Đề tài Nghiên cứu ứng dụng công nghệ bao gói điều biến khí (modified atmosphere packaging – map) nhằm nâng cao giá trị một số loại rau quả xuất khẩu và tiêu dùng trong nước

bé n«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n viÖn c¬ ®iÖn NN vµ sau thu ho¹ch b¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi cÊp nhµ n−íc m∙ sè kc 06.25NN nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ bao gãi ®iÒu biÕn khÝ (modified atmosphere packaging – map) nh»m n©ng cao gi¸ trÞ mét sè lo¹i rau qu¶ xuÊt khÈu vµ tiªu dïng trong n−íc chñ nhiÖm ®Ò tµi : ThS Cao V¨n Hïng 5910 20/6/2060 Hµ Néi – 4/2006 - i - DANH SÁCH CÁN BỘ THAM GIA THỰC HIỆN ĐỀ TÀI TT Họ và tên Cơ quan công tác Phần nội dung đóng góp 1 ThS. Cao Văn Hùng Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Chủ nhiệm đề tài 2 TS. Trần Thị Mai Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Bắp cải và Mận 3 ThS. Nguyễn Thị Tú Quỳnh Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Bưởi 4 ThS. Nguyễn Mạnh Hiểu Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Cam 5 KS. Lê Đức Thông Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Đậu Cove 6 KS. Lê Anh Tuấn Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Xoài 7 KS. Vũ Đức Hưng Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Mận 8 KS. Đặng Xuân Mai Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Mận 9 ThS. Nguyễn Thị Minh Nguyệt Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bao bì 10 ThS. Đỗ Thu Dung Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Bưởi 11 KS. Lương Thanh Hương Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Cam 12 KS. Trần Thị Hồng Vân Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Đậu Cove 13 KS. Phạm Duy Quế Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Xoài 14 KS. Mai Thị Minh Ngọc Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Bắp cải 15 Th.S. Đặng Thị Thanh Quyên Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Cam 16 KS. Đặng Xuân Mai Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Đậu Cove 17 KS. Bùi Kim Khanh Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Xoài 18 KS. Phạm Thị Thanh Tĩnh Viện Cơ điện NN và Công nghệ STH Bảo quản Bắp cải 19 TS. Nguyễn Thị Xuân Hiền Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Hành tây và Mùi tầu 20 ThS. Vũ Thanh Tú Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Hành tây Bắc Ninh 21 KS. Nguyễn Đức Hạnh Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Hành tây Bắc Ninh 22 KS. Nguyễn Khắc Trung Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Hành tây Ninh Thuận 23 TS. Chu Doãn Thành Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Hành tây Ninh Thuận 24 ThS. Nguyễn Thị Thùy Linh Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Mùi tầu Hà Nội 25 KS. Lương Thị Song Vân Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Mùi tầu Hà Nội 26 ThS. Nguyễn Thị Diệu Thúy Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Mùi tầu Bắc Ninh 27 KS. Trần Duy Long Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Mùi tầu Bắc Ninh 28 TS. Hoàng Thị Lệ Hằng Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Vải Thanh Hà 29 ThS. Đào Hằng Vân Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Vải Thanh Hà 30 KS. Đào Công Khanh Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Vải Lục ngạn 31 KTV Hoàng Đình Triệu Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Vải Lục Ngạn 32 KTV Nguyễn Bá Biên Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Vải Thanh Hà 33 KTV Lê Quý Hợi Viện Nghiên cứu Rau quả Bảo quản Vải Lục Ngạn 34 ThS. Trương Hương Lan Viện Công nghiệp Thực phẩm Bảo quản Cam Vinh 35 CN Nguyễn Thị Thi Viện Công nghiệp Thực phẩm Bảo quản Cam Vinh 36 KS. Dương Văn Đồng Viện Công nghiệp Thực phẩm Bảo quản Cam Vinh 37 CN Ngô Anh Tuấn Viện Công nghiệp Thực phẩm Bảo quản Cam Vinh 38 ThS. Trần Minh Hà Viện Công nghiệp Thực phẩm Bảo quản Cam Vinh 39 ThS. Lại Quốc Phong Viện Công nghiệp Thực phẩm Bảo quản Cam Vinh 40 KS Nguyễn Mạnh Đạt Viện Công nghiệp Thực phẩm Bảo quản Cam Vinh 41 Dương Thanh Nhân Công ty CP phần mềm Thăng Long Thiết kế hệ thống và phân tích 42 Đỗ Mạnh Hùng Công ty CP phần mềm Thăng Long Thiết kế cơ sở dữ liệu 43 Nguyễn Hồng Điệp Công ty CP phần mềm Thăng Long Lập trình 44 Hoàng Văn Công Công ty CP phần mềm Thăng Long Test và giao diện phần mềm - ii - NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT VÀ CHÚ GIẢI BQ Bảo quản CA Khí quyển điều chỉnh CN Công nghệ ĐC Độ chín HTX Hợp tác xã KHCN Khoa học & Công nghệ MAP Bao gói điều biến khí NL Nguyên liệu NN Nông nghiệp SCBQ Sơ chế bảo quản STH Sau Thu hoạch SX Sản xuất TC Tiêu chuẩn cơ sở TCN Tiêu chuẩn Nghành TCVN Tiêu chuẩn Việt nam TP Thành phố TPHCM Thành phố Hồ Chí Minh TTCB Trung tâm chế biến VSATTP Vệ sinh an toàn thực phẩm Phương pháp truyền thống Được hiểu là phương pháp mà các cơ sở sản xuất hay hộ gia đình đã và đang sử dụng hiện nay để sơ chế bảo quản rau quả, có thể hiểu như là mẫu đối chứng so với mẫu của đề tài. Ví dụ: Bảo quản vải theo theo phương pháp truyền thống giống hệt như phương pháp của đề tài, nhưng chỉ khác nhau là: - Phương pháp truyền thống: bằng hóa chất và túi nilon - Phương pháp của đề tài: không dùng hóa chất và dùng bao bì OTR. - iii - TÓM TẮT Đề tài: “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ bao gói khí điều biến (Modified Atmosphere Packaging-MAP) nhằm nâng cao giá trị một số loại rau quả xuất khẩu và tiêu dùng trong nước”. Mã số KC 06-25 NN. Với mục tiêu i/ kéo dài thời gian bảo quản các loại rau quả xuất khẩu và ii/ sản phẩm sau bảo quản đạt tiêu chuẩn xuất khẩu. Để đạt mục tiêu trên, đề tài đã hoàn thành các nội dung nghiên cứu sau: 1. Xác định qui trình bảo quản MAP cho 9 loại đối tượng rau quả Qui trình BQ vải: Tổn thất 5,23-8,71%. Thời gian BQ 30 ngày (to lạnh) và 6 ngày (tothường), đảm bảo ATVSTP. Đáp ứng 10TCN 418-2000 Qui trình BQ Xoài: Tổn thất 8,27- 8,94%. Thời gian BQ 30 ngày (to lạnh) và 13 ngày (tothường) đảm bảo ATVSTP. Đáp ứng TCVN 5008-89 Qui trình BQ Cam: Tổn thất 6,00- 7,84%. Thời gian BQ 80 ngày (to thường). Đảm bảo ATVSTP. Đáp ứng TCVN 5304-91 (ISO 6949-99) Qui trình BQ Bưởi: Tổn thất 7,46- 7,87%. Thời gian BQ 90 ngày (tothường). Đảm bảo ATVSTP. Đáp ứng TCVN 5304-91 (ISO 6949-99) Qui trình BQ Mận: Tổn thất 5,10-8,20%. Thời gian BQ 30 ngày (to lạnh) và 10 ngày (tothường). Đảm bảo ATVSTP. 5304-91 (ISO 6949-99) Qui trình BQ Bắp cải: Tổn thất 5,02- 6,23%. Thời gian BQ 60 ngày (tolạnh) và 15 ngày (tothường). Đảm bảo ATVSTP. Đáp ứng TCVN 5505 (ISO 2167-81) Qui trình BQ Đậu Cô ve: Tổn thất 7,80- 8,90%. Thời gian BQ 30 ngày (to lạnh) và 10 (tothường). Đảm bảo. ATVSTP. Đáp ứng TCVN 5304-91 (ISO 6949-99) Qui trình BQ Hà nh tây: Tổn thất 7,16- 7,54% Thời gian BQ 100 ngày (T0thường). Đảm bảo ATVSTP. Đáp ứng TCVN 3140-86 Qui trình BQ Mùi tầu: Tổn thất 6,62- 8,64%. Thời gian BQ 14 ngày (to lạnh) và 6 ngày (tothường). Đảm bảo ATVSTP. Đáp ứng TCVN 5304-91 (ISO 6949-99) 2. Thiết kế phần mềm hỗ trợ tra cứu bảo quản MAP rau quả Chạy trên nền Window 98, 2000 và XP. Bộ gõ chữ Việt TCVN 3+unicode, tốc độ 400MHZ, bộ nhớ 128 MB, đĩa cứng 1 GB, độ ổn định 100%. Xây dựng công thức tính toán thông số bảo quản MAP. Xây dựng phần mền tính toán và tra cứu thông số bảo quản MAP theo công thức đã nghiên cứu. Nhập danh mục các loại vật liệu, các loại hoa quả và phần mềm máy tính. Chương trình giúp người sử dụng làm chủ phần mềm bằng cách tự nhập các thông số cần thiết cho mỗi loại bao gói của từng sản phẩm vào. Ngoài ra chương trình còn có thể thêm vào danh mục những loại vật liệu mới với các thông số đi kèm để chương trình quản lý phục vụ cho việc tính toán sau này và cũng có thể sửa chữa các thông số đã nhập trước hoặc xóa đi khoải danh mục những loại thông số không cần dùng. Sản phẩm phần mềm được đóng gói trong đĩa CD để chuyển giao cho người sử dụng 3. Xây dựng mô hình sản xuất và tính toán hiệu quả kinh tế - iv - Mô hình Bảo quản bưởi Năm roi, qui mô 2-3 tấn/ngày tại Doanh nghiệp Tư nhân Chế Biến Rau quả xuất khẩu Hoàng Gia, huyện Bình Minh, Tỉnh Vĩnh long. Mô hình Bảo quản Bắp cải, đậu Cô ve và các loại rau hỗn hợp, qui mô 1 tấn/ngày tại Công ty Cổ phần Sơ chế Nông sản NTC-Việt nam, Chợ đầu mối Xuân Đỉnh, Từ Liêm, Hà nội Ngoài ra, đề tài đã ứng dụng qui trình tại các cơ sở sản xuất sau: Bảo quản Cam Vinh, qui mô 1 tấn/ngày tại Công ty Rau quả 19-5 Nghệ An Bảo quản Cam Hà Giang qui mô 3 tấn/hộ tại Hộ gia đình Nguyễn văn Hoán – Tổ 1, thôn Việt Thành, xã Việt lâm, huyện Vị xuyên và Hộ gia đình Nguyễn Thanh Tuyển – xã Tân Thành, huyện Bắc Quang, tỉnh Hà Giang Bảo quản Bắp cải, Đậu cô ve qui mô 3 tấn/ngày tại HTX Dịch vụ Nông nghiệp Tổng hợp Và Du lịch Đa Phú – Phường 7, TP Đà Lạt, Lâm Đồng Bảo quản Mận Tam hoa Bắc Hà, qui mô 10 tấn/ngày. Tại HTX Dịch vụ Bắc hà, Thị Trấn bắc hà (Lào cai) Bảo quản Vải Lục Ngạn qui mô 2 tấn/ngày tại Hộ xã Quí Sơn, Lục Ngạn (Bắc Giang) Tính toán hiệu quả kinh tế cho 2 mô hình tập trung là BQ Bưởi Năm roi (Vĩnh Long) và BQ rau hỗn hợp các loại (Hà nội). là có hiệu quả kinh tế cao. do vận chuyển được xa, giảm tổn thất, tăng chất lượng, đảm bảo VSATTP. Các chỉ tiêu tài chính và kinh tế đạt được là NPV (8%) 679 triệu đồng, BCR (8%) 1,05 , IRR 50,8% (Mô hình bưởi Năm roi- Doanh nghiệp Hoàng Gia, Vĩnh long) và NPV (8%) 1,1 tỉ đồng, BCR (8%) 1,24, IRR 68,1% (Mô hình rau hỗn hợp-Công ty Cổ phần NTC Việt nam, Chợ Xuân đỉnh Hà nội) chứng tỏ mô hình có hiệu quả kinh tế. Trong quá trình thực hiện đề tài, 3 bài báo đã được công bố i/ Bảo quản mận Tam hoa theo phương pháp điều chỉnh khí (CA). Tạp chí Nông nghiệp và PTNT Kỳ 1- tháng 1/2006. tr. 106-108 và 111. ii/ Nghiên cứu sử dụng màng bao bì để giảm tổn thất trong BQ bắp cải. Tạp chí Nông nghiệp và PTNT Kỳ 2 tháng 12/2005. tr. 43- 44 và 39. iii/ Ảnh hưởng của moi trường khí điều chỉnh (Control Atmosphere - CA) đến tỷ lệ hỏng của đậu cô ve trong bảo quản. Tạp chí Nông nghiệp và PTNT Số 71 - Kỳ 1 tháng 11/2005. tr. 35-37. Đào tạo 1 NCS và 2 thạc sĩ đã tốt nghiệp luận văn theo nội dung của đề tài. Đã nộp đơn sáng chế: Phương pháp bảo quản rau quả bằng công nghệ bao gói điều biến khí (Modified Atmosphere Packaging - MAP). Số đơn: 1-2005-00903 ngày 29/6/2005. - v - MỞ ĐẦU Đề tài “Nghiên cứu ứng dụng công nghệ bao gói điều biến khí (Modified Atmosphere Packaging – MAP) nhằm nâng cao giá trị một số loại rau quả xuất khẩu và tiêu dung trong nước’ mã số KC.06-25NN thuộc chương trình Ứng dụng công nghệ tiến tiến trong sản xuất sản phẩm xuất khẩu và sản phẩm chủ lực. Mã số KC06 do Ths. Cao Văn Hùng NCV chính, trưởng phòng Bảo quản - Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch làm chủ nhiệm đề tài. Tham gia thực hiện đề tài có 44 cán bộ nghiên cứu từ 4 cơ quan khác nhau: Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, Viện Công nghệ thực phẩm, Viện Nghiên cứu rau quả, Công ty cổ phần phần mềm Thăng Long. Mục tiêu chung của đề tài: - Kéo dài thời gian bảo quản các loại rau quả xuất khẩu - Sản phẩm sau bảo quản đạt tiêu chuẩn xuất khẩu Để đạt được mục tiêu trên, nội dung nghiên cứu của đề tài là: 1. Thu thập tài liệu, phân tích , đánh giá và xây dựng bảo cáo tổng quan về hiện trạng bảo quản bằng MAP trên thế giới và Việt nam đối với rau quả nói chung và 9 loại rau quả của đề tài nói riêng. 2. Xác định qui trình công nghệ bảo quản bằng MAP cho 9 loại rau quả: Vải, Xoài, Cam, Bưởi, Mận, Bắp cải, Đậu cô ve, Hành tây, Rau mùi tầu 2.1. Xác định cường độ hụ hấp của các loại rau quả. - Ở 3 độ chín thu hái khác nhau: phụ thuộc vào từng loại rau quả căn cứ vào thời gian sinh trưởng, mầu sắc, kích thước và thành phần hóa học đặc trưng của sản phẩm. - Ở 2 vùng sinh thái khác nhau: Vải (Thanh hà và Lục ngạn), Xoài (Nha trang và Tiền giang), Cam (Vinh và Hà giang), Bưởi (Diễn và Năm roi), Mận (Mộc Châu và Bắc hà), Bắp cải (Hà nội và Đà lạt), Đậu cô ve (Hà nội và Đà lạt), Hành tây (Bắc ninh và Ninh Thuận), Mùi tầu (Hà nội và Bắc Ninh) - Ở nhiệt độ thường và nhiệt độ mát/lạnh thích hợp cho từng loại rau quả trên (đó được xác định bằng các nghiên cứu trước đây) 2.2. Xác định thành phần khí điều chỉnh (CA) để tìm được nồng độ khí O2 và CO2 thích hợp cho bảo quản các loại rau quả với tổn thất nhỏ hơn 10% - Ở 3 độ chín thu hái khác nhau: phụ thuộc vào từng loại rau quả căn cứ vào thời gian sinh trưởng, mầu sắc, kích thước và thành phần hóa học đặc trưng của sản phẩm. - Ở 2 vùng sinh thái khác nhau: Vải (Thanh Hà và Lục Ngạn), Xoài (Nha Trang và Tiền Giang), Cam (Vinh và Hà Giang), Bưởi (Diễn và Năm roi), Mận (Mộc châu và Bắc Hà), Bắp cải (Hà Nội và Đà Lạt), Đậu cô ve (Hà Nội và Đà Lạt), Hành tây (Bắc Ninh và Ninh Thuận), Mùi tầu (Hà Nội và Bắc Ninh). - Ở nhiệt độ thường và nhiệt độ mát/lạnh thích hợp cho từng loại rau quả trên (đã được xác định bằng các nghiên cứu trước đây). 2.3. Tập hợp, lựa chọn, phân loại bao bì bảo quản /plastic film ở trong và ngoài - vi - nước - Về độ thấm khí O2, CO2 cao, trung bình và thấp để ứng dụng cho từng nhóm loại rau quả có cường độ hô hấp cao, trung bình và thấp. 2.4. Đo và tính toán độ thấm khí O2, CO2 qua màng film. 2.5. Giải bài toán quan hệ giữa cường độ hô hấp của rau quả (ở các độ chín thu hái, vùng sinh thái, nhiệt độ khác nhau) với độ thấm của film để tìm độ dầy film, diện tích bề mặt film và khối lượng rau quả chứa trong đó bằng các phần mềm phân tích từ nước ngoài (Đức). 2.6. Tiến hành thí nghiệm kiểm tra, đóng gói bảo quản rau quả bằng MAP trong thực tế phòng thí nghiệm và cơ sở sản xuất. 3. Thiết kế, xây dựng phần mềm hỗ trợ tính toán để tra cứu thông số bảo quản MAP cho các cơ sở sản xuất. - Tổng kết các thông số kỹ thuật bảo quản của các loại rau quả, phân tích bài toán tìm thông số bảo quản. - Nhập dữ liệu và chạy thử - Đúng gói sản phẩm bằng đĩa compact (CD) 4. Xây dựng mô hình bảo quản rau quả bằng MAP, quy mô 1-3tấn/ ngày, tổn thất dưới 10%. - Quy mô 1 – 3 tấn/ngày cho các loại rau quả hỗn hợp - Tính toán hiệu quả kinh tế của bảo quản bằng MAP với các công nghệ hiện có trong sản xuất. Thời gian thực hiện: 22 tháng (1/2004 đến tháng 10/2005) gia hạn thêm 4 tháng (11/2005 đến tháng 2/2006) trong đó: Năm 2004: - Thu thập tài liệu, phân tích, đánh giá và xây dựng báo cáo tổng quan về hiện trạng bảo quản 9 loại rau quả bằng MAP của thế giới và Việt Nam. - Bước đầu nghiên cứu quy tình công nghệ bảo quản MAP cho 9 loại rau quả: Vải, xoài, cam, bưởi, mận, bắp cải, đậu cô ve, hành tây, rau mùi tàu. Năm 2005: - Hoàn thiện xác định quy trình công nghệ bảo quản bằng MAP cho 9 loại rau quả: Vải, xoài, cam, bưởi, mận, bắp cải, đậu cô ve, hành tây, rau mùi tàu. - Thiết kế, xây dựng phần mềm hỗ trợ tính toán để tra cứu thông số bảo quản MAP cho các cơ sở sản xuất. - Xây dựng mô hình bảo quản rau quả bằng MAP và tính toán hiệu quả kinh tế. Năm 2006: Tổng kết nghiệm thu Sản phẩm cụ thể của đề tài là: Dạng II và III: 1. 30 Qui trình công nghệ bảo quản 9 loại rau quả bằng MAP ở nhiệt độ thường và lạnh - vii - Qui trình công nghệ bảo quản vải thiều Thanh Hà và Lục Ngạn ở nhiệt độ thường và lạnh. Qui trình công nghệ bảo quản xoài Nha Trang và Tiền Giang ở nhiệt độ thường và lạnh. Qui trình công nghệ bảo quản cam Vinh và Hà Giang ở nhiệt độ thường. Qui trình công nghệ bảo quản bưởi Diễn và Năm roi ở nhiệt độ thường. Qui trình công nghệ bảo quản Mận Mộc Châu và Bắc Hà ở nhiệt độ thường và lạnh. Qui trình công nghệ bảo quản bắp cải Hà Nội và Đà Lạt ở nhiệt độ thường và lạnh. Qui trình công nghệ bảo quản đậu cô ve Hà Nội và Đà Lạt ở nhiệt độ thường và lạnh. Qui trình công nghệ bảo quản Hành tây Bắc Ninh và Ninh Thuận ở nhiệt độ thường. Qui trình công nghệ bảo quản rau mùi tầu Hà Nội và Bắc Ninh ở nhiệt độ thường và lạnh. 2. Phần mềm hỗ trợ tra cứu thông số bao bì/plastic film cho bảo quản MAP. 3. 3 Bài báo đăng trên tạp chí Nông nghiệp và PTNT năm 2005 4. 2 Thạc sĩ được tốt nghiệp với luận văn của đề tài, 1 NCS đang làm với kết quả đề tài Dạng I: - Mô hình Bảo quản bưởi Năm roi, qui mô 2-3 tấn/ngày tại Doanh nghiệp Tư nhân Chế Biến Rau quả xuất khẩu Hoàng Gia, huyện Bình Minh, Tỉnh Vĩnh long. - Mô hình Bảo quản Cam Vinh, qui mô 1 tấn/ngày tại Công ty Rau quả 19-5 Nghệ An - Mô hình Bảo quản Cam Hà Giang qui mô 3 tấn/hộ tại Hộ gia đình Nguyễn văn Hoán – Tổ 1, thôn Việt Thành, xã Việt lâm, huyện Vị xuyên và Hộ gia đình Nguyễn Thanh Tuyển – xã Tân Thành, huyện Bắc Quang, tỉnh Hà Giang - Mô hình Bảo quản Bắp cải, đậu Cô ve và các loại rau hỗn hợp, qui mô 1 tấn/ngày tại Công ty Cổ phần Sơ chế Nông sản NTC-Việt nam, Chợ đầu mối Xuân Đỉnh, Từ Liêm, Hà nội - Mô hình Bảo quản Bắp cải, Đậu cô ve qui mô 3 tấn/ngày tại HTX Dịch vụ Nông nghiệp Tổng hợp Và Du lịch Đa Phú – Phường 7, TP Đà Lạt, Lâm Đồng - Mô hình Bảo quản Mận Tam hoa Bắc Hà, qui mô 10 tấn/ngày. Tại HTX Dịch vụ Bắc hà, Thị Trấn bắc hà (Lào cai) - Mô hình bảo quản Vải Lục Ngạn qui mô 2 tấn/ngày tại Hộ xã Quí Sơn, Lục Ngạn (Bắc Giang) 1 1. TỔNG QUAN Bao gói khí điều biến chủ yếu cho rau quả là xác định được mối quan hệ giữa giữa 7 yếu tố của rau quả và bao bì. Đó là độ thấm khí O2 và CO2 với các yếu tố khác như Cường độ hô hấp, Mối trường khí điều chỉnh (CA), Khối lượng rau quả, diện tích bề mặt bao bì ở một độ dầy bao bì và nhiệt độ nhất định. Cần phải biết trước 5 yếu tố bất kỳ để xác định được 2 yếu tố còn lại. Để biết được trước 5 yếu tố, phải tiến hành các thí nghiệm xác định. Việc xác định bằng thí nghiệm 5 yếu tố trên để tính toán 2 yếu tố còn lại là nội dung chính của bảo quản rau quả bằng MAP. 1.1. Ngoài nước MAP là 1 dạng bao gói bao gồm loại bỏ khí từ trong bao bì và thay vào đó là một khí hoặc 1 hỗn hợp khí phụ thuộc vào sản phẩm và có sự thay đổi liên tục qua chu kỳ bảo quản bởi các yếu tố hô hấp, sinh hoá và thấm chậm qua bao bì (BLAKISTONE, 1998, R.T.Parry, 1993). MAP đã trở thành phương pháp thông dụng đáp ứng đòi hỏi bảo quản, vận chuyển và bán lẻ cho rau quả (Day, 1992). Tuy nhiên, nó không giống như phương pháp điều chỉnh khí (Controlled Atmosphere CA) là không điều chỉnh chính xác thành phần không khí ở nồng độ riêng biệt nào đó bởi trong bao bì được hàn kín (Day, 1992). Ưu điểm của MAP là tăng đáng kể thời gian bảo quản do hạn chế được quá trình hô hấp, trao đổi và chuyển hoá các chất do đó giảm tổn thất sau thu hoạch mà vẫn duy trì được chất lượng thương phẩm và giá trị của sản phẩm mà không cần dùng hoá chất. Sản phẩm được bảo quản bằng MAP là sản phẩm “sạch” do không cần dùng đến bất cứ hoá chất bảo quản nào do đó tuyệt đối an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng và môi trường chung quanh. giảm chu kỳ đưa hàng, giảm phế thải, tốt cho chất lượng cảm quan, tăng khoảng cách phân phối, sản xuất tập trung, dễ kiểm soát. (Parry, 1993). Bảo quản MAP làm cho quá trình mềm hoá bị chậm lại, quả vẫn giữ được độ chắc, cứng cần thiết, các sắc tố chllorophil giảm chậm, carotenoids và anthocian không tăng, giảm sự tạo thành các hợp chất thơm nhưng khi ra ngoài không khí thì ảnh hưởng này bị mất đi (Plich, 1987; Colelli, 1991; Prince, 1998; Ben- Yehoshua, 1987; Powerie, 1991; Fellmen, 1993; Han, 1999) Điều kiện của MA được tạo ra ở bên trong bao bì bởi chính hoạt động sống của rau quả (Zagory và Kader, 1988) và nói chung là kết quả của sự hô hấp rau quả (Connor, 1992). Nếu màng chất dẻo/plastic film dùng để bao gói có tính thấm phù hợp (Exama, 1993) thì có thể sử dụng tốt để phát triển khí điều biến cân bằng tối ưu với bao bì (Equilium Modified Amosphere EMA) hay nói cách khác, khí điều biến tích cực bao gồm cả sự tạọ ra mức chân không nhẹ bên trong bao bì thay thế cho hỗn hợp khí mong muốn như thế sẽ tạo ra EMA mong muốn nhanh so với EMA bị động (Zagory, 1998) Kỹ thuật điều biến khí khác là sử dụng CO2 hoặc chất hấp phụ ethylen (Chất dọn đường) trong bao gói để chống lại sự hình thành những khí không có lợi bên trong bao bì, phương pháp này cũng gọi là bao gói tích cực (Day, 1989b) Hỗn hợp khí trong MAP phải được lựa chọn tuỳ thuộc vào từng loại rau quả, nói chung là khí O2, CO2 và N (Farber, 1991, Day, 1989), Có 3 loại khí và hỗn hợp khí là Tính chất trơ (Nitơ), tính chất bán tích cực (CO2+N hoặc O2+CO2+N) và tính chất tích cực (CO2 hoặc CO2+O2). Tạo các hỗn hợp khí tuỳ thuộc vào loại rau quả, độ chín, vật liệu đóng gói và nhiệt độ bảo quản (Farber, 1991) để đáp ứng sự đòi hỏi của sự mất nước rau quả, tỉ lệ hô hấp, ổn định màu sắc và trạng thái (Parry, 1993), Tuy nhiên, với loại rau quả hô hấp mạnh thì có thể dụng O2+CO2 ở mức thích hợp (Hochhaus và Wild, 1993). Sự khác nhau nồng độ khí O2+CO2 để bảo vệ và kéo dài thời gian bảo quản được nghiên cứu (Kaji, 1993). 2 Bao bì (plastic film) và tính thấm khí qua bao bì: Trong các phương pháp MAP đơn giản nhất là sử dụng các bao bì chất dẻo. Các loại bao bì này chỉ cho phép các khí (O2 và CO2) cũng như hơi nước thẩm thấu một cách hạn chế. Với các loại bao bì này độ thẩm thấu của O2 nhỏ hơn độ thẩm thấu của CO2 khoảng 3-10 lần. Sở dĩ các bao bì chất dẻo được sử dụng rộng rãi trong bảo quản rau quả vì chúng có nhiều các đặc tính ưu việt mà các vật liệu khác không có như: có độ thẩm thấu cao đối với CO2 và O2; độ thẩm thấu nước và hơi nước thấp; có độ thẩm thấu chọn lọc đối với CO2 và O2; có độ bền hoá học cao; có thể uốn gấp được rất nhiều lần mà không bị gãy; không có mùi vị lạ, không độ hại, không bị mốc (các đặc tính này cũng được duy trì ở nhiệt độ thậm chí ở nhiệt độ thấp) và một đặc tính quan trọng nữa là có thể hàn, dán ở nhiệt độ 110-150oC (Kolesnik, Fedorov, Ocenova, 1973). Trong thương mại đã sử dụng chất dọn đường trong MAP bởi bao bì polyethylen (PE) được giới thiệu hiện nay cho cà chua, lượng ô xy được cân bằng giữa tính thấm của PE và hô hấp của quả (Barmore, 1987). Sự phát triển hiện nay trong lĩnh vực bao gói tích cực là sử dụng màng thông minh (Smark Packaging) ở Astralia. Nó là màng thấm ngay cả ethylen, tránh đọng ẩm và phát triểm nấm mốc (Anon, 1993). Nhiều màng plastic film dùng để bao gói, nhưng rất ít màng có độ thấm khí phù hợp cho MAP . Polyethylen mật độ thấp (LDPE), polyvinyl cloride (PVC) là loại chính dùng để bao gói rau quả. Saran và polyester có độ thấm khí thấp, nó phù hợp cho những loại có cường độ hô hấp thấp (Kader, 1992). Bảng sau giới thiệu độ thấm của film thông thường để bao gói rau quả Độ thấm (cc/m2/ngày ở 1 atm Loại film CO2 O2 Tỉ lệ thấm CO2/O2 Polyethylen mật độ thấp 7,700 - 77,000 3,900 - 13,000 2.0 - 5.9 Polyvinyl cloride 4,263 - 8,138 620 - 2,248 3.6 - 6.9 Polypropylene 7,700 - 21,000 1,300 - 6,400 3.3 - 5.9 Polystrenne 10,000 - 26,000 2,600 - 7,700 3.4 - 3.8 Saran 52 -150 8 -26 5.8 - 6.5 Polyester 180 - 390 52 -130 3.0 - 3.5 Cường độ hô hấp cực đại của hầu hết các loại rau quả tăng từ 4 đến 6 lần theo sự tăng nhiệt độ từ 0oC đến 15oC (Beaudry et al., 1992; Cameron et al., 1994, 1995; Lakakul et al., 1999). Điều này có nghĩa là cường độ hô hấp của rau quả tăng 2-3 lần so với sự tăng độ thấm khí qua màng plastic film LDPE theo sự tăng nhiệt độ bảo quản. Khi hô hấp đòi hỏi cần O2 tăng nhanh hơn so với thấm O2 khi tăng nhiệt độ. Mức O2 giảm có thể ảnh hưởng đến chất lượng tự nhiên của rau quả. đây là hạn chế của MAP trong một vài trường hợp (Lakakul et al., 1999). Mức an toàn của O2 và CO2 là rất quan trọng trong thiết kế bao bì trong MAP bởi vì nồng độ O2 thấp là nguyên nhân của sự lên men tạo rượu và acetalđehy (Beaudry et al., 1992). Sự mất Chlorophyll của nhiều loại rau không đột biến hô hấp dẫn tới giảm chất lượng nhiều loại rau có thể do nguyên nhân nồng độ O2 thấp (Ku and Wills, 1999). Cần phải phối hợp chặt chẽ và khoa học về bao bì, rau quả và môi trường bên ngoài bao bì bằng các công thức/mô hình toán có thể phối hợp độ thấm của film với O2, CO2, hơi nước và cường độ hô hấp của rau quả tính bằng O2 (trong một vài trường hợp tính bằng CO2) (Beaudry et al., 1992; Cameron et al., 1994; Lakakul et al., 1999; Fishman et al., 1996; Hertog et al., 1998). Nhiều mô hình toán học có thể phát triển để tính toán sự thay đổi thể tích bao bì với cường độ hô hấp rau quả và nhiệt độ, độ ẩm môi trường (Fishman et al., 1996; Hertog et al., 1998). Khi rau quả trong MAP thích hợp bằng dùng polymeric film có tỉ lệ hô hấp cao ở nhiệt độ nhất định thì thành phần khí trong môi trường cũng khác nhau (Exama, 1993). Khi điều kiện hỗn hợp khí không đáp ứng nhưng sử dụng màng phù hợp thì vẫn đảm bảo được 3 thời gian bảo quản (Glasson, 1992). Tỉ lệ giữa bề mặt film và khối lượng rau quả cùng được nghiên cứu (Glasson, 1992). Thiết kế MAP có thể làm tốt bằng trợ giúp bởi các phần mềm tin học và các công thức toán học (Day, 1989b). Bảo quản rau quả. Bảo quản vải (Litchi chinensis Sonn) trong môi trường nhỏ hơn 5% O2 và tăng cường nồng đô 3-5% CO2 ở 7oC có tác dụng giảm nâu hoá của vỏ và hoạt động của enzim polyphenoloxydase, làm giảm tốc độ tổn thất vitamin C và nồng độ chất rắn hoà tan (Kader, 1993 và Cameren, 1995). Tiếp xúc với môi trường nhỏ hơn 1% O2 và lớn hơn 15% CO2 sẽ làm mất mùi vị đặc trưng và làm cho cùi có mầu tối (Shirazi, 1995). Vải là loại quả hô hấp đột biến, chất lượng quả không được cải thiện thêm khi ngắt khỏi cây mẹ, nên cần được thu hoạch khi đã đạt độ chín hoàn toàn. Datta et al. (1963) đã phát hiện rằng khí quyển điều chỉnh với 25% CO tại 4,4oC sẽ giúp duy trì màu sắc, mùi vị và cấu trúc và giảm cá tổn thương của quả vải. Bảo quản khí quyển điều chỉnh (CA) với 5% O2 và3-5% CO2 sẽ kéo dài tuổi thọ bảo quản và chất lượng của quả vải đồng thời làm giảm sự sẫm màu vỏ quả và hoạt tính polyphenol oxidase, nhưng hiện nay phương pháp CA không được ứng dụng trong thương mại. Bảo quản MAP được sử dụng ở mức độ hạn chế (Chen et al., 1982; Kader, 1994). Viện Thực vật Trung quốc đã so sánh hai phương pháp bảo quản vải bằng CA và MAP. Kết luận được đưa ra là CA cho hiệu quả tốt bảo quản tốt như làm giảm lượng phenol, làm chậm sự sẫm màu vỏ quả, giảm tỉ lệ hư hỏng… Ngoài ra nghiên cứu này còn cho thấy hàm lượng O2 cao cũng có tác dụng hạn chế sinh etanol khá rõ trong thời gian bảo quản đầu tiên. Bảo quản xoài (Mangifera indica L.): Xoài nên được bảo quản ở nhiệt độ 10-15oC, với thành phần khí 3-7%O2 và 5-8% CO2 trong vận chuyển bằng đường biển. Điều kiện bảo quản tối ưu là 3-5% O2 + 5-10% CO2 ở 7-9°C và 90% RH . Xoài ‘Haden’ bảo quản bằng màng PE ở 21oC thời gian bảo quản tăng gấp 2 lần so với không bảo quản trong màng. Với 1- 5%CO2 và 2%O2 ở 11oC có thể bảo quản 4 tuần. MAP tạo ra một môi trường không khí làm trì hoãn độ chín của xoài. Xoài ‘Tommy Atkins’ và ‘Keitt’ được bảo quản với khí quyển điều biến (5%CO2 và 10%O2) được tạo ra trong màng PE vi đục lỗ hoặc màng XF- Xtend TM film cho phép tỷ lệ truyền hơi nước qua cao hơn PE film, nên làm giảm đáng kể nước có mặt trong túi [42]. Xoài ‘Delta R2E2’ có thể bảo quản được 38 ngày ở 13oC với 6% CO2 và 3%O2, quả có màu vàng, vị ngon, hàm lượng TSS và đường tổng số cao. Xoài ‘Karuthacolomban’ có thể bảo quản được trên 21 ngày bằng màng LDPE dán kín có môi trường khí điều biến là 6,2% CO2 và 2,3%O2 có bổ sung chất hấp phụ ethylene KMnO 4. Xoài ‘Alphonso’ thu hái sau 45-50 ngày ra hoa, được bao gói bằng hộp nhựa đục lỗ, hộp carton lót màng LDPE và hộp carton với bao màng sáp chitosan. Kết quả cho thấy, xoài được bao gói với màng chitosan có tỷ lệ trao đổi O2 thấp hơn giúp làm chậm quá trình chín và ngăn chặn sự đọng nước, giúp kéo dài thời gian bảo quản tới trên 20 ngày ở 27oC, 65% RH [46]. Bảo quản cam (citrus sinensis) với thành phần môi trường 0-5% O2 và 15% CO2 ở 1oC được 12 tuần, sau đó để được 1 tuần ở 21oC sẽ duy trì được mùi vị tốt hơn và tạo chấm đen ít hơn so với bảo quản ở không khí bình thường (Boralhon, 1994). Nhưng nếu ở mức 2- 5% CO2 đặc biệt kết hợp với 5-10% O2 thì mùi vị cam bị mất (Hardenburg, 1990 và Sealand, 1991). Nếu thành phần môi trường 5-10% O2 và 0-5% CO2 có khả năng làm chậm quá trình già hoá và duy trì độ rắn của quả, tuy nhiên không làm giảm thối hỏng, trên 15% CO2 sẽ gây mất mùi vị do sự tích luỹ các sản phẩm lên men (Kader. 1996). Sự không cân bằng về thành phần không khí CO2, O2, N2 khi bảo quản có thể gây mất mùi nhưng điều này có thể hạn chế, ngăn ngừa bằng cách làm thoáng quả. 4 Bảo quản bưởi (Citrus grandis L) Bưởi thuộc nhóm quả không có đột biến hô hấp và có khả năng sinh ethylene thấp. Tại nhiệt độ 10°C, cường độ hô hấp của bưởi là 3-5 mlCO2/kg*h; tại nhiệt độ 13oC cường độ hô hấp của bưởi là 4-7 mlCO2/kg*h; tại nhiệt độ 15oC cường độ hô hấp của bưởi là 5-9 mlCO2/kg*h; tại nhiệt độ 20oC cường độ hô hấp của bưởi là 7-12 mlCO2/kg*h. cường độ sinh ethylene của bưởi tại nhiệt độ 20oC nhỏ hơn 0,1µl/kg*hr. Tại nhiệt độ 14oC, đó xác định được nồng độ khí O2 khí quyển 80kPa sẽ đẩy mạnh cường độ hô hấp của quả bưởi đến 26 mgCO2/kg*h (Kader, Ben-Yehoshua 2000. Cường độ hô hấp tối ưu cho bảo quản bưởi là < 10 mgCO2/kg*h. Tổn thương lạnh sẽ làm quả bị biến mùi, mất màu xanh. (Salunkhe, 1984). Nhiệt độ tối thích cho bảo quản bưởi là 10-15oC, tùy thuộc vào giống bưởi và nơi trồng, độ ẩm phù hợp nhất là 85-90%RH và có thể bảo quản trong thời gian 6-10 tuần (Ellen, Brian 2000). Sử dụng bảo quản bằng CA thì nhiệt độ thích hợp nhất là 14,4-15,6oC, 85-90%RH, 3- 10% O2 và 5-10% CO2 (Kader 2003). Bưởi vẫn giữ được hương vị tốt sau khi bảo quản 8 tuần ở 15% O2 và 0% CO2 hay 2,5% O2 và 5% CO2 tại 10oC, 88-92%RH. Tuy nhiên thị trường không chấp nhận tình trạng thối hỏng phát triển sau 6-8 tuần thậm chí khi quả đó được xử lý với thuốc diệt nấm trước khi bảo quản (Chance 1969). Bảo quản bưởi bằng phương pháp MAP với 3% O2 và 10% CO2 sẽ cho kết quả tốt nhất (Nazir, Randolph 2001). Tiến hành bao gói PE trong môi trường lạnh 10-12oC cú thể BQ tới 2 tuần (Arpaia, Kader, 2000). Bảo quản mận (Prunus domestica) Mận thuộc loại quả có hô hấp đột biến (climacteric). Theo Harderburg (1990) bảo quản mận ở 0,50C với không khí có thành phần không khí 1%O2, kết hợp với phương pháp xử lý nhiệt gián đoạn bảo quản được 40 ngày cho chất lượng cao. Theo Seland 1991 bảo quản ở điều kiện từ 0- 5%CO2 và 2% O2 cho kết quả tốt. Mận bảo quản ở 0,50C, thành phần không khí 2,5% CO2 và O2 làm giảm tổn thất sinh lý 25% so với điều kiện không khí bình thường (Anon 1968). Bảo quản mận từ 0- 50C, thành phần không khí 1- 2%O2; 0- 5% CO2 bảo quản mận tốt làm cường độ hô hấp giảm đi 3 lần so với bảo quản trong không khí bình thường (Kader 1985, 1992) Theo Steig 1989 bảo quản mận ở 10C với thành phần không khí là 12% CO2 và 2% O2, sau 4 tuần mùi vị thơm đặc trưng, quả cứng. Theo tác giả này ở nồng độ khí CO2 nhỏ hơn 16% không ảnh hưởng đến chất lượng mận khi bảo quản. Amar Singh (1995) cho rằng lợi ích đem lại của CA trong bảo quản và vận chuyển là duy trì được độ rắn, màu sắc của quả. CA với 6% O2 và 17% CO2 sẽ làm giảm quá trình chuyển đổi chất hữu cơ trong quả mận. Hiệu quả của CA thay đổi tuỳ theo giống, yếu tố trước thu hoạch và thời gian vận chuyển. Với nồng độ 2% O2 và 12% CO2 ở 0oC, mận Buhler, Fruhzwesche có giá trị cảm quan tốt về vị, độ mềm sau 4 tuần bảo quản, lợi ích đem lại khi bảo quản, vận chuyển trong môi trường 6%O2 + 17% CO2 vẫn duy trì được độ rắn, mầu sắc của quả (Amar Singh, 1995). Phương pháp bảo quản bằng MAP cho mận đã áp dụng thành công ở một số nước như Mỹ, cộng hoà liên bang Đức, Nhật... Bảo quản bắp cải (Brassica oleracea) Túi Polyethylene mật độ thấp (LDPE) thường được sử dụng để bao gói cải bắp tươi. Thông thường thời gian chấp nhận được đối với cải bắp tồn trữ theo phương pháp bao gói với điều kiện khí quyển cải biến là từ 3 ÷ 4 tuần, khoảng thời gian này đáp ứng được các yêu cầu về thời gian vận chuyển và thời gian lưu trên thị trường. Stoll (1972) đã đề xuất điều kiện bảo quản 3% O2 và 3% CO2 tại 0oC đối với bắp cải Savoy và bắp cải đỏ; 0÷3% CO2 và 3% O2 đối với bắp cải trắng. Bảo quản bắp cải Đan Mạch tại 0oC và 2,5÷5% CO2 và 5% O2 đã thực hiện thành công trong 5 tháng (Isenburg và Sayle, 1969). Hardenburg và cộng sự (1990) đã chỉ ra rằng điều kiện tối ưu đối với bảo quản CA là 2,5÷5% O2 và 2,5÷5% CO2 tại 0oC, trong khi đó SeaLand (1991) đã đề xuất 5÷7% CO2 và 3÷5% O2 đối với bắp cải xanh, đỏ và Savoy. Với 5 nồng độ 3-5% O2 và 5-7% CO2 ở 0-5oC có thể bảo quản thương mại trong thời gian 20-50 ngày (Branger, 1991). Thành phần môi trường 3% O2 và 5% CO2 là tốt nhất về chất lượng cảm quan tốt, mùi thơm, không bị vàng và tỉ lệ hao hụt thấp 3% sau 63 ngày bảo quản (Lidster, 1991). Nhưng thành phần môi trường 1% O2 và < 5% CO2 ở 0oC là thích hợp nhất cho bảo quản lạnh và không nên > 6% CO2 có thể làm mất mùi, mất mầu của rau (Lipton, 1997). Pantastico (1995) nghiên cứu bảo quản cải bắp theo phương pháp CA cho thấy: ở thành phần 3% O2 và 5% CO2 có tác dụng làm giảm bệnh thối do vi khuẩn Botrytist cinerea, hạn chế sự vàng lá và duy trì chất lượng. Nếu bảo quản ở điều kiện thấp hơn 3% O2 hoặc lớn hơn 6% CO2 sẽ gây mất mùi của cải bắp (Lipton 1997; Lidstel 1991). Giữ cải bắp ở điều kiện O2 10% thì sau 1 tháng bảo quản ở 0oC và 95% RH thì sẽ có hiện tượng lá bên trong bị thẫm màu dù lá bên ngoài vẫn duy trì mầu như cũ (Geeson và Browne 1990). Theo Leipert (1993) dùng màng PVC để bao gói có tác dụng hạn chế 50% bệnh thối đen so với bảo quản ở điều kiện không bao gói. Bệnh thối đen cũng bị ức chế nếu bảo quản cải bắp ở điều kiện 10% CO2. Bảo quản cải bắp bằng phương pháp khí điều chỉnh (CA) với 1÷3% O2 và 1÷10% CO2; 3% O2 và 5% CO2 đã được nghiên cứu trong mối quan hệ ảnh hưởng những rối loạn sinh lý và bệnh lý. Kết quả cho thấy CA không làm giảm sự thối nhũn Botrytis cinerea so với bảo quản ở nhiệt độ thấp. Màng PVC kết hợp CA làm giảm trên 50% đốm đen. Đặc biệt, đốm đen được loại bớt nhờ nồng độ CO2 cao (10%). Nồng độ O2 thấp (1% O2 và 1% CO2). CA và màng PVC làm giảm tới 1% sự hao hụt trọng lượng so với 11% hao hụt do bị teo lại. Hỗn hợp của 3% O2 và 5% CO2 và màng PVC làm chậm sự vàng úa của cải bắp. Bảo quản đậu cô ve leo (Phaseolus Vulgaris. L). Theo một số tài liệu, thông thường đậu rau sử dụng công nghệ bao gói điều biến khí ở dạng qua sơ chế (dạng cắt nhưng vẫn còn hô hấp nội tại) để bán tươi trên thị trường. ở công nghệ này, sản phẩm được bao gói ban đầu bằng vật liệu plastic - LDPE (low-density polyethylen) với tốc độ O2 thấm qua là 10.000 - 15.000 cc/m2/ngày ở 730F, nồng độ O2 trong khoảng 3 - 5%, nồng độ CO2 trong khoảng 20 - 30% làm giảm cường độ hộ hấp (Saltveit 1997). Đậu sản sinh 1 lượng nhỏ ethylen (<0,05microLiter kg-1h-1) ở 5oC. Nếu đạt trong môi trường có nồng độ Ethylen >0,105microLiter kg-1h-1 sẽ gây ramất chlorophil, tăng độ nâu, giảm thời gian bảo quản đi 30- 50% ở 5oC (Wills and Kim 1996) Theo Anadas Wamy và Lyengar thì đậu được bảo quản trong môi trường có nồng độ O2 thấp (2 - 3%) và nồng độ CO2 cao (5 - 10%) sẽ làm giảm sự vàng hoá của quả đậu cove ở 7,30C. Nồng độ CO2 cao sẽ làm mất mùi thơm của đậu. Nồng độ O2 = 5% trở xuống kiểm soát được sự mất màu của đậu nhưng lại gây ra sự mất màu với các sản phẩm đồ hộp. Nếu nồng độ O2 = 10% hoặc lớn hơn thì sự mất màu ở vỏ đậu tăng lên. Nếu được xử lý trước khi bảo quản bằng SO2 (7500-10000ppm) trong 30 giây và mẫu được bảo quản CA với CO2 (20%-30%) trong 24h thì không ảnh hưởng gì đến chất lượng đậu về màu sắc, mùi vị, trạng thái cấu trúc (Henderson, 1977). Trên thế giới đậu cove được nghiên cứu ở 12 loại màng khác nhau, đậu được bao gói trong màng giấy Kraft, giấy da, màng cellophan 450 MZAD 84 thì có chất lượng kém nhất sau 10 ngày bảo quản. Màng cellophan 450 MSAD 84 và màng Myllar C cho chất lượng đậu rất tốt sau 7 - 14 ngày bảo quản ở nhiệt dộ thường. Đậu được bao gói bằng túi PE cũng có thể bảo quản tốt sau 10 ngày ở nhiệt độ thường. Đậu được đóng hộp sử dụng màng Dupont 322 có vị thử nếm kém (Slunkhe, 1987). 6 1.2. Trong nước Diện tích trồng rau của Việt nam đã tăng từ 249,9 ngàn ha lên 445 ngàn ha, bình quân tăng 5,9%/năm. Diện tích cây ăn quả tăng từ 281,2 ngàn ha lên 541 ngàn ha, bình quân tăng 6,8%/năm. Sản lượng rau tăng từ 3,17 triệu tấn lên 5,95 triệu tấn, bình quân tăng 6.5%/năm và sản lượng quả đã tăng từ 1,35 triệu tấn lên 5,08 triệu tấn, bình quân tăng 14,25%/năm. Kim ngạch xuất khẩu đã tăng từ 56,1 triệu USD năm 1995 lên 305 triệu USD năm 2001, đạt mức tăng bình quân 32,6%/năm. Với những thế mạnh về khí hậu và đất trồng, khả năng đa dạng hóa sản phẩm, nguồn lao động dồi dào, rau quả Việt nam đã vươn tới danh sách 50 quốc gia xuất khẩu rau quả trên thế giới. Sản xuất cây ăn quả tập trung nhiều tại khu vực đồng bằng Sông Cửu long, chiếm tới 34,1% diện tích cây ăn quả của cả nước, tiếp đến là Đông bắc 19%; Đông Nam bộ 17,4%… Sản xuất cây ăn quả phát triển ở mọi vùng đất nước và hình thành nên các vùng sản xuất cây ăn trái hàng hóa phù hợp với đièu kiện khí hậu và tập quán từng vùng. Sản lượng quả hiện nay đạt trên 5 triệu tấn, nếu trừ đi khoảng 20-25% số này bị tổn thất trong khâu thu hoạch, bảo quản, vận chuyển… và một phần xuất khẩu thì thì sản lượng quả tiêu thụ nội địa ước khoảng 3,5 triệu tấn/năm (bình quân đầu người khoảng 50 kg/năm ở thành thị và khoảng 20- 30 kg ở nông thôn), thấp hơn nhiều so với bình quân chúng của thế giới là 69 kg/năm. Quả được tiêu thụ chủ yếu ở các thành phố lớn như Hà nội và TP. Hồ Chí Minh. Sản xuất vải Theo Tổng cục thống kê, năm 2004 cả nước có 747.803 ha cây ăn quả với sản lượng khoảng 6,2 triệu tấn trong đó sản lượng vải trong cả nước khoảng 240.000 tấn, dẫn đầu là Bắc Giang với sản lượng 120.100 tấn, tiếp đến là Hải Dương 36.340 tấn, Quảng Ninh 9.200 tấn, Lạng Sơn 9.141 tấn, Vĩnh Phúc - 9.056 tấn, Thái Nguyên - 8.757 tấn, Phú Thọ - 8.435 tấn v.v… Thanh Hà - Hải Dương được coi là cái nôi của cây vải thiều. Diện tích và sản lượng vải ở Thanh Hà không ngừng tăng qua các năm (năm 2001 diện tích trồng vải tăng 253% so với năm 1997). Sản lượng vải quả trong vùng từ 1997 - 2001 đạt từ 5.000 - 10.000 tấn/năm. Riêng năm 2001 do nhiều nguyên nhân trong đó có yếu tố thời tiết bất lợi nên sản lượng vải của huyện chỉ đạt trên 5.000 tấn. Dự kiến đến năm 2010 diện tích vải sẽ đạt khoảng 8.000 ha với sản lượng ước tính khoảng 25 - 30 ngàn tấn. Cây vải thiều được phát triển mạnh tại Bắc Giang, huyện Lục Ngạn từ những năm 1980, đến nay Lục Ngạn trở thành nơi trồng và tiêu thụ quả vải lớn nhất nước. Diện tích cây vải thiều chiếm khoảng gần 80% so với tổng diện tích cây ăn quả trong toàn huyện đạt 12.964 ha (năm 2001) với sản lượng hàng năm tăng từ 5.000 -18.200 tấn (từ 1998 - 2001). Trong các xã của huyện Lục Ngạn thì xã Quý Sơn trồng tập trung nhiều cây vải nhất và quả vải có chất lượng tốt nhất. Xã Quý Sơn có diện tích 4009 ha trong đó diện tích cây ăn quả là 1714 ha chủ yếu là trồng vải, diện tích chiếm 1640 ha. Sản xuất xoài Theo số liệu của tổng cục thống kê ở Việt Nam đến năm 1997 có 35 tỉnh trồng xoài với diện tích 31021 ha, chiếm trên 8% tổng diện tích cây ăn quả trong cả nước với sản lượng 164.409 tấn. Đến năm 1999 diện tích xoài cả nước tăng lên 46,7 nghàn ha với sản lượng 188,6 ngàn tấn. Vùng xoài hàng hóa chủ yếu tập trung ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long theo Viện nghiên cứu Cây ăn quả Miền Nam năm 2000 ở 12 tỉnh đồng bằng sông Cửu Long có 21.191 ha trong đó nhiều nhất là tỉnh Tiền Giang: 6.000 ha; Kiên Giang : 3.878 ha; Cần Thơ: 3.248 ha; Đồng Tháp, Vĩnh Long :2.237 ha; Long An :1.047 ha. . . 7 Tỉnh Khánh hòa năm 2004, diện tích cây xoài 5.800 ha, trong đó tập trung chủ yếu ở thị xã Cam Ranh 3.300 ha, Ninh hòa 1.700 ha, Diên Khánh 480 ha còn lại rải rác ở các huyện. Thông thường mỗi hộ trồng 1-2 ha xoài, số hộ có diện tích xoài trên 10 ha rất ít chỉ có 3 hộ. Sản lượng xoài hàng năm là 18.800 tấn, chủ yếu tiêu thụ nội địa và Trung Quốc, đến nay tỉnh Khánh Hòa chưa có cơ sở bảo quản và chế biến xoài. Theo qui hoạch đến năm 2010, diện tích xoài sẽ phát triển đến 8.600 ha, sản lượng 42.000 tấn mở rộng chủ yếu ở huyện Di Khánh, Ninh Hòa và thị xã Cam Ranh. Các giống xoài được trồng tại Khánh hòa chủ yếu là giống địa phương chiếm 90% diện tích, bao gồm giống xoài Canh nông, Cát bồ, Cát trắng nồng độ chất khô 14-22 Brix. Các giống xoài mới như Cát Hòa lộc, xoài Thái lan chỉ mới chiếm 10% diện tích. Nguồn: Tình hình sản xuất, chế biến và tiêu thụ xoài tỉnh Khánh hòa. 10-2005. Sở Nông nghiệp và PTNT Khánh hòa. Số 695/SNN-QHKHĐT-CV ngày 21/10/2005 Theo số liệu thống kê của Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Tiền Giang, diện tích xoài của cả tỉnh Tiền Giang năm 2004 là 5.145 hecta. Trong đó, diện tích xoài Cát Hòa Lộc tập trung chủ yếu là ở huyện Cái Bè (khoảng 1216 ha/1303 ha của toàn tỉnh). Các xã trồng nhiều xoài Cát Hòa Lộc của hyện Cái Bè là Hòa Hưng, An Hữu, An Thới Trung, Tân Hưng. Năng suất trung bình của xoài Cát Hòa Lộc là 11 tấn/ha. Cây trồng 3 năm mới bắt đầu cho trái, 5 năm mới cho thu hoạch nhiều. Giá xoài Cát Hòa Lộc là 10.000 – 40.000 đồng/kg, cao gấp 2 – 3 lần các loại xoài khác. Xoài Cát Hòa Lộc đã được bảo hộ xuất xứ hàng hóa vào tháng 9/2004. Sản xuất cam Theo số liệu thống kê, năm 2000, diện tích quả có múi (cam, chanh, quýt) là 68.614 ha chiếm 12,3% tổng diện tích rau quả của nước ta, năng suất trung bình 9,1 tấn/ha. Hiện nay, ở miền bắc, diện tích và sản lượng cam quýt có xu hướng giảm đi. những diện tích được trồng vào thời kỳ thập niên 60 hầu như đã cằn cỗi, sâu bệnh nặng, vì vậy đã chuyển sang cây trồng khác hoặc trồng mới lại. ở miền nam, diện tích trồng cam quýt đã tăng đáng kể và ở một số vùng cho năng suất cao lên tới 40 tấn/ha. Diện tích cây có múi ở Hà Giang hiện có 4 709ha, trong đó, diện tích đang cho thu hoạch 3 209ha. Sản lượng (theo số liệu khảo sát tổng hợp từ hộ trồng cam của các xã) đạt khoảng 24 700 tấn quả, trong đó chủ yếu là cam sành. (Hội làm vườn tỉnh Hà Giang – Báo cáo tổng kết tiêu thụ cam sành Hà Giang theo nhãn hiệu hàng hóa năm 2005). Cam Vinh hiện nay được trồng tập trung ở các huyện Con Kuông, Quỳ Hợp, Nghĩa Đàn, Hương Sơn thuộc tỉnh Nghệ An. Sản lượng cam Vinh hàng năm ước tính khoảng 10 000-15 000 tấn, trong đó, Nông trường 19/5 có sản lượng cam lớn nhất khoảng 2 500-3 000 tấn. Mặc dù có sản lương lớn và giá trị kinh tế cao nhưng cam Vinh hiện nay chưa được tiêu thụ ở quy mô công nghiệp mà mới ở qui mô buôn bán nhỏ do các chủ hộ trồng cam thực hiện. Cam Vinh chính vụ từ tháng 10-11 hàng năm, có giá thành từ 6 000-8 000 đồng/kg; giá trái vụ gấp 3-4 lần chính vụ. Sản xuất bưởi Việt Nam có nhiều giống bưởi đặc sản ngon nổi tiếng như: bưởi Diễn, Năm Roi, Đoan Hùng, Phúc Trạch, da xanh… Diện tích trồng bưởi của Việt Nam vẫn chưa được thống kê chính thức. Bưởi Diễn có tổng diện tích gần 85 ha (chiếm 37,1% diện tích loài cây có múi của Hà Nội. Thu nhập bình quân của 1 ha bưởi Diễn trong vài năm gần đây là xấp xỉ 100 triệu đồng. Nhu cầu tiêu thụ bưởi Diễn của người Hà Nội rất cao, do hai yếu tố đặc biệt - thời vụ thu hoạch đúng vào dịp tết Nguyên đán và phẩm vị. Bưởi Phú Diễn nổi tiếng ngon, ngọt. Cây bưởi trồng ở Phú Diễn được lai tạo từ giống bưởi quý Đoan Hùng. Tuy nhiên, giống bưởi đường trồng ở Phú Diễn - quả chỉ bằng bát con, vỏ mỏng, sọ to, múi to, tôm không nát và hạt 8 rất ít - lại có vị ngọt đậm hơn bưởi Đoan Hùng. Ưu điểm khác là có thể để lâu 5-6 tháng mà không ảnh hưởng đến chất lượng bưởi. Bưởi Diễn bắt đầu thu hoạch vào cuối tháng 11, đầu tháng 12 âm lịch hàng năm. Bưởi Năm Roi là giống bưởi ngon nổi tiếng có nguồn gốc ở xã Mỹ Hòa, huyện Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long (nơi chiếm 80% diện tích trồng bưởi ở Đồng bằng Sông Cửu Long). Hiện nay, tổng diện tích bưởi Năm Roi của Huyện bình Minh, tỉnh Vĩnh Long đã lên tới 3000ha và sẽ tăng lên 5000ha vào năm 2005. Bưởi Năm Roi đã được xuất khẩu sang Mỹ 20 tấn/tuần. Sản xuất mận Ở Việt Nam mận được trồng nhiều ở các tỉnh miền núi phía Bắc, nơi có mùa đông lạnh: Cao Bằng, Lạng Sơn, Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang, Mộc Châu, Tuyên Quang... Sản lượng mận chưa nhiều bởi chưa được định hướng trồng trọt, việc chế biến các sản phẩm từ mận chưa được chú ý đúng mức, mận chủ yếu được tiêu thụ phục vụ ăn tươi. Tuy vậy trong những năm qua, các tỉnh phía Bắc có điều kiện phát triển cây mận đã chọn lọc được một số giống cây mận có năng suất cao, cho chất lượng tốt: mận Tam Hoa, mận tả hoàng ly, mận tả van... Trồng thành vùng tập trung, tạo sản lượng nhiều, chất lượng tốt. Ở nước ta một số giống mận có năng suất cao và phẩm chất tốt được trồng chủ yếu ở các tỉnh vùng cao phía bắc, mận hậu (Mường khương Lạng sơn), Mận Tam hoa (Bắc hà, Sapa, Mộc Châu).... Mận là cây ăn quả quan trọng ở các vùng cao do nó cho giá trị kinh tế cao. Tuy nhiên, sản lượng mận của nước ta chưa nhiều, tập trung mận Tam hoa tại Bắc hà (Lào cai) diện tích 2 578 ha, sản lượng 25 000 tấn và Mộc châu (Sơn la) diện tích 1 400 ha, sản lượng 10 000 tấn (năm 2003). Mục tiêu đến 2010, diện tích mơ, mận, đào khoảng 150.000 ha với năng suất 8 tấn/ha, sản lượng 400.000 tấn/năm (nguồn MARD). Sản xuất bắp cải Ở Việt Nam cải bắp được trồng vào vụ đông và vụ đầu xuân. Trên phạm vi cả nước đã hình thành một số vùng rau cải bắp đặc trưng như Hải Phòng, Hà Nội, Hải Dương, Hưng Yên, Đà Lạt. Theo thống kê của Cục Khuyến nông, diện tích trồng cải bắp năm 2003 của cả nước là 35.142 ha, tuỳ theo giống và điều kiện gieo trồng mà năng suất của cải bắp khoảng 17,248 tấn/ha, sản lượng đạt 606.129 tấn. Dự kiến diện tích trồng cải bắp năm 2005 sẽ lên đến 120.000 ha. Sản xuất đậu cô ve Ở Việt Nam cây đậu cô ve được trồng trải dài trên khắp diện tích đất nước từ Vĩnh Phúc, Hải Phòng, Hà Tây đến Nam Định, Nghệ An và vào tận Củ Chi, Cà Mau. Các giống đậu ở trong nước rất ít, theo sự tổng kết các giống đậu cô ve ở nước ta (tài liệu sản xuất giống đậu của viện nghiên cứu rau quả - Hà Nội) thì đậu cô ve địa phương gồm ba giống: đậu trạch, đậu cô ve leo Hải Phòng, đậu cô ve leo Củ Chi. Các giống đậu cô ve Việt Nam có chất lượng tốt, ngọt, ngon nhưng năng suất thấp (năng suất trung bình của đậu trạch ở các vụ là xuân, thu và đông khoảng 30 tấn / ha). Hiện nay có một số giống đậu ngoại nhập chủ yếu từ Trung Quốc, Đài Loan. Hiện nay, giống đậu TL1 được viện nghiên cứu rau quả - Hà Nội khảo nghiệm và nhân rộng trong sản xuất. Giống đậu này cho năng suất cao trung bình 40 - 50 tấn/ha. Sản lượng đậu ăn quả bao gồm chính là đậu cô ve leo (Phaseolus vulgaris L.), đậu Hà lan (Pisum sativum L.) không nhiều, tập trung tại Hà nội và Đà lạt (diện tích 121 ha, sản lượng 542 tấn năm 2004) và rải rác hầu khắp đất nước như Vĩnh phúc, Hải phòng, Hà tây, Nam định, Nghệ an, TP HCM, Cà nau.... Cho đến nay chưa có số liệu thống kê về sản lượng các loại trên, chỉ có một vài số liệu về năng suất 40-45 tạ/ha do các nghiên cứu về giống tạo ra. 9 Sản xuất hành tây Ở nước ta, các vùng trồng hành tây chủ yếu là: Ninh Thuận, Đà Lạt, Vĩnh Phú, Bắc Ninh, Hà Nội. Năng suất hành tây ở các vùng điển hình đạt trên 15 tấn/ha, còn năng suất trung bình 10 tấn/ha. Cây hành tây thích hợp với điều kiện khí hậu khô nóng, ít nước như Ninh Thuận, Năng suất trồng hành tây ở Ninh Thuận trung bình năm 2000 là 17,4 tấn/ha, đạt sản lượng 2639 tấn. Nhưng từ 2001-2004, diện tích trồng hành tây ở Ninh Thuận sút giảm đáng kể, từ 151 ha (năm 2000) giảm xuống còn 80-90 ha nên sản lượng các năm sau chỉ đạt khoảng 1000 tấn/năm. Đặc biệt, năm 2003 chỉ có 58 ha hành tây, sản lượng chỉ đạt 652 tấn trên toàn tỉnh. Phía Bắc chưa có số liệu thống kê chính thức về diện tích và sản lượng hành tây. Trước đây, hành tây được trồng chủ yếu ở Vĩnh Phúc (điểm lớn là huyện Mê Linh), Hải Dương (Thạch Khôi, Tứ Kì) và ở Bắc Ninh (xã Võ Cường). Nhưng, trong vài năm trở lại đây, do tốc độ đô thị hóa và công nghiệp hóa ở miền bắc nói chung và đặc biệt ở tỉnh Bắc Ninh nói riêng, diện tích trồng trọt ở đây bị thu hẹp nhanh chóng. Theo đó, diện tích trồng hành tây cũng giảm đáng kể. Vụ đông năm 2001, cả tỉnh Bắc Ninh trồng khoảng 100 ha, năng suất trung bình từ 15– 17 tấn / ha. Đến năm 2005, chỉ còn rất ít hộ trồng hành tây, và diện tích cũng rất nhỏ. Sản xuất rau mùi tàu Rau mùi tàu chịu được nhiều điều kiện khí hậu khác nhau nên nó được trồng khắp nơi trên lãnh thổ Việt Nam. Là một loại cây gia vị, nên diện tích đất trồng rau mùi tàu không nhiều. Ở Hà Nội, vùng trồng rau mùi tàu tập trung là xã Đông Dư, Gia Lâm. Chưa có con số thông kê cụ thể về rau gia vị nói chung và cả rau mùi tàu nói riêng. Hiện nay, diện tích trồng rau mùi tàu ở Đông Dư không lớn. Vì mất khá nhiều công chăm sóc và phải thu hoạch thủ công, nên mỗi hộ gia đình chỉ trồng một diện tích nhỏ (1/2 -1 sào). Rau mùi tàu Đông Dư được tiêu thụ ở thị trường trong nước và xuất khẩu một phần qua đường tiểu ngạch. Ở Bắc Ninh, cũng chỉ có một diện tích nhỏ, tập trung ở một số xã như Tân Hồng, Tam Hồng và Khả Lễ của thị trấn Từ Sơn. Diện tích và sản lượng rau mùi tàu của Bắc Ninh còn ít hơn so với Hà Nội. Rau mùi tàu thường được dùng làm gia vị cho các món ăn Việt Nam, cả ở dạng rau sống lẫn cho vào các món canh. Bảo quản rau quả trong nước và công nghệ MAP Bảo quản rau quả nhiệt đới ở Việt Nam chưa phát triển - trong đó khâu làm lạnh với MAP là quan trọng nhất để bảo quản rau quả tươi - một trong phương pháp tiên tiến, tích cực nhằm đạt được và khống chế tối ưu các thông số bảo quản như các nồng độ khí CO2, O2, Ethylen trong môi trường bảo quản để kéo dài quá trình chín chậm nhưng không hỏng của rau quả tươi sau thu hoạch. Công nghiệp lạnh với MAP rau quả phát triển sẽ tăng thời gian và khối lượng dự trữ rau quả cho tăng khả năng điều hoà cung cấp rau quả tươi cao cho các thành phố lớn, các khu đông dân cũng như phục vụ tốt cho nhu cầu cần xuất khẩu rau quả nhiệt đới . Ngoài ra dùng kỹ thuật lạnh với MAP rau quả còn là biện pháp hữu hiệu để tăng hiệu suất ép nước trái cây làm trong nước ép từ rau, củ, quả... Một số nghiên cứu thăm dò MA trong bảo quản chuối (N.K Vũ, 2000), Bảo quản mận (T.T Mai, 1998-2000), bảo quản bắp cải (T.T Mai, 2001), bảo quản đậu cô ve (C.V Hùng, 2001), bảo quản vải (N.C.Hoan, 1999-2002) nhưng ở các mức độ ban đầu, chưa có các nghiên cứu MAP, các kết quả trên không ổn định do thực hiện theo phương pháp thử và sai, chỉ có giá trị đối với mẫu nghiên cứu đó. Để có kết quả bảo quản ổn định, cần có các nghiên cứu về MAP để đảm bảo cơ bản, đồng bộ để tìm ra các màng thông minh phù hợp với rau quả nhiệt đới Việt nam trong điều kiện Việt nam. Kỹ thuật bảo quản mới thực hiện ở mức đóng gói bao 10 bì và lưu giữ tại cảng bằng kho mát chuyên dùng. Tuy vậy, khâu đóng gói và bao bì vẫn chưa đạt yêu cầu, qui cách chưa đúng, mẫu mã còn xấu, những hạn chế trong công tác bảo quản rau quả là một trong những yếu tố cản trở phát triển xuất khẩu rau quả (H.T Minh, T.M Nhất và V.T Lan, 2000) Việc xuất khẩu rau quả dựa trên nhu cầu chất lượng của từng thị trường rất phong phú nhưng tựu trung vào một số tiêu chuẩn rau quả xuất khẩu của Việt nam - Cam quả tươi xuất khẩu: TCVN 1873-86 - Hành tây xuất khẩu: TCVN 3140-86 - Hành tây-hướng dẫn bảo quản: TCVN 5001-89, ISO 1673-1978 - Bắp cải-hướng dẫn bảo quản: TCVN 5005-89, ISO 2167-1981 - Xoài-hướng dẫn bảo quản: TCVN 5008-89, ISO 6660-1980 - Vải quả tươi 10 TCN 418-2000, Codex stan 196-1995 - Vải quả tươi xuất khẩu - yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử 10 TCN 204-94 Các đối tượng nghiên cứu còn lại của đề tài như bưởi, mận, rau đậu, rau gia vị chưa có tiêu chuẩn TCN và TCVN. Theo kế hoạch tiêu chuẩn sẽ được ban hành trong năm 2003-2005. Đề tài sẽ tiếp cận các tiêu chuẩn đó theo thời gian thực hiện đề tài. Có thể dùng các thương hiệu thương mại đã đăng ký như bưởi Năm Roi để làm căn cứ về tiêu chuẩn cho xuất khẩu Thực tế sản xuất trên là cần thiết để tiến hành nghiên cứu đề tài ”Nghiªn cøu øng dông c«ng nghÖ bao gãi ®iÒu biÕn khÝ (Modified Atmosphere Packaging - MAP) nh»m n©ng cao gi¸ trÞ mét sè lo¹i rau qu¶ xuÊt khÈu vµ tiªu dïng trong n−íc” nhằm đạt mục tiêu chung là kéo dài thời gian bảo quản các loại rau quả xuất khẩu và sản phẩm sau bảo quản đạt tiêu chuẩn xuất khẩu. 11 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Vật liệu nghiên cứu 1. Vải (Litchi chinensis Son) Vải Thanh Hà được trồng tại huyện Thanh Hà tỉnh Hải Dương. và vải Lục Ngạn được trồng tại huyện Lục Ngạn tỉnh Bắc Giang 2. Xoài (Mangifera indica L) Xoài Cam Ranh trồng tại xã Cát Hải Tây, huyện Cam Ranh, tỉnh Khánh Hoà; xoài Cát Hoà Lộc trồng tại xã Hoà Hưng, huyện Cái Bè, tỉnh Tiền Giang. 3. Cam (Citrus sinensis L) Cam Hà giang trồng tại huyện Vị Xuyên và Bắc Quang tỉnh Hà Giang. Cam Vinh trồng tại Con Kuong, Quì Hợp, Nghĩa Đàn, Hương Sơn tỉnh Nghệ An 4. Bưởi (Citrus grandis L) Bưởi Năm Roi được thu hái tại xã Mỹ Hòa, huyện Bình Minh, tỉnh Vĩnh Long và Bưởi Diễn ở xã Minh Khai, huyện Từ Liêm, thành phố Hà Nội 5. Mận (Prunus Salicana-Lindl) Mận Tam hoa Mộc Châu được thu hái tại thị trấn Mộc Châu tỉnh Sơn La và mận Tam hoa Bắc Hà được thu hái tại thị trấn Bắc Hà tỉnh Lào Cai. 6. Bắp cải (Brassica oleracea) Bắp cải giống KK-Cross trồng tại Hà nôi và Thành phố Đà lạt 7. Đậu Cô ve (Phaseolus vulgaris L.) trồng tại xã Duyên Hà (huyện Thanh Trì) và xã Phú Thượng (quận Tây Hồ) là giống được trồng phổ biến, có thời vụ kéo dài từ tháng 10 năm nay đến tháng 2 năm sau trong các vụ của năm 2004, 2005 và trồng tại phường 7 TP. Đà Lạt, tỉnh Lâm Đồng, trong các vụ của năm 2004, 2005 8. Hành tây (Allium cepa L) Hanh tây Bắc Ninh được trồng tại các huyện tỉnh Bắc Ninh và hành tây Ninh Thuận được trồng tại huyện Phan Rang tỉnh Ninh Thuận và hành Tây Bắc Ninh được trồng tại các huyện tỉnh Bắc Ninh 9. Mùi tầu (Eryngium foetidum L) Mùi tầu Hà Nội được trồng tại Đông Dư-Gia Lâm, Hà nội và mùi tầu Bắc ninh được trồng tại các huyện tỉnh Bắc Ninh 10. Các lọai plastc film PE, LDPE, LLDPE, HDPE, PEmpCH, PEmpSX, OTR. EVA.. mua trên thị trường Hà nội, Nhật, Thái lan... 2.2. Phương pháp Phương pháp nghiên cứu - Thí nghiệm theo phương pháp yếu tố (factorial experiment) và ngẫu nhiên hoàn toàn (Completerly randomised design). - Xác định cường độ hô hấp bằng phương pháp kín (gas chromatography Hitachi 164- FID GC) và hở (Vhiiz) • Tính theo phương pháp kín: ( ) ( )đc đ CO c CO CO ttW Vyy R −×× ×−= 100 22 2 Trong đó: 12 RCO2: cường độ hô hấp (mlCO2/kg.h) ycCO2 và yđCO2: nồng độ khí CO2 (%) ở thời gian cuối và ban đầu W: khối lượng mẫu (kg) V: thể tích bình (ml) tc, tđ: thời gian cuối và ban đầu (giờ) • Tính theo phương pháp hở: RCO2 = τυ .. ..2,2)..( 21 G KKbaV − Trong đó: RCO2: Cường độ hô hấp (mg CO2/kg.h) V: tổng số ml Ba(OH)2 0.1N dùng để hấp thụ CO2 trong 1 chu kỳ hô hấp a: số ml HCl 0.1N dùng để chuẩn lượng Ba(OH)2 0.1N trước khi hấp thụ CO2 b: số ml HCl 0.1N dùng để chuẩn lượng Ba(OH)2 0.1N sau khi hấp thụ CO2 2.2: mỗi ml HCl tương ứng với 2.2 mg CO2 K1, K2: hệ số hiệu chỉnh nồng độ HCl và Ba(OH)2 υ: lượng Ba(OH)2 0.1N đem chuẩn độ τ: thời gian 1 chu kỳ hô hấp (giờ) G: khối lượng mẫu (kg) Chuyển đổi đơn vị: cường độ hô hấp tính theo O2(mg O2/kg.h) và CO2(mg CO2/kg.h) 22 44 32 COO RR ×= = 0,73 × RCO2 Chuyển đổi đơn vị mg/ml theo nhiệt độ: - Xác định độ thấm khí qua màng plastic bằng phương pháp thể tích theo tiêu chuẩn DIN 53 380 part 1 và DIN 53 122 part 2 • Tính độ thấm khí ẩm theo DIN 53 380 part 1 [ ] [ ] [ ] ( )[ ][ ] ( )[ ] [ ] [ ]barpmFmbarpupbCt mbarpph cmvcmq barhm cmP d o OHu ××−×⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ + −××= 2 2 2 3 273 1 24 .24. 2 Trong đó: P = giá trị thấm khí của mẫu (cm3/m2.24h.bar) q = đường kính ống mao dẫn, q = 13,2.10-3 (cm2) v= vận tốc của chỉ thuỷ ngân (cm/24h) pu = áp suất chênh lệch giữa mẫu và thuỷ ngân (mbar) Pu [mbar] = pM [mbar] - ( IF[mm].1,333 [mbar/mm]) pM - giá trị áp suất ban đầu trước khi kiểm tra (mbar) IF : chiều dài của chỉ thuỷ ngân (mm) Nhiệt độ (oC) mg/ml CO2 0 1,98 10 1,90 20 1,84 30 1,78 13 pb: áp suất thực của không khí trong suốt quá trình kiểm tra (mbar) pd: áp suất không khí ngoài trời (bar) T= nhiệt độ kiểm tra (oC). F: diện tích mẫu đo, F = 7,088.10-3 (m2) pH2O: áp suất riêng phần của hơi nước giữa mẫu và thuỷ ngân. ( ) 100 % 2 2 bh OH OH pRh p ×= Trong đó: Rh : độ ẩm không khí tại điều kiện đo (%) bh OHp 2 : áp suất hơi nước bão tại nhiệt độ đo (mbar) • Tạo độ ẩm khí theo DIN 53 122 part 2 Độ ẩm tương đối của khí (%) ứng với nồng độ muối bão hòa (%) Tên muối 20oC 25oC 30oC 35oC 40oC K2SO4 97,5 97,2 97,0 96,7 96,0 ZnSO4+7H2O 90,0 88,3 86,5 85,5 84,8 KCl 86,0 85,2 84,2 83,6 82,8 NaCl 76,0 75,8 75,6 75,1 74,8 NaNO3 75,0 74,0 72,8 71,8 70,3 NaNO2 66,0 64,7 63,5 62,0 61,3 Na2Cr2O7 +2H2O 52,0 52,7 53,2 53,8 54,0 BaBr+2H2O 58,0 56,7 55,6 54,0 52,8 MgCl2+6H2O 33,8 33,3 32,9 32,2 32,0 BaCl2 91,0 90,0 89,0 88,0 87,0 - Tính toán MAP theo Solomos. (1994). Jacxsens. (2000). Kader & cộng sự (2000) Trong đó: 2O P : độ thấm khí O2 (mlO2/m2.24h.atm) 2CO P : độ thấm khí CO2 (mlCO2/m2.24h.atm) 2O R : cường độ hô hấp tính theo O2 (mlO2/kg.h) 2CO R : cường độ hô hấp tính theo CO2 (mlCO2/kg.h) in Oy 2 : nồng độ khí O2 (%) bên trong gói out Oy 2 : nồng độ khí O2 (%) bên ngoài gói in COy 2 : nồng độ khí CO2 (%) bên trong gói out COy 2 : nồng độ khí CO2 (%) bên ngoài gói { } { }outCOinCO CO CO in O out O O O yyS WR P yyS WR P 22 2 2 22 2 2 . . −= −= 14 W: khối lượng mẫu (kg) S: diện tích bao gói (m2) Phương pháp phân tích chất lượng sản phẩm - Lấy mẫu quả tươi theo phương pháp TCVN 5102-90. - Xác định mầu sắc bằng các chỉ số L, a, b đo trên máy đo màu Chromameter Color Tee- PCM (Đức): L: Có giá trị từ 0 đến 100 tương ứng với màu từ đen đến trắng; a: Có giá trị từ -60 đến +60 tương ứng với màu từ xanh lá cây đến đỏ; b :Có giá trị từ -60 đến +60 tương ứng với màu từ xanh da trời đến vàng. Chỉ số mầu là mức độ sai khác về mầu sắc của các mẫu trước và sau thí nghiệm BQ được xác định theo ∆E = 222 baL ∆+∆+∆ - Xác định độ cứng bằng máy đo độ cứng FT 327 (Italia) - Xác định hàm lượng đường tổng số theo AOAC: 44.1.15 (Lane - Evnon General Volumetric ) 1995. - Xác định axít theo TCVN 5483-91. - Xác định axít ascorbic theo TCVN 6427-1994. - Xác định độ hao trọng lượng và tỷ lệ thối hỏng bằng cân nguyên liệu trước và sau bảo quản. - Tỷ lệ tổn thất được tính bằng tổng của tỷ lệ hao hụt và tỷ lệ thối hỏng - Đánh giá chất lượng cảm quan theo thang Hedonic và Pretel. Phương pháp xử lý số liệu - Kiểm tra giả thiết thống kê theo ANOVA chạy trên phần mềm SAS 610 - Qui hoạch thực nghiệm bằng phương pháp kế họach hóa tập trung BOX–WILLSON và DOEHLERT chạy trên chương trình NEMROD - Vẽ các bề mặt đáp ứng bằng chương trình Matbal. Tính toán cực tiểu bằng chương trình NEMROD và Mathematica 4.1 Thiết bị sử dụng - Hệ thống kho lạnh 30m3, nhãn hiệu là “BONDOR” do hãng “JAMES HARDIE BUILDING SYSTEMS” của Australia sản xuất năm 1999. - Đo nồng độ khí O2, CO2 bằng máy Testo 342 (Đức), máy XP 341, máy BRIDGE (Mỹ, sắc ký gas chromatography Hitachi 164-FID GC hoặc máy Darge (Đức) - Máy đo độ thấm khí GDP-C (Đức) - Máy chuẩn độ tự động - 702 SM TITRINO Metrohm, Thuỵ Sĩ - Cân kỹ thuật và cân phân tích điện tử cấp chính xác 10-2 và 10-4. - Máy đo độ cứng Bertuzzi SP 137 (Italia), tester FT 327 Lbs hoặc FT 011 - Máy so màu Minolta AP 3214 (Australia) và Minota CHROMAMETER CR200/231 - Máy đo màu sắc Color Tee-PCM (Đức) - Máy khúc xạ AB 136 Prolabo (France). - Máy đo chỉ số chiết quang Para lux (Thuỵ sĩ) - Tủ lạnh Akera 170 (Nhật bản) và Tủ ấm lạnh 3-40oC Velp-FOC225F (Đức) - Các loại máy đóng/dán bao bì chân không VACOMAT và thường TECNOCAC , Máy dán màng co DR shrink GN 315978 - Máy đo nhiệt đô, độ ẩm tự chỉ tự ghi model CAT.No 813481475 (Đức) - Đo kích thước bằng thước cặp và palme 15 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN Phần 1 XÁC ĐỊNH ĐỘ THẤM KHÍ O2 VÀ CO2 CỦA BAO BÌ DẠNG PLASTIC FILM 1. Độ thấm Xác định độ thấm khí O2 và CO2 qua các màng bao bì dạng plastic film bằng máy đo độ thấm khí GDP-C (Đức) theo phương pháp thể tích và tiêu chuẩn DIN 53 380 part 1 và DIN 53 122 part 2 tại các độ dày và nhiệt độ khác nhau. Kết quả xác định độ thấm khí O2 và CO2 được trình bày ở bảng 1.1-1. Bảng 1.1-1. Độ thấm khí O2 và CO2 của các loại bao bì thông dụng 20oC 25 oC 30 oC Loại film Độ dày (µm) O2 CO2 O2 CO2 O2 CO2 10 10543 55090 10900 61800 11300 70360 20 8328 41330 8900 48550 9095 57100 30 6114 26550 6557 35300 6870 43850 LDPE 40 3900 15840 4300 22040 4660 30600 10 8000 40000 11000 45000 14500 55000 20 6000 30000 9000 35000 12500 45000 30 4000 20000 7000 25000 10500 35000 LLDPE 40 2000 10000 5000 15000 8500 25000 10 189480 417860 207950 449850 230000 482050 20 172916 389443 190960 423533 212466 455630 30 152482 365026 172164 395216 194932 428220 PEmpCH (TQ) 40 137850 334609 155770 367900 177398 399799 10 55000 145000 42000 180000 30000 222000 20 53000 94000 40000 129000 28000 148000 30 50000 42000 37000 77000 25000 119000 PEmpSX (TQ) 40 - - - - - 60000 10 14075 41650 15216 59960 16288 79450 20 10710 31576 11850 50540 13092 70030 30 7340 24118 8480 41120 9620 60610 PE 40 3970 12736 5110 31700 6217 51190 10 10240 22800 12030 26200 14720 29585 20 8220 19470 10480 22850 12700 26230 30 6200 16090 7990 19490 10680 22890 HDPE 40 4180 12750 6130 16135 8686 19520 10 4271 12010 5810 14810 7083 21280 20 3320 9400 4830 12300 6130 18520 30 2415 6850 4010 9840 5230 16220 PP 40 1440 4180 2950 6950 4250 13420 30 79000 123000 96000 185000 79000 123000 OTR 65 31000 61500 48000 123500 31000 61500 45 - - - - 14450 33190 CPP* 55 - - - - 6880 15800 PPB* 28oC 20 - - 5480 8730 - - 20 - - 41400 80300 - - 30 - - 32800 56600 - - 35 - - 23500 43900 - - EVAtp** 25oC 45 - - 21000 29000 - - 20 - - 35 800 78 000 - - 30 - - 23 400 63 300 - - 50 - - 13 500 52 800 - - LDPE*** 22oC 60 - - 9 500 40 000 - - 16 2. Ảnh hưởng của độ dầy plastic film đến độ thấm khí O2 và CO2 Kết quả bảng 1.1-1 chỉ ra rằng: Với mỗi loại bao bì khác nhau cho độ thấm khí khác nhau. Độ dày càng lớn, độ thấm khí càng nhỏ. Ngược lại, nhiệt độ càng cao thì độ thấm khí càng lớn. Những tính chất này thay đổi tùy theo từng loại vật liệu bao bì. Để thấy được rõ ảnh hưởng của độ dày và nhiệt độ đến độ thấm của các loại vật liệu bao bì plastic film, từ các số liệu trên tiến hành xây dựng đồ thị tương quan giữa độ thấm, độ dày và nhiệt độ. Kết quả được thể hiện trong các đồ thị 1.1- 1÷ 1.1-18. Đồ thị 1.1-1. Độ thấm ô xy của film LDPE P (30°C) = -221.45L + 13518; R2 = 1 P (25°C) = -221.43L + 13200; R2 = 0.99 P (20°C) = -221.43L + 12757; R2 = 1 3000 5000 7000 9000 11000 13000 5 15 25 35 45 Độ dày (µm) PO 2 ( m lO 2 / m 2 .2 4h .a tm ) 30°C 25°C 20°C Đồ thị 1.1-2. Độ thấm các bon của film LDPE P(25°C) = -1325.3L + 75055; R2 = 1 P(30°C) = -1325.3L + 83610; R2 = 1 P(20°C)= -1325.3L + 67835; R2 = 0.99 0 20000 40000 60000 80000 0 20 40 60 Độ dày (µm) 30°C 25°C 20°C Đồ thị 1.1-3. Độ thấm khí ô xy của film PE P (30°C) = -336.85L + 19726; R2 = 0.99 P(25°C) = -336.88L + 18586; R2 = 1 P (20°C) = -336.85L + 17445; R2 = 1 0 5000 10000 15000 20000 0 10 20 30 40 50 Độ dày (µm) PO 2( m lO 2/m 2 .2 4h .a tm ) 30°C 25°C 20°C Đồ thị 1.1-4. Độ thấm khí các bon của film PE P(30°C) = -942L + 88870; R2 = 1 P (25°C) = -942L + 69380; R2 = 1 P (20°C) = -941.99L + 51070; R2 = 0.99 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 10 20 30 40 50 60 Độ dày (µm) 30°C 25°C 20°C 17 Đồ thị 1.1-5. Độ thấm khí ô xy của film PEmpSX P(25°C) = -250L + 44667; R2 = 0.99 P(20°C) = -250L + 57667;R2 = 0.98 P(30°C) = -250L + 32667;R2 = 0.98 0 20000 40000 60000 80000 100000 10 15 20 25 30 35 Độ dày (µm) PO 2 ( m lO 2 / m 2 .2 4h .a tm ) 20°C 25°C 30°C Đồ thị 1.1-6. Độ thấm khí các bon của film PEmpSX P(25°C) = -5150L + 231667; R2 = 1 P(20°C) = -5150L + 196667; R2 = 1 P(30°C) = -5150x + 266000; R2 = 0.97 0 50000 100000 150000 200000 250000 0 10 20 30 40 50 Độ dày (µm) PC O 2 ( m lC O 2/m 2 .2 4h .a tm ) 20°C 25°C 30°C Đồ thị 1.1-7. Độ thấm khí ô xy của film PEmpCH P (30°C) = -1753.4L + 247534; R2 = 1 P(25°C) = -1753.4L + 225545; R2 = 0.99 P(20°C) = -1753.2L + 207013;R2 = 0.99 113000 133000 153000 173000 193000 213000 233000 253000 10 20 30 40 Độ dày (µm) PO 2 (m lO 2 /m 2 .2 4h .a tm ) 30°C 25°C 20°C Đồ thị 1.1-8. Độ thấm khí các bon của film PEmpCH P(20°C) = -2741.7L + 445277; R2 = 0.99 P(25°C) = -2741.7L + 477667; R2 = 0.99 P(30°C) = -2741.6L + 509966; R2 = 0.99 300000 350000 400000 450000 500000 10 20 30 40 50 Độ dày (µm) PC O 2 ( m lC O 2/m 2 .2 4h .a tm ) 30°C 25°C 20°C Đồ thị 1.1- 9. Độ thấm khí ô xy của film LLDPE P(30°C) = -200L + 16500; R2 = 1 P(25°C) = -200L + 13000; R2 = 1 P(20°C) = -200L + 10000; R2 = 1 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 0 10 20 30 40 50 Độ dày (µm) PO 2 ( m lO 2/m 2 .2 4h .a tm ) 20°C 25°C 30°C Đồ thị 1.1-10. Độ thấm các bon của film LLDPE P(30°C) = -1000L + 65000; R2 = 1 P(25°C) = -1000L + 55000; R2 = 1 P(20°C) = -1000L + 50000; R2 = 1 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 0 20 40 60 Độ dày (µm) 20°C 25°C 30°C 18 Đồ thị 1.1-11. Độ thấm ô xy của HDPE P(30°C) = -201.22L + 16727; R2 = 1 P (25°C) = -202L + 14207; R2 = 0.98 P (20°C) = -202L + 12260; R2 = 1 0 5000 10000 15000 20000 0 10 20 30 40 50 Độ dày (µm) PO 2 ( m lO 2/m 2 .2 4h .a tm ) 30°C 25°C 20°C Đồ thị 1.1-12. Độ thấm các bon của HDPE P(30°C) = -335.5L + 32943; R2 = 1 P (25°C) = -335.55L + 29558; R2 = 1 P(20°C) = -335.2L + 26158; R2 = 1 0 10000 20000 30000 40000 50000 0 20 40 Độ dày (µm) PC O 2 (m lC O 2/m 2 .2 4h .a t) 30°C 25°C 20°C Đồ thị 1.1-13. Độ thấm khí ô xy của film PP P (25°C) = -94L + 6750; R2 = 0.99 P (20°C) = -94L + 5211.7; R2 = 0.99 P (30°C) = -94L + 8023.3; R2 = 0.99 0 2000 4000 6000 8000 0 10 20 30 40 50 Độ dày (µm) PO 2 ( m lO 2/m 2 .2 4h .a tm ) 30°C 25°C 20°C Đồ thị 1.1-14. Độ thấm các bon của film PP P(30°C) = -260.2L + 23858; R2 = 0.99 P (25°C) = -260.4L + 17485; R2 = 0.99 P(20°C) = -260.4L + 14620; R2 = 0.99 0 10000 20000 30000 40000 0 20 40 60 Độ dày (µm) 30°C 25°C 20°C Đồ thị 1.1-15. Độ thấm khí ô xy của film OTR P(25°C) = -1371.4L + 137143; R2 = 1 P(18°C) = -1371.4L + 120143; R2 = 1 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 20 30 40 50 60 70 Độ dày (µm) PO 2 ( m lO 2 / m 2 .2 4h .a tm ) 18°C 25°C Đồ thị 1.1-16. Độ thấm khí các bon của film OTR P (18°C) = -1757.1L + 175714; R2 = 1 P(25°C) = -1757L + 237710; R2 = 1 0 100000 200000 300000 400000 20 40 60 80 Độ dày (µm) 18°C 25°C 19 Đồ thị 1.1-17. Độ thấm khí của film EVAtp PCO2 = -2070.8L + 119750; R2 = 0.98 PO2 = -856.15L + 57500; R2 = 0.98 0 20000 40000 60000 80000 100000 0 10 20 30 40 50 Độ dày (µm) P (m l/m 2 .2 4h .a tm ) PO2 PCO2 Đồ thị 1.1-18. Độ thấm khí của film LDPEtp PCO2 = -865L + 93125; R2 = 0.96 PO2 = -625L + 45550; R2 = 0.94 0 20000 40000 60000 80000 100000 0 20 40 60 80 Độ dày (µm) P (m l/m 2 .2 4h .a tm ) PO2 PCO2 Kết quả đồ thị cho thấy độ thấm và độ dày của film có quan hệ tuyến tính theo dạng phương trình (1) và (2) PO2 = a1.L + b1 (1) và PCO2 = a2.L +b2 (2) Trong đó - PO2 và PCO2 : là độ thấm khí O2 và CO2 (ml O2/m2.24h.atm và ml CO2/m2.24h.atm) - L: độ dầy màng bao bì plastic film (µm) - a1, b1 và a2, b2 : hệ số thấm O2 và CO2 theo độ dầy xác định bằng thực nghiệm 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ thấm khí O2 và CO2 qua plastic film Khi nhiệt độ thay đổi, các hệ số a1 và a2 của film thay đổi không đáng kể nhưng nhiệt độ tăng đã làm hệ số b1 và b2 tăng dẫn đến độ thấm của film tăng. Mức độ tăng của b1 và b2 phụ thuộc vào từng loại vật liệu bao bì. Như vậy, để biết mức độ ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ thấm của từng loại vật liệu bao bì film, tiến hành xây dựng đường ảnh hưởng của nhiệt độ đến các hệ số b1 và b2. Kết quả được trình bày trong các đồ thị 1.1-19÷1.1-26. Đồ thị1.1-19. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hệ số b1 và b2 của film LDPE b2 = 1577.5T + 36063; R2 = 0.99 b1 = 76.1T + 11256; R2 = 0.99 0 50000 100000 150000 200000 15 20 25 30 35 Nhiệt độ (°C) H ệ số b1 b2 Đồ thị 1.1-20. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hệ số b1 và b2 của film PE b2 = 3780T - 24727; R2 = 0.99 b1 = 228.1T + 12883; R2 = 1 0 50000 100000 150000 20 25 30 35 Nhiệt độ (°C) H ệ số b1 b2 20 Đồ thị 1.1-21. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hệ số b1 và b2 của film PE mpSX b2 = -3466.7T + 300778; R2 = 1 b1 = -1250T + 70000; R2 = 0.99 0 100000 200000 300000 400000 0 10 20 30 40 Nhiệt độ (°C) H ệ số b1 b2 Đồ thị 1.1-22. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hệ số b1 và b2 của film PEmpCH b2 = 6468.9T + 315914; R2 = 1 b1 = 4052.1T + 125395;R2 = 0.99 -100000 400000 900000 15 20 25 30 35 Nhiệt độ (°C) H ệ số b1 b2 Đồ thị 1.1-23. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hệ số b1 và b2 của film LLDPE b1 = 650T - 3083.3; R2 = 0.99 b2 = 1500T + 19167; R2 = 0.96 0 20000 40000 60000 80000 100000 20 25 30 35 Nhiệt độ(°C) H ệ số b1 b2 Đồ thị 1.1-24. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hệ số b1 và b2 của film HDPE b2 = 678.5T + 12591; R2 = 1 b1 = 446.7T + 3230.5; R2 = 0.99 -10000 10000 30000 50000 70000 20 25 30 35 Nhiệt độ (°C) H ệ số b1 b2 Đồ thị 1.1-25. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hệ số b1 và b2 của film PP b2 = 923.8T - 4440.7; R2 = 0.95 b1 = 281.16T - 367.33; R2 = 0.99 0 20000 40000 15 20 25 30 35 Nhiệt độ (°C) H ệ số b1 b2 Đồ thị 1.1-26. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hệ số b1 và b2 của film OTR b2 = 5166.3T + 82720; R2 = 1 b1 = 1416.7T + 94643; R2 = 1 70000 170000 270000 370000 10 20 30 Nhiệt độ (°C) H ệ số b1 b2 Kết quả đồ thị 1.1-19÷1.1-26.cho thấy hệ số b phụ thuộc tuyến tính vào nhiệt độ theo phương trình (3) và (4) sau: b1 = b11.T + b12 (3) và b2 = b21.T + b22 (4) Trong đó - T: nhiệt độ (oC) - b11, b12 và b21, b22: hệ số thấm O2 và CO2 theo nhiệt độ xác định bằng thực nghiệm 21 4. Ảnh hưởng của độ dầy plastic film và nhiệt độ đến độ thấm khí O2 và CO2 Từ các phương trình (1), (2), (3), (4) độ thấm khí O2 và CO2 của các vật liệu bao bì film plastic phụ thuộc vào nhiệt độ và độ dày được thể hiện thông qua phương trình (5) và (6) : PO2 = a1.L + b11.T+ b12 (5) và PCO2 = a2.L + b21.T + b22 (6) Trong đó: Kết quả giá trị các hệ số a1, a2, b11, b12, b21, b22 được xác định qua thực nghiệm được trình bày trong bảng 1.1-2. Bảng1.1-2 . Bảng các hệ số thấm O2 và CO2 của các loại plastic film. Hệ số thấm O2 Hệ số thấm CO2 STT Plastic film a1 b11 b12 a2 b21 b22 1 LDPE -221,4 76,1 11 256 -1 325,3 1 577,5 36 063 2 LLDPE -200 650 -3 083,3 -1000 1 500 19 167 3 PEmpCH -1 753,3 4 052,1 125 395 -2 741,7 6 468,9 315 914 4 PEmpSX -250 -1 250 70 000 -5 150 -3 466,7 300 778 5 PE -336,8 3 780 -24 727 -941,9 228 12 883 6 HDPE -202,2 446,7 3 230,5 -335,5 678,5 12 590 7 PP -94 281,2 -367,3 -260,4 923,8 -4 440,7 8 OTR -1 371 1 416,7 94 643 -1757 5 166,3 82 720 10 EVAtp ** -856,15 0 57500 -2070,8 0 119750 11 LDPEtp*** -625 0 45000 -865 0 93140 5. Tính toán MAP Theo Solomos. (1994). Jacxsens. (2000). Kader & cộng sự (2000)... thì tại trạng thái cân bằng khí trong điều kiện bao gói là: (7) (8) Trong đó: - yO2out = 20,9 ml/100ml - yCO2out = 0,03 ml/100ml - S: Diện tích bề mặt màng, m2 = l × m × 2 - W: khối lượng quả, kg - P: Độ thấm khí của màng, ml/m2.d.atm ** Độ thấm đo tại 25oC ; *** Độ thấm của bao bì tại 22oC { } { }outCOinCO CO CO in O out O O O yyS WR P yyS WR P 22 2 2 22 2 2 . . −= −= 22 Từ các công thức (5), (6), (7), (8), ta rút ra: Để xác định được loại màng, độ dày và diện tích bề mặt, khi đã biết cường độ hô hấp, khối lượng, nhiệt độ bảo quản và nồng độ khí tối ưu ở trạng thái cân bằng, nhằm bảo quản một loại quả theo phương pháp MAP, tiến hành giải hệ hai phương trình (9) và (10). Thường tìm độ dầy và diện tích màng khi biết loại màng plasic film sẽ sử dụng và biết trước các thông số còn lại như R, W và y { } ( ) ( ) { } ( ) ( )10.. . . 9../ . .. 2 222212 2 212111 22 2 2 22 2 2 atmdmmlCO yyS WR bTbLaP atmdmmlO yyS WR bTbLaP out CO in CO CO CO in O out O O O −=++= −=++= 23 Phần 2 XÁC ĐỊNH QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN BẰNG MAP CHO: VẢI, XOÀI, CAM, BƯỞI, MẬN, BẮP CẢI, ĐẬU CÔ VE, HÀNH TÂY, RAU MÙI TẦU 1. VẢI (Litchi chinensis) Vải lọai 1 Thanh Hà và Lục Ngạn có chất lượng tốt và đặc trưng cho giống, có khuyết tật nhẹ nhưng không ảnh hưởng đến hình thái chung của sản phẩm và đến việc duy trì chất lượng và cách trình bày trong bao bì. Cả 2 loại vải có khối lượng quả không khác nhau 8,12- 21,20 gam/quả được trồng tại huyện Thanh Hà, huyện Lục Ngạn và phụ cận 2 huyện trên trong tỉnh Hải Dương và Bắc Giang Độ chín thu hái của vải được xác định 3 độ chín khác nhau. - Độ chín 1 (ĐC 1): thời gian sinh trưởng 75 ngày - Độ chín 2 (ĐC 2): thời gian sinh trưởng 80-85 ngày sau khi đậu quả. Màu vỏ quả đã chuyển sang đỏ tối thiểu 1/3 (với quả vải Lục Ngạn) hoặc vàng sáng chuyển hồng (với quả vải Thanh Hà) với chỉ số mầu sắc L 48,48; a 20,70; b 28,22. - Độ chín 3 (ĐC 3): thời gian sinh trưởng 90 ngày Nhiệt độ và độ ẩm không khí bảo quản vải được chọn phù hợp với vùng sinh thái sản xuất, bảo quản ở Bắc giang, Hải dương và Hà nội - Nhiệt độ thường: trung bình trong kho 25oC - Nhiệt độ lạnh 4oC phù hợp với đề nghị của T.V. Lai. (2005), Mercabtilia (1989). Snowdon (1990). Huang et all (1990) - Độ ẩm không khí 90-95% phù hợp với đề nghị của Hardenburg (1990). Sealand (1991). Snowdon (1990) Xử lý nguyên liệu trước khi tiến hành bảo quản đơn, đa yếu tố và bao gói: - Thu hái xong ngay lập tức nhúng trong nước đá đang tan (7-8oC) trong thời gian từ 3 đến 5 phút nhằm ngừng quá trình biến nâu do tác động của enzim - Làm sạch các tạp chất cơ học bám trên bề mặt quả, cắt cuống còn lại không dài quá 6 cm. Buộc túm cuống bằng lạt hioặc dây chun 1-2 kg/chùm. - Nhúng chùm vải vào nước ôzôn trong thời gian từ 1-2 phút. 2-3 lần nhúng phải thay nước ô zôn mới. Để ráo nước rồi tiến hành bao gói bảo quản ngay. Thời gian từ khi thu họach đến khi bao gói bảo quản tối thiểu 6 giờ, tối đa 12 giờ. 1.1. Đặc tính lý hóa quả vải Tiến hành phân tích một số chỉ tiêu lý hoá của quả ở các độ chín khác nhau. Các thí nghiệm được lặp lại 3 lần, kết quả phân tích thể hiện ở bảng 2.1-1 Bảng 2.1- 1. Đặc tính lý hóa của quả Vải Lý học Hóa học Độ chín Kh.Lg TB (g) Đường kính (mm) Chiều cao (mm) HL nước (%) TSS (%) HL Đường tổng (%) HL Axít (%) HL Vit. C (mg%) 24 Vải Thanh Hà ĐC1 8,12 22,25 25,96 81,67 17,92 15,36 0,25 17,60 ĐC2 21,12 33,84 34,08 80,67 19,10 18,53 0,13 23,76 ĐC3 21,20 33,83 34,10 80,17 18,54 18,00 0,12 21,86 Vải Lục Ngạn ĐC1 8,15 22,28 25,97 81,67 17,90 15,35 0,26 17,60 ĐC2 21,19 33,87 34,11 80,68 19,10 18,52 0,14 23,77 ĐC3 21,20 33,86 34,10 80,18 18,52 18,00 0,13 21,87 Kết quả bảng 2.1-1 chỉ ra rằng: Trong quá trình phát triển của quả vải từ 75 đến 90 ngày sau khi đậu quả, hàm lượng chất khô hoà tan, đường tổng số tăng dần từ ĐC 1 đến ĐC 2, hàm lượng nước, axit giảm dần. Đến ĐC 3 thấy hàm lượng chất khô hoà tan, hàm lượng đường tổng số giảm, điều nay cho thấy rằng chất lượng của quả vải sẽ giảm đi nếu để quả quá chín. Để bảo quản tươi, có thể thu hái quả vải khi quả có hàm lượng chất khô hoà tan là 18,0oBx - đó là ĐC 2. Không nên thu hái khi quả quá chín để bảo quản, vì lúc đó chất lượng của quả đã giảm. Mặt khác, khi quả đã quá già tỷ lệ rụng cuống cũng cao hơn, điều này ảnh hưởng đến chất lượng bảo quản. Đương nhiên thời điểm thu hoạch quả còn phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường. Nếu suốt trong giai đoạn quả vải đậu quả và trưởng thành, nhiệt độ của môi trường cao, có thể cho thu hoạch sớm, ngược lại, nếu trời lạnh, thời gian thu hái có thể kéo dài hơn vài ngày. 1.2. Xác định cường độ hô hấp của quả Vải Tiến hành nghiên cứu cường độ hô hấp của quả Vải ở 3 độ chín, ở 2 khoảng nhiệt độ: nhiệt độ thường (25oC) và nhiệt độ lạnh (4oC). Các mẫu thí nghiệm được lặp lại 3 lần. Kết quả được trình bày ở bảng 2.1-2. Kết quả bảng 2.1-2 chỉ ra rằng: Vải loại quả hô hấp khá mạnh. Kết quả đo hô hấp của quả vải (cả Thanh Hà và Lục Ngạn) ở cả 2 nhiệt độ (lạnh và thường) cho thấy : cường độ hô hấp ở độ chínhái (ĐC 2) thấp nhất, quả non (ĐC 1) cường độ hô hấp cao nhất, và quả già (ĐC 3) tuy hô hấp ít hơn quả non nhưng vẫn mạnh hơn quả ở ĐC 2. Điều này là phù hợp với lí thuyết về hô hấp của các loại quả nói chung. Đồng thời, kết quả này một lần nữa khẳng định kết quả xác định độ già thu hái ở trên là đúng. Vì khi quả có cường độ hô hấp thấp nhất đồng nghĩa với việc tiêu hao dinh dưỡng của quả là thấp nhất. 25 Bảng 2.1-2 Cường độ hô hấp quả Vải RO2 (ml O2/kg.h) theo thời gian (ngày) RCO2 (ml CO2/kg.h) theo thời gian (ngày) Độ chín 1/6 2/12 3/18 4/24 5/30 6 TB 1/6 2/12 3/18 4/24 5/30 6 TB Vải Thanh Hà Nhiệt độ thường (25oC) ĐC 1 195.7 70.9 44.1 33.3 15.9 1.8 60.3 197.1 72.2 44.9 34.1 16.3 1.9 61.1 ĐC 2 130.4 56.7 33.8 26.3 11.9 1.6 43.5 133.1 57.9 34.7 27.1 12.2 1.6 44.4 ĐC3 157.4 64.2 40.1 30.9 14.5 1.7 51.5 159.1 65.6 41.0 31.7 14.9 1.7 52.3 Nhiệt độ lạnh (4oC) ĐC 1 12.4 5.6 4.7 3.2 2.01 - 5.6 12.6 5.8 4.9 3.3 2.1 - 5.7 ĐC 2 7.5 4.5 4.0 2.5 2.24 - 4.2 7.8 4.7 4.2 2.6 2.3 - 4.3 ĐC3 9.4 5.1 4.5 2.5 2.32 - 4.8 9.6 5.3 4.6 2.6 2.4 - 4.91 Vải Lục Ngạn Nhiệt độ thường (25oC) ĐC1 194.1 70.4 44.3 32.7 15.8 1.8 59.9 196.1 71.8 45.2 33.5 16.2 1.9 60.8 ĐC2 128.4 56.4 34.3 26.2 11.9 1.6 43.1 131 57.6 35.2 26.9 12.3 1.6 44.1 ĐC3 156.1 63.7 39.7 30.67 14.6 1.6 51.1 158.8 65.5 40.8 31.6 15.1 1.7 52.3 Nhiệt độ lạnh (4oC) ĐC1 12.2 5.7 4.8 3.1 2.1 - 5.6 12.4 5.9 4.9 3.2 2.1 - 5.7 ĐC2 7.5 4.5 4.1 2.5 2.2 - 4.2 7.7 4.6 4.2 2.8 2.4 - 4.3 ĐC3 9.3 5.1 4.8 2.6 2.3 - 4.8 9.5 5.3 4.6 2.6 2.4 - 4.9 Chú giải: : thời gian viết là 1/2, 2/4, 3/6... có nghĩa là chừ số đầu tiên (1, 2, 3...) là thời gian tính theo ngày ở nhiệt độ thường và chữ số thứ hai (2, 4, 6...) là thời gian tính theo ngày ở nhiệt độ lạnh hohap TH lanh 0 5 10 15 6 12 18 24 30 thêi gian (ngµy) R C O 2 ( m l / k g . h ) §é giµ 1 §é giµ 2 §é giµ 3 ho hap TH thuong 0 50 100 150 200 250 1 2 3 4 5 6 thêi gian (ngµy) R C O 2 ( m l / k g . h ) §é giµ 1 §é giµ 2 §é giµ 3 ho hap LN lanh 0 2 4 6 8 10 12 14 6 12 18 24 30 thêi gian (ngµy) R C O 2 ( m l / k g . h ) §é giµ 1 §é giµ 2 §é giµ 3 hohap LN thuong 0 50 100 150 200 250 1 2 3 4 5 6 thêi gian (ngµy) R C O 2 ( m m l / k g . h ) §é giµ 1 §é giµ 2 §é giµ 3 25 Đồ thị 2.1-2 a: Cường độ hô hấp vải Lục Ngạn (25oC) Đồ thị 2.1-2 b: Cường độ hô hấp vải Lục Ngạn (4oC) Đồ thị 2.1-2 c: Cường độ hô hấp vải Thanh Hà (25oC) Đồ thị 2.1-2 d: Cường độ hô hấp vải Thanh Hà (4oC) 26 1.3. Xác định thành phần khí điều chỉnh (CA) thích hợp cho bảo quản quả Vải 1.3.1. Xác định đơn yếu tố thành phần khí O2 và CO2 Để nghiên cứu sự tác động của từng yếu tố O2 và CO2 đến chất lượng quả vải bảo quản, tiến hành nghiên cứu sự biến thiên nồng độ O2 từ 2 ÷ 10 với bước nhảy là 2 và nồng độ CO2 từ 2 ÷ 14% với bước nhảy là 3. Xác định các chỉ tiêu tỉ lệ thối hỏng, tỉ lệ hao hụt trong quá trình bảo quản. Kết quả phân tích sau 30 ngày bảo quản (nhiệt độ lạnh) và 6 ngày (nhiệt độ thường). Kết quả được trịnh bày ở bảng 2.1 - 3 . Kết quả bảng 2.1-3 chỉ ra rằng Khoảng tối ưu của thành phần O2 là 2-10 % (nhiệt độ thường và lạnh). Tỉ lệ hư hỏng 16,35-21,90 % và 13,95-17,85% của vải Thanh Hà ở nhiệt độ thường và lạnh tương ứng. Đối với vải Lục Ngạn, tỉ lệ hư hỏng 15,15-18,75% và 14,10-17,85% cũng ở nhiệt độ thường và lạnh tương ứng. Và khoảng tối ưu của thành phần CO2 là 2 –8 % (nhiệt độ thường và lạnh) cũng cho các kết quả tương tự . Kết quả xử lý số liệu ANOVA cho thấy: ở cùng một thành phần khí O2 và CO2 nhất định, tỉ lệ hao hụt và thối hỏng của từng loại vải của các độ chín khác nhau là không có ý nghĩa khác nhau tại p<0,05. Có nghĩa là tỉ lệ hao hụt và thối hỏng của từng lọai vải bảo quản trong môi trường khí điều chỉnh đơn yếu tố O2 và CO2 nhất định không phụ thuộc vào độ chín của vải. Kết quả này cho phép lựa chọn một độ chín nhất định để tiến hành các thí nghiệm đa yếu tố. Đối với vải lựa chọn độ chín 2 để bảo quản tiếp tục có căn cứ vào cường độ hô hấp thấp kể cả nhiệt độ thường và nhiệt độ lạnh. 27 Bảng 2.1- 3. Ảnh hưởng của đơn yếu tố thành phần khí O2 và CO2 đến tỉ lệ hao hụt và thối hỏng của vải Nồng độ đơn yếu tố O2 (%) Nồng độ đơn yếu tố CO2 (%) 2 4 6 8 10 2 5 8 11 14 Độ chín Hao hụt (%) Thối hỏng (%) Hao hụt (%) Thối hỏng (%) Hao hụt (%) Thối hỏng (%) Hao hụt (%) Thối hỏng (%) Hao hụt (%) Thối hỏng (%) Hao hụt (%) Thối hỏng (%) Hao hụt (%) Thối hỏng (%) Hao hụt (%) Thối hỏng (%) Hao hụt (%) Thối hỏng (%) Hao hụt (%) Thối hỏng (%) Vải Thanh Hà Nhiệt độ thường (25oC) sau 6 ngày BQ ĐC1 3.74a 21.60a 3.93a 20.70a 3.43a 19.05a 2.90a 16.80a 4.50a 23.70a 3.84a 18.60a 3.26a 17.55a 2.63a 16.20a 3.47a 19.20a 4.64a 25.05a ĐC2 3.39a 21.30a 3.36a 20.10a 3.13a 18.60a 2.47a 16.35a 4.40a 23.10a 3.60a 18.15a 3.06a 16.95a 2.50a 15.75a 3.37a 19.05a 4.60a 24.00a ĐC3 3.63a 21.90a 3.50a 20.55a 3.26a 18.75a 2.63a 16.95a 4.50a 23.39a 3.77a 18.45a 3.17a 17.25a 2.57a 16.05a 3.50a 18.45a 4.60a 24.15a CV(%) 11.6 9.0 11.6 9.0 11.6 9.0 11.6 9.0 11.6 9.0 10.6 10.5 10.6 10.5 10.6 10.5 10.6 10.5 10.6 10.5 LSD0,05 0.287 1.393 0.287 1.393 0.287 1.393 0.287 1.393 0.287 1.393 0.312 1.652 0.312 1.652 0.312 1.652 0.312 1.652 0.312 1.652 Nhiệt độ lạnh (4oC) sau 30 ngày BQ ĐC1 3.74b 17.85b 3.93a 16.05b 3.43b 15.45b 2.90b 14.55b 4.50b 20.70b 3.74b 16.20b 3.10b 15.30b 3.47b 15.75b 3.97b 17.55b 4.23b 23.85b ĐC2 3.39b 16.80b 3.35a 15.75b 3.13b 15.48b 2.47b 13.95b 4.39b 20.10b 3.60b 15.75b 2.97b 14.70b 3.29b 15.60b 3.90b 16.80b 4.10b 23.10b ĐC3 3.63b 17.25b 3.50a 15.54b 3.26b 15.30b 2.63b 14.25b 4.50b 20.40b 3.70b 16.05b 3.07b 15.00b 3.43b 15.90b 4.07b 17.40b 4.17b 23.55b CV(%) 11.6 11.0 11.6 11.0 11.6 11.0 11.6 11.0 11.6 11.0 10.3 8.4 10.3 8.4 10.3 8.4 10.3 8.4 10.3 8.4 LSD0,05 0.289 1.524 0.289 1.524 0.289 1.524 0.289 1.524 0.289 1.524 0.275 1.081 0.275 1.081 0.275 1.081 0.275 1.081 0.275 1.081 Vải Lục Ngạn Nhiệt độ thường (25oC) sau 6 ngày BQ ĐC1 3.93c 18.75c 3.80c 17.25c 3.27c 15.75c 3.13c 17.10c 4.20c 22.20c 3.97c 19.05c 3.53c 17.10c 3.17c 16.20c 3.90c 18.60c 4.43c 21.75c ĐC2 3.83c 17.88c 3.70c 16.65c 3.07c 15.15c 3.07c 16.35c 4.17c 21.75c 3.83c 18.45c 3.50c 16.35c 3.09c 15.75c 3.83c 18.90c 4.30c 21.45c ĐC3 3.93c 18.45c 3.83c 16.95c 3.23c 15.60c 3.23c 16.80c 4.10c 21.90c 3.90c 18.90c 3.43c 16.80c 3.27c 16.35c 3.93c 19.35c 4.40c 21.45c CV(%) 1.6 11.8 1.6 11.8 1.6 11.8 1.6 11.8 1.6 11.8 10.1 8.7 10.1 8.7 10.1 8.7 10.1 8.7 10.1 8.7 LSD0,05 0.156 1.824 0.156 1.824 0.156 1.824 0.156 1.824 0.156 1.824 0.384 3.110 0.384 3.110 0.384 3.110 0.384 3.110 0.384 3.110 Nhiệt độ lạnh (4oC) sau 30 ngày BQ ĐC1 3.53d 17.69d 3.40d 16.79d 3.13d 14.55d 3.30d 15.90d 3.90d 20.10d 3.63d 16.35d 3.47d 15.45d 3.27d 14.39d 3.77d 17.25d 4.83d 21.45d ĐC2 3.47d 17.40d 3.23d 16.20d 2.73d 14.10d 3.17d 15.75d 3.93d 19.79d 3.54d 15.75d 3.37d 14.70d 3.13d 13.80d 3.63d 16.95d 4.87d 20.70d ĐC3 3.50d 17.85d 3.33d 16.20d 3.17d 14.70d 3.20d 16.05d 3.83d 19.95d 3.57d 16.05d 3.47d 15.15d 3.17d 14.10d 3.80d 17.40d 4.76d 21.29d CV% 13.6 11.9 13.6 11.9 13.6 11.9 13.6 11.9 13.6 11.9 13.4 14.4 13.4 14.4 13.4 14.4 13.4 14.4 13.4 14.4 LSD0,05 0.477 1.721 0.477 1.721 0.477 1.721 0.477 1.721 0.477 1.721 0.385 1.836 0.385 1.836 0.385 1.836 0.385 1.836 0.385 1.836 (Trong cùng một cột, các kết quả có cùng ít nhất một chữ giống nhau thì không có ý nghĩa khác nhau tại p < 0,05) 29 0 5 10 15 20 25 T hè i h án g( % ) ĐC1 ĐC2 ĐC3 0 5 10 15 20 25 T hè i h án g( % ) ĐC1 ĐC2 ĐC3 Đồ thị 2.1-3a. Ảnh hưởng của đơn yếu tố O2 đến tỷ lệ thối hỏng của vải Thanh hà ở nhiệt độ thường. Đồ thị 2.1-3e. Ảnh hưởng của đơn yếu tố O2 đến tỷ lệ thối hỏng của vải Lục ngạn ở nhiệt độ thường. 0 5 10 15 20 25 T hè i h án g( % ) ĐC1 ĐC2 ĐC3 0 5 10 15 20 25 T hè i h án g( % ) ĐC1 ĐC2 ĐC3 Đồ thị 2.1-3b. Ảnh hưởng của đơn yếu tố O2 đến tỷ lệ thối hỏng của vải Thanh hà ở nhiệt độ lạnh. Đồ thị 2.1-3f. Ảnh hưởng của đơn yếu tố O2 đến tỷ lệ thối hỏng của vải Lục ngạn ở nhiệt độ lạnh. 0 5 10 15 20 25 30 T hè i h án g( % ) ĐC1 ĐC2 ĐC3 0 5 10 15 20 25 T hè i h án g( % ) ĐC1 ĐC2 ĐC3 Đồ thị 2.1-3c. Ảnh hưởng của đơn yếu tố CO2 đến tỷ lệ thối hỏng của vải Thanh hà ở nhiệt độ thường. Đồ thị 2.1-3g. Ảnh hưởng của đơn yếu tố CO2 đến tỷ lệ thối hỏng của vải Lục ngạn ở nhiệt độ thường. 0 5 10 15 20 25 30 T hè i h án g( % ) ĐC1 ĐC2 ĐC3 0 5 10 15 20 25 T hè i h án g( % ) ĐC1 ĐC2 ĐC3 Đồ thị 2.1-3d. Ảnh hưởng của đơn yếu tố CO2 đến tỷ lệ thối hỏng của vải Thanh hà ở nhiệt độ lạnh. Đồ thị 2.1-3h. Ảnh hưởng của đơn yếu tố CO2 đến tỷ lệ thối hỏng của vải Lục ngạn ở nhiệt độ lạnh. 2 4 6 8 10 Thành phần khí O2 (%) 2 4 6 8 10 Thành phần khí O2 (%) 2 4 6 8 10 Thành phần khí O2 (%) 2 5 8 11 14 Thành phần khí CO2 (%) 2 4 6 8 10 Thành phần khí O2 (%) 2 5 8 11 14 Thành phần khí CO2 (%) 2 5 8 11 14 Thành phần khí CO2 (%) 2 5 8 11 14 Thành phần khí CO2 (%) 30 1.3.2. Xác định đa yếu tố thành phần khí CO2 hoặc O2 Để thấy rõ hơn sự ảnh hưởng đồng thời của thành phần O2 và CO2 đến tỉ lệ hao hụt thối hỏng và hàm lượng đường.. Căn cứ vào kết quả đơn yếu tố, khoảng tối ưu của thành phần O2 là 2-10 % (nhiệt độ thường và lạnh) và khoảng tối ưu của thành phần CO2 là 2 –8 % (nhiệt độ thường và lạnh). Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của đa yếu tố O2, CO2 đến quá trình bảo quản vải Thanh Hà và Lục Ngạn ở nhiệt độ thường và lạnh được chỉ ra ở bảng 2.1-5 Bảng 2.1-5 Ma trận bố trí thí nghiệm vải Biến mã hóa Biến số thực Kết quả thí nghiệm TT X1 X2 CO2 (%) O2 (%) Hao hụt (%) Hư hỏng (%) HL đường (%) Vải Thanh Hà Nhiệt độ thường 25oC sau 6 ngày BQ 1 1 0 8.0 6.0 4.7 6.80 13.20 2 -1 0 2.0 6.0 2.9 6.34 15.42 3 0.5 0.866 6.5 9.464 6.6 8.40 12.94 4 -0.5 -0.866 3.5 2.536 2.9 4.22 15.90 5 0.5 -0.866 6.5 2.536 3.4 6.10 13.32 6 -0.5 0.866 3.5 9.464 5.6 7.55 13.96 7 0 0 5.0 6.0 3.6 5.21 14.40 8 0 0 5.0 6.0 3.4 5.00 14.71 9 0 0 5.0 6.0 3.4 5.34 14.56 Nhiệt độ lạnh 4oC sau 30 ngày BQ 1 1 0 8.0 6.0 5.4 8.7 15.0 2 -1 0 2.0 6.0 2.6 3.3 16.8 3 0.5 0.866 6.5 9.5 3.9 8.3 15.4 4 -0.5 -0.866 3.5 2.5 2.8 5.9 15.9 5 0.5 -0.866 6.5 2.5 2.6 6.3 15.6 6 -0.5 0.866 3.5 9.5 3.9 6.8 15.2 7 0 0 5.0 6.0 2.1 3.2 16.9 8 0 0 5.0 6.0 2.1 3.5 16.8 9 0 0 5.0 6.0 2..23 3.3 16.9 Vải Lục Ngạn Nhiệt độ thường 25oC sau 6 ngày BQ 1 1 0 8.0 6.0 4.78 4.3 14.3 2 -1 0 2.0 6.0 8.6 6.5 15.5 3 0.5 0.866 6.5 9.5 5.3 3.7 17.7 4 -0.5 -0.866 3.5 2.5 9.2 6.9 13.4 5 0.5 -0.866 6.5 2.5 5.5 5.8 15.8 6 -0.5 0.866 3.5 9.5 7.6 7.2 14.8 7 0 0 5.0 6.0 5.3 5.6 16.2 8 0 0 5.0 6.0 5.5 5.6 16.3 9 0 0 5.0 6.0 5.6 5.4 16.5 Nhiệt độ lạnh 4oC sau 30 ngày BQ 1 1 0 8.0 6.0 4.3 4.8 16.5 2 -1 0 4.0 6.0 2.3 3.4 17.4 3 0.5 0.866 7.0 9.5 2.9 3.3 16.2 4 -0.5 -0.866 5.0 2.5 1.6 2.3 16.9 5 0.5 -0.866 7,0 2.5 3.9 5.3 16.9 6 -0.5 0.866 5.0 9.5 1.9 4.6 17.3 7 0 0 6.0 6.0 2.2 2.5 17.8 8 0 0 6.0 6.0 2.3 2.3 17.4 9 0 0 6.0 6.0 2.4 2.5 17.1 31 Từ kết quả trên, tiến hành xử lý bằng chương trình NEMROD và thu được quan hệ của tỉ lệ hao hụt và thối hỏng với các thành phần khí O2 và CO2 như sau: • Vải Thanh Hà Yhao hụt vải Thanh Hà thường = 5,58 + 1,3X1 + 2,7X2 + 0,24X12 + 2,3X22 + 0,46X1X2 Yhư hỏng vải Thanh Hà thường = 5,18 + 0,61X1 + 1,6X2 + 1.39X12 + 1,38X22 - 0,6 X1X2 Ydường vải Thanh hà thường = 14,55 – 1,34X1 -2,67X2 – 1,25X12 – 1,62X22 + 1,9X1X2 Yhao hụt vải Thanh hà lạnh = 2,16+ 0,88X1 + 0,71X2 + 1,9X12 + 0,9X22 + 0,12X1X2 Yhư hỏng vải Thanh hà lạnh = 3,28 + 2,11X1 + 0,81X2 + 2,69X12 + 3,84X22 + 0,59 X1X2 Yđường vải Thanh hà lạnh = 16,85 – 1,61X1 -2,25X2 – 1,94X12 – 1,44X22 + 1,3X1X2 • Vải Lục Ngạn YHao hụt vải Lục Ngạn thường = 5,4 + 1,02X1 + 1,2X2 + 0,7X12 + 0,6X22 - 0,3X1X2 YThối hỏng vải Lục Ngạn thường = 4,5 + 1,0X1 + 2,67X2 + 2,4X12 +2,1X22 - 0,33 X1X2 YĐường vải Lục Ngạn thường = 16,34 – 1,2X1 - 1,35X2 – 1,4X12 – 0,8X22 - 0,5X1X2 YHao hụt vải Lục ngạn lanh = 2,3 + 1,0X1 + 0,7X2 + 0,5X12 + 0X22 - 0,3X1X2 YThối hỏng vải Lục Ngạn lạnh = 2,4 + 0,6X1 - 0,09X2 + 1,54X12 + 1,43X22 - 2,5 X1X2 YĐường vải Lục Ngạn lạnh = 18,65 – 1,4X1 + 1,44X2 – 1,5X12 – 2,32X22 - 1,0X1X2 Trong đó Y là tỉ lệ hao hụt, thối hỏng và hàm lượng đường (%) X1 là nồng độ O2 (%) X2 là nồng độ CO2 (%) Từ các hàm hồi quy thực nghiệm, tiến hành vẽ bề mặt đáp ứng bằng chương trình Matlab và thu được kết quả như sau: Bảng 2.1-7. Kết quả tối ưu hóa thành phần khí bảo quản cho quả Vải Nhiệt độ thường 25oC Nhiệt độ lạnh 4oC O2 (%) CO2 (%) O2 (%) CO2 (%) Vải tính toán lựa chọn tính toán lựa chọn tỉ lệ thối hỏng tính toán lựa chọn tính toán lựa chọn tỉ lệ thối hỏng Vải Thanh Hà 7,6 ÷ 8,4 8,0 6,8 ÷ 8,0 7,0 6,8-8,3 8,4 ÷ 10 8,5 3,8 ÷ 5,2 4,5 4,8-9,4 Vải Lục Ngạn 7,6 ÷ 8,4 8.0 5,2 ÷7,4 6,5 6,7-8,3 7,4÷9,2 8,5 3,8 ÷5,4 4,5 4,9-5,1 32 Đồ thị 2.1-5 a. Bề mặt đáp ứng giữa tỷ lệ hư hỏng và hàm lượng đường vải Thanh Hà nhiệt độ thường Đồ thị 2.1-5 c. Bề mặt đáp ứng giữa tỷ lệ hư hỏng và hàm lượng đường vải Lục Ngạn nhiệt độ thường Đồ thị 2.1-5 b. Bề mặt đáp ứng giữa tỷ lệ hư hỏng và hàm lượng đường vải Thanh Hà nhiệt độ lạnh Đồ thị 2.1-5 d. Bề mặt đáp ứng giữa tỷ lệ hư hỏng và hàm lượng đường vải Lục Ngạn nhiệt độ lạnh 1.4. Xác định bao bì bao gói quả Vải Dựa trên mối quan hệ giữa độ thấm khí của màng bao gói với cường độ hô hấp, CA, khối lượng quả, diện tích bề mặt bao bì (Solomos. 1994; Jacxsens. 2000) và độ thấm khí quan hệ với nhiệt độ BQ, độ dầy bao bì.(Phần 1. Kết quả nghiên cứu đề tài). Kết quả tính toán thể hiện ở bảng 2.1-8 Bảng 2.1-8. Kết quả tính toán bao bì cho quả Vải Vải Thanh Hà Vải Lục Ngạn Nhiệt độ thường (25oC) Nhiệt độ lạnh (4oC) Nhiệt độ thường (25oC) Nhiệt độ lạnh (4oC) Các yếu tố Thông số ban đầu Kết quả tính tóan Thông số ban đầu Kết quả tính tóan Thông số ban đầu Kết quả tính tóan Thông số ban đầu Kết quả tính tóan RO2 (ml O2/kg.h) 43,5 - 4,2 - 43,1 - 4,2 - RCO2 (ml CO2/kg.h) 44,4 - 4,3 - 44,1 - 4,3 - yinO2 (%) 8.0 - 8.5 - 8.0 - 8.5 - yinCO2 (%) 7.0 - 4.5 - 6.5 - 4.5 - youtO2 (%) 20,90 - 20,90 - 20,90 - 20,90 - youtCO2 (%) 0,03 - 0,03 - 0,03 - 0,03 - W (kg) 1 - 1 - 1 - 1 - Kết quả phương án 1 S (m2) - 0,11 - 0,095 - 0,134 - 0,095 33 PO2 (mlO2/m2.24h.atm) - 73573 - 8556 - 59840 - 8556 PCO2(mlCO2/m2.24h.atm) - 138985 - 24302 - 122079 - 24302 Vật liệu bao bì - OTR - LDPE - OTR - LDPE Độ dầy bao bì (µm) - 41 - 14 - 51 - 14 Kết quả phương án 2 S (m2) - 0,26 - 0,014 - 0,25 - 0,014 PO2 (mlO2/m2.24h.atm) - 30840 - 58064 - 31445 - 58064 PCO2(mlCO2/m2.24h.atm) - 58404 - 164909 - 64151 - 164909 Vật liệu bao bì - PEmpSX - PEmpSX - PEmpSX - PEmpSX Độ dầy bao bì (µm) - 30 - 23 - 29 - 23 1.5. Thí nghiệm kiểm tra bao gói bảo quản quả Vải. Dựa trên mối tương quan giữa diện tích bao gói phù hợp cần thiết cho 1kg vải, chọn bao bì OTR 41 µm và OTR 51 µm cho vải Thanh Hà và Lục Ngạn bảo quản ở điều kiện thường. Ở nhiệt độ lạnh, vải Thanh Hà và Lục Ngạn có kết quả chung cho một loại bao bì là LDPE 14 µm. Tiến hành thí nghiệm bảo quản quả Vải theo công nghệ MAP trong phòng thí nghiệm. Kết quả ở bảng 2.1-9 và 2.1-10 Bảng 2.1-9. Chất lượng vải Thanh Hà bao gói bảo quản Nhiệt độ thường 25oC (Sau 6 ngày BQ) Nhiệt độ lạnh 4oC (Sau 30 ngày BQ) Chỉ tiêu đánh giá Ban đầu Đối chứng OTR 41 µm Đối chứng LDPE 14 µm Tỷ lệ thối hỏng (%) 0 26,21 6,50 4,31 4,50 Hao hụt (%) 0 12,11 2,21 23,33 1,10 Đường tổng (%) 18,64 - 16,96 13.52 17,65 Độ axit (%) 0,15 - 0,19 0.20 0,17 Cảm quan Thối nhiều vỏ quả thâm đen, thịt quả ủng Màu vỏ đỏ, thịt quả thơm Vỏ quả thâm đen Màu vỏ đỏ tươi, thịt quả thơm đặc trưng Bảng 2.1-10 Chất lượng quả Vải Lục Ngạn bao gói bảo quản Nhiệt độ thường 25oC (Sau 6 ngày BQ) Nhiệt độ lạnh 4oC (Sau 30 ngày BQ) Chỉ tiêu đánh giá Ban đầu Đối chứng OTR 51 µm Đối chứng LDPE 14 µm Tỷ lệ thối hỏng (%) 0 25,11 6,30 4,31 4,24 Hao hụt (%) 0 11,11 2,15 21,23 0,99 Đường tổng (%) 18,64 - 16,96 13.52 17,75 Độ axit (%) 0,14 - 0,18 0.18 0,15 Cảm quan Thối nhiều vỏ quả thâm đen, thịt quả ủng Màu vỏ đỏ, thịt quả thơm Vỏ quả thâm đen Màu vỏ đỏ tươi, thịt quả thơm đặc trưng 34 Kết quả bảng 2.1-9 và 2.1-10 chỉ ra rằng: Các màng bao bì đã hạn chế tỉ lệ hao hụt và thối hỏng 8,71-8,45% (nhiệt độ thường) và 5,60-5,23% (nhiệt độ lạnh) so với mẫu đối chứng.38,32-36,22 % (nhiệt độ thường) và 27,64-25,54 % (nhiệt độ lạnh) của vải Thanh Hà và Lục Ngạn sau 6 ngày và 30 ngày bảo quản tương ứng. Chất lượng vải thể hiện ở hàm lượng đường và độ a xit cũng cho kết quả tương tự. Sử dụng bao gói bảo quản quả Vải đạt kết quả bảo quản trên là đồng nghĩa với việc đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, đáp ứng mục tiêu như đề tài đặt ra. Về thời gian bảo quản 6 ngày (nhiệt độ thường) và 30 ngày (nhiệt độ lạnh), tổn thất nhỏ hơn 9%, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.. Đã đáp ứng 10 TCN 418-2000 cụ thể như sau: Mục 2.1. vải nguyên quả, tươi tốt, không thối hỏng hoặc giảm chất lượng, sạch, hầu như không có tạp chất, hầu như không sâu bệnh, hư hỏng do sâu bệnh, Khong có hư hỏng do trầy sát vỏ quả, không có vết rám Mục 2.2. vải loại 1 có thể cho phép những khuyết tật nhẹ nhưng không ảnh hưởng đến hình thái chung của sản phẩm, đến việc duy trì chất lượng và cách trình bày trong bao bì như: Biến dạng nhẹ. Một khuyết tật nhẹ về mầu sắc. Khuyết tật nhẹ ở vỏ mà tổng diện tích không quá 0,25 cm2, cho phép 10% trong số đó có diện tích nhỏ hơn 0,5 cm2 Mục 5.2. Vật liệu dùng bên trong bao bì phải mới, sạch. Quả vải phải đóng trong mỗi bao bì theo qui định đóng gói bảo quản vận chuyể rau quả tươi. Bao bì đáp ứng yêu cầu chất lượng vệ sinh, hòan tòan không có tạp chất mùi lạ Mục 5.3. Trình bày theo quả chùm, chiều dài của nhánh không quá 15 cm. Mục 8.2. Sản phẩm không có các chất có hại trong phạm vi thực hành đóng gói và xử lý tốt. 1.6. Sơ đồ qui trình bảo quản vải 35 1.6.1. QUI TRÌNH BẢO QUẢN VẢI THANH HÀ Ở NHIỆT ĐỘ THƯỜNG Sơ đồ qui trình bảo quản vải Thanh Hà ở nhiệt độ thường Trồng ở huyện Thanh hà tỉnh Hải Dương và các vùng lân cận Độ chín 2, Màu vỏ quả chuyển từ vàng sáng chuyển hồng. Thu hoạch vào thời điểm dịu mát trong ngày (sáng sớm hoặc chiều tối), tránh thu hoạch ngay sau trời mưa. Thu hái được tiến hành nhẹ nhàng, cẩn thận. Tập kết ở nơi râm mát. Thu hái xong ngay lập tức nhúng trong nước đá đang tan (7-8oC) trong thời gian từ 3 đến 5 phút nhằm ngừng quá trình biến nâu do tác động của enzim Chọn vải loại 1. Loại bỏ quả có khuyết tật nhẹ ở vỏ, diện tích không quá 0,25 cm2, không đúng độ chín, hình dáng không bình thường, dập nát, xây xước, sâu đầu cuống. Chọn quả đồng đều nhau cho từng lô hàng.... Làm sạch các tạp chất cơ học bám trên bề mặt quả, cắt cuống còn lại không dài quá 6 cm. Buộc túm cuống bằng lạt hioặc dây chun 1-2 kg/chùm. 5-10 chùm vải (1-2 kg/chùm) được nhúng trong 50 lít nước ôzôn trong thời gian từ 1-2 phút. 2-3 lần nhúng phải thay nước ô zôn mới. Để ráo nước rồi tiến hành bao gói bảo quản ngay. Thời gian từ khi thu họach đến khi bao gói bảo quản tối thiểu 6 giờ, tối đa 12 giờ. Chọn màng plastic film bằng phần mềm MAP: màng OTR, 41µm, 0,11m2/kg; Tùy khối lượng vải cần bao gói mà có thể tính toán diện tích màng theo tỉ lệ thuận. Bằng tay; Hàn kín bằng máy dán thủ công, bán thủ công hoặc buộc túm kín đầu túi. Xếp các túi vào thùng gỗ, trọng lượng 25-30 kg/thùng. Chung quanh, đáy và nắp thùng có lót các lớp thảm cói để giảm sự va đập trong quá trình bảo quản, vận chuyển. Các thùng gỗ được xếp chồng 2 lớp so le lên nhau. thùng cách thùng 15-20 cm để đảm bảo thoáng. Nhiệt độ bảo quản trong kho 25oC, 90-95% RH và không cao quá 30oC. Kho khô ráo, thoáng khí. không có chuột. Tốt hơn có thể dùng R3 để hấp thụ ethylene Định kỳ với tần suất 2 lần/ngày nhằm loại bỏ các túi có quả bị thối hỏng. Có thể để cả màng bao bì hoặc tháo bao bì Bảo quản 6 ngày, tổn thất 8,71%; Chất lượng cảm quan tươi, không héo, màu vỏ đỏ, thịt quả thơm đảm bảo VSATTP; đáp ứng 10TCN 418-2000 Thu hái Vải Thanh Hà Làm lạnh sơ bộ Lựa chọn Chọn bao bì Bao gói Xếp kho Bảo quản Kiểm tra Xuất kho Cân Vải Thanh Hà Xử lý 36 Thuyết minh qui trình bảo quản vải Thanh Hà ở nhiệt độ thường 1. Thu hái: - Vải Thanh hà được trồng tại huyện Thanh hà và các vùng phụ cận tỉnh Hải Dương. 8,12-21,20 gam/quả - Vải để bảo quản nên hái ở ĐC 2 Màu vỏ quả chuyển từ vàng sáng chuyển hồng. Thu hoạch khi thời tiết khô ráo, tránh các ngày mưa hoặc ngay sau trời mưa. Thu hoạch vào thời điểm dịu mát trong ngày (sáng sớm hoặc chiều tối). Thu hái được tiến hành nhẹ nhàng, cẩn thận. Có thể hái bằng tay hoặc bằng móc rọ nhưng không được để quả rơi chạm đất và tránh các tổn thương cơ học.. Hái xong được tập kết ở nơi râm mát. 2. Làm lạnh sơ bộ - Mục đích là làm ngừng ngay các hiện tượng biến mầu nâu do enzim ngay sau khi quả vải hái dời khỏi cây. - Thu hái xong ngay lập tức nhúng trong nước đá đang tan (7-8oC) trong thời gian từ 3 đến 5 phút. - Việc nhúng nước lạnh được thực hiện ngay tại vườn trồng vải bằng cách có thể sử dụng khung thùng có trải nilon dung tích V 200-300 lít để đựng nước đá và có thể di chuyển được sang các vường khác. - 20-30 kg vải được nhúng trong thùng nước đá 200-300 lít. Chú ý kiểm tra nhiệt độ nước đạt 7-8oC. Nếu nhiệt độ cao hơn, phải bổ xung thêm đá để đảm bảo nhiệt độ. - Sau khi nhúng nước lạnh xong, để ráo nước15-20 phút bằng cách trải trên các tấm lót sạch, sau đó xếp sọt chuyển về nhà hoặc cơ sởv sơ chế bảo quản để tiến hành phân loại, xử lý tiếp theo 3. Lựa chọn - Chọn vải loại 1. Loại bỏ quả có khuyết tật nhẹ ở vỏ, diện tích không quá 0,25 cm2 - Loại bỏ quả có tổn thương cơ học: loại bỏ quả dập nát, xây xước - Loại bỏ quả hình dáng không bình thường, quả có sâu đầu cuống, quả thối hỏng. - Chọn các quả có cùng một độ chín 2, loại bỏ quả quá non hoặc quá già, chọn quả đồng đều nhau cho từng lô hàng về mầu sắc, kích thước - Làm sạch các tạp chất cơ học bám trên bề mặt quả, cắt cuống còn lại không dài quá 6 cm. Buộc túm cuống bằng lạt hioặc dây chun 1-2 kg/chùm, dùng cân để kiểm tra khối lượng 4. Xử lý - 5-10 chùm vải (1-2 kg/chùm) được nhúng trong 50 lít nước ôzôn trong thời gian từ 1-2 phút. 2-3 lần nhúng phải thay nước ô zôn mới. Để ráo nước rồi tiến hành bao gói bảo quản ngay. - Thời gian từ khi thu họach đến khi bao gói bảo quản tối thiểu 6 giờ, tối đa 12 giờ. 5. Chọn bao bì - Tra cứu thông số MAP bằng phần mềm: dựa vào khối lượng nguyên liệu bảo quản, nhập các thông số cần thiết vào phần mềm hỗ trợ tính toán MAP, để chọn 37 loại màng thích hợp, diện tích màng để bao gói một khối lượng quả nhất định ở nhiệt độ 25oC. Các bước thao tác như sau: Bước 1. Khởi động: Nháy chuột kép vào biểu tượng phần mềm trên màn hình; Chọn cửa sổ “Tra cứu MAP” Bước 2. Chọn đối tượng quả cần bảo quản: Chọn hình ảnh các loại quả, nháy chuột kép vào hình ảnh Vải Thanh Hà (bảo quản thường). Tiếp tục nháy chuột kép vào cửa sổ “chọn”. Lúc này phần mềm sẽ hiển thị các thông số MAP: RCO2, RO2, YCO2, YO2 thích hợp cho bảo quản vải Thanh hà ở nhiệt độ thường. Bước 3. Chọn loại màng: nháy chuột kép vào hình ảnh màng bao gói. Bước 4. Chọn nhiệt độ: nhập thông số nhiệt độ cần bảo quản 25oC vào cửa sổ “Nhiệt độ”. Bước 5. Chọn khối lượng cần bảo qu