các loại màng này đều được làm dựa trên công nghệ MAP  kéo dài thời gian bảo quản rau quả từ 15 đến 20 ngày ở nhiệt độ từ 10 đến 20 độ C V. Phương pháp MAP 3. Màng trong bảo quản theo phương pháp MAP BOQ-15 Là hỗn hợp dung môi hữu cơ và thuốc chống nấm Bảo quản các loại quả họ Citrus và một số loại rau ăn quả MAP cải tiến Thành phần chủ yếu: tinh bột của chuối, MC, gelatin, paraffin, phụ gia OTR, PE Màng chất dẻo, có độ thấm khí nhất định Giảm độ hô hấp yếm khí, hạn chế nồng độ ôxy chứa trong bao.. Bao PE có độ thấm khí kém nên phải dùng kỹ thuật đục lỗ V. Phương pháp MAP 4. Ứng dụng của MAP Thực vật Bảo quản cam Bảo quản nhãn Sử dụng màng BOQ –15, cam bảo quản được trên 2 tháng, tỷ lệ hư thối chỉ khoảng 2-3% so với bảo quản bằng các hóa chất Nhãn xử lý SO2 với nồng độ 5%, 30 phút sẽ tăng thời gian bảo quản quả, cải thiện màu sắc và không gây tổn thương vỏ quả Kết hợp với việc sử dụng bao bì OTR 2000 hoặc bao PE ở nhiệt độ thấp (120C) thì thời gian bảo quản lên 20 ngày Hình 10: Cam được bảo quản bằng màng V. Phương pháp MAP 4. Ứng dụng của MAP Thực vật Bảo quản thanh long  Bao OTR kết hợp với nhiệt độ thấp (100C) có thể kéo dài thời gian tồn trữ quả lên đến 49 ngày  Bao PE, cũng ở 100C, tồn trữ lên đến 35 ngày  Sau 5 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng mẫu đối chứng và bọc màng không khác biệt nhau nhiều về dáng vẻ bên ngoài Hình 8: Thanh long sau 5 ngày bảo quản V. Phương pháp MAP 4. Ứng dụng của MAP Thực vật Bảo quản chuối già Sử dụng màng MAP cải tiến Quá trình chuối chín xảy ra chậm lại Độ chắc của mẫu được bọc màng giảm chậm so với mẫu đối chứng giảm rất nhanh từ 1,85 kg/cm2 xuống còn 0,45kg/cm2 sau 10 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng, mẫu đối chứng bị chín rục, đạt độ Brix cao trong khi mẫu được bọc cũng tăng nhưng thấp hơn nhiều Quá trình chín bị kìm hãm, sự chuyển đổi tinh bột thành đường trên chuối khi đựơc bọc màng (MC) xảy ra chậm, hàm lượng tinh bột còn lại nhiều so với mẫu đối chứng, phản ứng nhuộm màu với iot cho màu đen đậm hơn so với mẫu đối chứng V. Phương pháp MAP 4. Ứng dụng của MAP Thực vật Bảo quản xoài ở nhiệt độ phòng Sử dụng màng MAP cải tiến với thành phần Parafin/MC (metylxenlulose)/bột chuối/gelatin: 6/1/2/0.5), nhưng khác nhau về phụ gia và tác nhân hoạt động bề mặt Hình 10: Xoài 7 ngày bảo quản ở nhiệt độ phòng V. Phương pháp MAP 4. Ứng dụng của MAP Động vật Bảo quản thịt thỏ Herminia vergara và cộng sự, 2005 Thịt thỏ được đóng gói hiệu chỉnh bằng bao bì PE với thành phần không khí 30% CO2 + 70% O2 và bảo quản ở 10C Khối lượng thịt sau 5 ngày không khác biệt nhiều so với mẫu ban đầu. Giá trị pH thay đổi không đáng kể V. Phương pháp MAP 4. Ứng dụng của MAP Động vật Bảo quản gà tây R. Rajkumar và cộng sự, 2007 nghiên cứu: Thịt gà được đóng gói PE sạch với thành phần không khí 80% O2 + 20% CO2 và được bảo quản ở 40C. Có thể bảo quản được thịt gà tây 14 ngày và có chỉ số tổng vi sinh vật tốt V. Phương pháp MAP 4. Ứng dụng của MAP Động vật Bảo quản cá Cá gầy có thể bảo quản trong bao gói có chứa 65% CO2, 25% N2 và 10% O2 Cá Cá gầy nên bảo quản trong bao gói với hỗn hợp khí chứa 60% CO2 và 40% N2 Thời gian bảo quản lên đến 50%, khi nhiệt độ bảo quản thấp V. Phương pháp MAP 4. Ứng dụng của MAP Động vật Các loài nhuyễn thể Ứng dụng MAP trong bảo quản các loài nhuyễn thể có tác dụng ức chế sự tạo thành các đốm đen trên vỏ, khi nhiệt độ bảo quản từ 5 – 100C. Caûm ôn coâ vaø caùc baïn ñaõ laéng nghe!!!