Zalo QR
Làm lạnh là hạ nhiệt độ nguyên vật liệu xuống gần 00C, ở nhiệt độ này nước trong vật liệu còn ở thể lỏng, chưa xuất hiện thể rắn.
Bảo quản lạnh là phương tiện tồn trữ rau quả tươi phổ biến nhất.
Kho lạnh (hay kho mát) để tồn trữ rau quả tươi là nhà một tầng trên mặt đất. Ngoài các phòng tồn trữ, kho còn có phòng máy, các phòng đóng gói và phụ trợ. Kích thước phòng rộng hẹp khác nhau, thường có dung lượng từ vài chục tấn đến vài trăm tấn. Tường, trần, và sàn nhà đều phải cách nhiệt tốt, chiều cao phòng thường là 6-7 m. Từ những năm sáu mươi, người ta đã xây dựng các kho lạnh tiền chế vừa nhẹ, rẻ lại lắp ráp nhanh, thay thế các cấu trúc bêtông nặng nề và tốn kém.
Nhiệt độ không khí bên trong các phòng tồn trữ được điều chỉnh từ -5oC đến +15oC, và có thể có hoặc không có hệ thống kiểm soát khí quyển.
Rau quả sau khi thu hái cần đưa nhanh vào kho lạnh để giảm cường độ hô hấp và sự bốc hơi nước, trừ khoai tây và hành tây cần một thời gian ngắn ở nhiệt độ cao để làm vết thương (khoai tây) lành sẹo và vỏ ngoài (hành tây, hai lớp) được khô nhằm bảo quản tốt hơn. Cần loại bỏ các cá thể bị xây xát, hư giập và cần phân loại theo độ chín. Nguyên liệu nạp kho không kéo dài quá 2 ngày / phòng kho. Nếu rau quả thu hoạch vào thời kỳ nóng thì trước khi nhập vào phòng tồn trữ cần làm mát ở hành lang kho lạnh hoặc ở phòng làm mát sơ bộ. Khi chuyển rau quả từ phòng lạnh ra cũng cần qua giai đoạn nâng nhiệt từ từ. Nói chung, rau quả tươi tồn trữ trong kho lạnh không nên để bị tác động của sự thay đổi nhiệt độ đột ngột, gây đọng nước dễ làm hư hỏng rau quả. Tốt nhất, sự tăng giảm nhiệt độ là 4-5oC/1ngày đêm. Nếu vì nguyên nhân nào đó, nhiệt độ phòng tồn trữ xuống quá thấp thì phải có biện pháp nâng nhiệt độ lên từ từ, không được chuyển nguyên liệu sang phòng âm vì có thể làm đen, nẫu rau quả.
Hầu hết các máy lạnh được sử dụng hiện nay là máy lạnh sử dụng máy nén hơi với tác nhân lạnh là amoniac hay các freon. Mỗi một môi chất lạnh đều có ưu nhược điểm riêng. NH3 thì khá rẻ tiền nhưng độc và gây mất ý thức nếu nồng độ của nó trong không khí vượt quá 2 %, nó cũng có thể tạo ra hỗn hợp nổ với với không khí (khi có nồng độ từ 15 – 28 %). Do vậy nếu NH3 bị thoát ra ngoài sẽ gây ra những vấn đề nghiêm trọng, người ta thường dùng khí CO2 để khử độc khí NH3 bằng phản ứng:
NH3 + CO2 + H20 = (NH4)2 CO3
Với tác nhân lạnh là freon ưu điểm của nó là không độc, tuy vậy nó khá đắt tiền, khó tổng hợp và gây ảnh hưởng đến tầng ôzon (gây hiệu ứng nhà kính). Hai loại tác nhân lạnh hay được sử dụng nhất là R12 và R22. Hiện nay R12 đã bị cấm sử dụng chỉ còn sử dụng R22 và R134a.
Quá trình làm lạnh được xảy ra dựa trên nguyên lí nhiệt động là khi môi chất bốc hơi, chuyển từ trạng thái lỏng sang khí thì sẽ thu nhiệt môi trường và làm lạnh cho môi trường. Môi chất lạnh ở trạng thái hơi dưới tác dụng của máy nén sẽ bị nén lên áp suất cao, sau đó khí nén sẽ nhả nhiệt và ngưng tụ ở thiết bị ngưng tụ, từ thiết bị ngưng tụ, tác nhân lạnh sẽ qua van tiết lưu bốc hơi ở thiết bị bốc hơi thu nhiệt môi trường và làm lạnh. Quá trình này xảy ra tuần hoàn và liên tục. Với những kho lạnh có công suất lớn, người ta dùng máy nén 2 cấp, có khi là máy nén 3 cấp hay nhiều máy nén 1 cấp mắc nối tiếp hoặc song song.
Chế độ tồn trữ rau quả tươi:[1]
Loại rau quả |
Nhiệt độ,oC |
Độ ẩm tương đối, % |
Thời hạn tồn trữ |
Cà chua xanh |
9-10 |
85-90 |
4-6 tuần |
Cà chua chín |
1-3 |
85-90 |
3-6 ngày |
Dưa chuột |
7-10 |
90-95 |
10-14 ngày |
Cà rốt |
0-1 |
90-95 |
4-6 tháng |
Khoai tây |
3-10 |
85-90 |
2-4 tháng |
Khoai lang |
13-16 |
80-85 |
4-6 tháng |
Khoai sọ |
7-10 |
85-90 |
2-4 tháng |
Khoai mỡ |
11,5-12 |
90-95 |
1-2 tuần |
Cà tím |
7-10 |
85-90 |
7-10 ngày |
Bí đao xanh |
0-4 |
85-90 |
10-14 ngày |
Cam chanh |
2-4 |
85-90 |
4-5 tháng |
Bưởi |
5-7 |
85-90 |
13-17 tuần |
Sầu riêng |
4-6 |
85-90 |
6-8 tuần |
Thanh long |
2-4 |
85-90 |
2-4 tuần |
Chanh xanh |
13-15 |
85-90 |
1-4 tháng |
Chanh chín |
0-5 |
85-90 |
3-6 tuần |
Dứa xanh |
11-13 |
85-90 |
3-4 tuần |
Dứa chín |
7-9 |
85-90 |
3-4 tuần |
Chuối xanh |
12-14 |
85-90 |
10-20 ngày |
Chuối chín |
11-13 |
85-90 |
5-10 ngày |
Xoài |
7-9 |
85-90 |
4-7 tuần |
Đu đủ |
7-10 |
85-90 |
2-3 tuần |
Ổi |
8-10 |
85-90 |
3-5 tuần |
Mít |
10-13 |
85-90 |
5-7 tuần |
Dưa hấu |
2-4 |
80-85 |
2-4 tuần |
Thực phẩm bảo quản lạnh không được lâu dài, thường chỉ được vài ngày đến vài tháng. Rau quả có tính miễn dịch cao hơn thịt động vật và sản phẩm thịt nên bảo quản lạnh được lâu hơn. Do đó phương pháp bảo quản lạnh chủ yếu để bảo quản rau quả và một số sản phẩm từ rau quả.
Khi hạ nhiệt độ xuống thấp hơn nhiệt độ đóng băng, nước trong nguyên vật liệu kết tinh, làm khối vật liệu từ mềm chuyển sang cứng gọi là lạnh đông. Quá trình làm lạnh đông làm cho sự sống của vi sinh vật và hoạt động của enzim bị kiềm chế rất rõ. Do lạnh đông nước chuyển thành pha rắn, sự di chuyển của vi sinh vật kém đi, đồng thời chất nguyên sinh bị mất nước, màng tế bào vi sinh vật bị nén mạnh, nhờ đó quá trình lạnh đông bảo quản nguyên vật liệu thực phẩm được lâu dài có thể đôi ba năm.
Trong quá trình làm lạnh đông , một phần nước trong nguyên sinh bị tách ra khỏi tế bào. Khi làm rã đông các chất keo trong chất nguyên sinh hút nước làm cho nguyên liệu trở lại trạng thái ban đầu, hiện tượng thuận nghịch này xảy ra ở thịt cá thuận lợi hơn ở rau quả. Khi làm lạnh đông ở nhiệt độ quá thấp, độ thẩm thấu của thực phẩm bị giảm, khi rã đông nguyên vật liệu thực phẩm không còn giữ được tính chất ban đầu nữa. nhiệt độ làm lạnh đông tốt nhất khi lượng nước còn lại trong nguyên vật liệu thực phẩm không bị đóng băng chiếm không quá 15%. với lượng nước này , hầu hết các vi sinh vật ở trạng thái khô cạn, không hoạt động được. vì vậy chỉ nên cấp đông thịt, cá: đến -32, -350C , rau quả: - 20,-270C.
Làm lạnh đông nhanh tinh thể nước đá tạo thành nhỏ, ít chèn ép tế bào khi rã đông nước trong tế bào chảy ra ít, không làm hao tổn chất dinh dưỡng. mặt khác nhiều vi sinh vật không kịp thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ đột ngột nên mức độ nhiễm trùng sẽ ít hơn làm lạnh đông chậm.
Để bảo quản thịt, cá trước hết hạ nhiệt độ của thịt, cá thấp xuống -32, -350C, sau đó đưa vào tồn trữ lâu dài ở nhiệt độ -180C, -200C .
Quá trình làm lạnh, lạnh đông không tiêu diệt được tất cả hệ vi sinh vật trong nguyên vật liệu thực phẩm, chúng sẽ phục hồi ngay sau khi rã đông, nên kho lạnh, qui trình chế biến lạnh cũng như nguyên vật liệu thực phẩm làm lạnh phải đảm bảo yêu cầu cao về vệ sinh và chất lượng mới có thể bảo quản tốt.
Phương pháp bảo quản lạnh và lạnh đông có ưu điểm lớn nhất là bảo quản được nguyên liệu và thực phẩm ở dạng tươi, phẩm chất ít bị biến đổi, bảo quản đăợc lâu với số lượng lớn nhất và khá tiện lợi. Nhược điểm của phương pháp này là phương pháp đắc tiền vì chi phí năng lượng và đầu tư thiết bị cao. Nhưng dù sao phương pháp này vẫn là phương pháp bảo quản nguyên liệu và thực phẩm chủ yếu trên thế giới hiện nay, đang được phát triển mạnh mẽ và rộng khắp trong các hộ gia đình, trong vận tải, trong công nghiệp và thương mại.
Là phương pháp bảo quản trong điều kiện thành phần môi trường khí được chủ động kiểm soát , điều chỉnh, khác với khí quyển bình thường.
Ta đã biết khí CO2 và O2 có tác dụng trực tiếp lên các quá trình sinh lý, sinh hóa của rau quả, mặt khác trong khí quyển bình thường có chứa khoảng 21%O2, 0,03% CO2, còn lại gần 79% N2 và các khí khác, vì vậy khi bảo quản ở điều kiện bình thường với hàm lượng CO2 và O2 như trên thì cường độ hô hấp hiếu khí chắc chắn sẽ rất cao làm cho rau quả nhanh chín sau thu hoạch.
Người ta đã thử bảo quản rau quả tươi trong điều kiện hạ thấp nồng độ O2 xuống dưới 21% và tăng hàm lượng CO2. Từ công thức tính cường độ hô hấp ta nhận thấy: nếu nồng độ khí CO2 tăng thì cường độ hô hấp giảm, dẫn đến việc làm chậm các quá trình sinh lý, sinh hóa xảy ra trong tế bào rau quả. Kết quả cho thấy thời gian bảo quản tăng.
Sự ảnh hưởng của CO2 và O2 lên các quá trình sinh lý của rau quả rất khác nhau.
Ảnh hưởng của O2: khí O2 tác dụng hóa học với các thành phần có trong nguyên liệu và đóng vai trò quan trọng nhất đối với quá trình hô hấp. Khi giảm nồng độ O2 xuống dưới 21% cường độ hô hấp cũng giảm dần, nhưng khi giảm đến mức nào đó sẽ xảy ra quá trình hô hấp yếm khí. Đối với phần lớn các loại rau quả khi nồng độ O2 giảm dưới 2-3 % thì hô hấp yếm khí bắt đầu xảy ra. Hàm lượng O2 giảm quá mức cũng có thể làm cho hàm lượng vitamin giảm. Các loại nấm bệnh phát triển chậm khi giảm lượng O2 đến 3% và không có CO2.
Ảnh hưởng của CO2: khí CO2 trong môi trường bảo quản ảnh hưởng đến sự trao đổi chất. Khi nồng độ CO2 cao thì độ chua của rau quả tăng do ở trong bóng tối CO2 được hấp thu và cố định trong tổ chức tế bào rau quả, từ đó tạo thành các acid hữu cơ.
Đối với nấm bệnh, khí CO2 có nồng độ trên 20% có thể hạn chế sự phát triển của các loại nấm. Sự ức chế đó càng tăng khi nhiệt độ bảo quản càng thấp. Mỗi loại nấm bệnh bị ức chế ở một giá trị nồng độ CO2 khác nhau như: Trichoterium, Rhizopus, Botrytis chỉ bị ức chế ở nồng độ CO2 = 10%, trong khi đó nấm Penicillium glaucum và Fuzarium còn có thể phát triển được ở cả nồng độ CO2 = 60%.
Phương pháp điều chỉnh nồng độ O2 và CO2 trong môi trường bảo quản:
Để tạo ra nồng độ O2 và CO2 thích hợp có thể thực hiện theo hai phương pháp: tự nhiên và nhân tạo.
Phương pháp tự nhiên: dựa vào quá trình hô hấp tiêu thụ O2 và nhả CO2. Phương pháp này được thực hiện bằng cách điều chỉnh sao cho hàm lượng O2 và CO2 trong môi trường bảo quản thay đổi khác đi so với hàm lượng của chúng trong khí quyển nhưng tổng hàm lượng CO2 và O2 trong môi trường bảo quản vẫn bằng tổng hàm lượng CO2 và O2 trong khí quyển. Khi nồng độ O2 hạ đến nồng độ mong muốn thì giữ nguyên và cho dòng khí đã điều chỉnh thành phần di chuyển liên tục vào, ra phòng bảo quản.
Phương pháp nhân tạo: dùng khí N2 cho vào trong phòng hoặc cho không khí đã rút bớt khí O2 đến nồng độ cho phép bằng cách cho không khí tiếp xúc với khí mêtan hoặc propan. Nồng độ CO2 được điều chỉnh theo phương pháp tự nhiên nghĩa là lợi dụng CO2 thải ra từ hô hấp và dùng phương pháp hấp thu CO2 bằng NaOH hoặc Ca(OH)2, hoặc etanolamin khi nồng độ CO2 tăng quá hàm lượng cần thiết.
Nhìn chung, phương pháp bảo quản trong môi trường có kiểm soát thành phần khí quyển cho hiệu quả tốt, thời hạn bảo quản dài. Trong thời gian bảo quản, chất lượng rau quả hầu như không đổi. Nhưng có nhược điểm lớn là phức tạp, đòi hỏi sự chú đặc biệt trong đầu tư xây dựng cũng như trong vận hành kho bảo quản. Tính ổn định của chế độ bảo quản không cao, phụ thuộc không những vào giống, loại mà còn vào thời vụ, điều kiện và địa bàn phát triển của nguyên liệu rau quả.
Do có nhiều phức tạp nên phương pháp bảo quản chưa được ứng dụng rộng rãi trong thực tế.
Dùng túi chất dẻo như Polyethylen (PE), Polyvinyl Cloride (PVC)… để đựng và bảo quản. Trong các túi kín, khí quyển của túi thay đổi do hô hấp của quả bên trong.
Tùy theo lượng chiếm chỗ của rau quả so với thể tích túi, độ chín của quả, nhiệt độ môi trường và tính thấm của túi mà sự hô hấp, sự bốc hơi cũng như thời gian bảo quản khác nhau.
Tính thẩm thấu của các màng khác nhau tùy thuộc vào loại màng và độ dày của màng. Hiện nay người ta thường sử dụng một số loại bao bì để bảo quản rau quả tươi dài ngày như: bao bì có độ thấm oxy OTR( oxygen transmission rate), PE (polyethylen), butadien styren có đục lỗ, HDPE ( high density polyethylen) film, LDPE ( low density polyethylen) film, clysar-shrink film.
Bao OTR2000 và OTR4000 là loại bao bì có tính thấm khí O2 với lượng 2000ml/m2/giờ và 4000ml/m2/giờ, đồng thời giảm thiểu lượng ethylen và giữ lại khí CO2 trong bao bì, độ ẩm tương đối của không khí trong bao bì luôn ổn định ở khoảng 90%, không phụ thuộc vào môi trường bên ngoài. Do vậy, khi bảo quản bằng loại bao bì này có thể ức chế được cường độ hô hấp nhưng không làm cho rau quả hô hấp hiếu khí, kiềm hãm được các quá trình sinh lý-sinh hóa xảy ra trong tế bào rau quả, giữ cho chất lượng và màu sắc của chúng không bị biến đổi nhiều so với trước khi bảo quản.
Bao PE và Butadien styren đục lỗ, có khả năng điều hòa khí quyển chung quanh quả trong bao bì nhằm hạn chế cường độ hô hấp của trái. Mức độ thấm khí qua bao bì phụ thuộc số lỗ trên bề mặt bao, độ ẩm tương đối của khí quyển trong bao phụ thuộc vào môi trường bên ngoài. Chính vì vậy cần phải xác định số lỗ trên một diện tích bề mặt nhất định phù hợp với từng loại rau quả cần bảo quản.
Màng Polyethylen cho O2, dầu mỡ thấm qua, màng Polyvinyl Cloride không cho hơi nước, không khí, mỡ và nước muối đi qua.
Trong quá trình đóng gói sản phẩm theo hệ thống băng tải sẽ được đưa vào máy đóng gói. Tại đây, sản phẩm sẽ được đóng túi, hút chân không hoặc nạp gas.
Trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm, Lipid có trong thực phẩm rất dễ bị oxy hóa tạo thành peroxyd và từ đó tạo nên những sản phẩm Aldehyt, Alcol, Acid, Ceton...
Làm cho sản phẩm hư hỏng về mùi vị, màu sắc, cấu trúc, giá trị dinh dưỡng hoặc gây độc hại. Đễ khống chế quá trình oxy hóa Lipid người ta dùng chất chống oxy hóa.
- Yêu cầu cơ bản đối với chất chống oxy hóa khi sữ dụng sản xuất thực phẩm
* Một số chất chống Oxy hoá thường được sử dụng:
Vit E tan trong dầu, kém bền nhiệt, có mặt tự nhiên trong dầu thực vật, thường dùng để bảo quản dầu mỡ và thực phẩm đặc biệt.
Có mặt trong rau quả. Sử dụng trong công nghệ sản xuất nước giải khát.
BHA : bột màu trắng
BHA tan tốt trong dầu, rất bền nhiệt. Tác dụng phối hợp với BHT và gallate. Dùng bảo quản dầu chiên và các sản phẩm chế biến.
Dùng bảo quản dầu mỡ.
TBHQ tan tốt trong dầu, bền nhiệt, ít bay hơi, nhạy cảm với pH. Dùng trong bảo quản dầu mỡ.
Bảo quản bằng BHT, BHA hay propyl gallate hoặc TBHQ với tỉ lệ 0,02%.
Độc tính của các chất chống oxy hóa
Khi làm thí nghiệm trên động vật, người ta nhận thấy liều lượng gây chết ở chuột với tỉ lệ chết 50% số lượng theo các chất chống oxy hóa như sau :
Trong phương pháp này, nhiệt dùng để xử lý rau quả có thể là nước nóng, không khí nóng hoặc hơi nước nóng
Việc xử l nước nóng 46-66oC/3giây-10 phút được áp dụng để phòng trừ các bệnh sau thu hoạch trên rau quả. Ví dụ: diệt nấm Phytophthora gây thối nâu bên trái, collectotrichum gây bệnh thán thư trên xoài.
Ứng dụng:
Xử lý bằng không khí nóng được sử dụng ở Úc để tồn trữ trái đào ở 35oC trước khi đóng hộp có tác dụng làm chậm quá trình thối.
Dùng thiết bị làm nóng để xử lý xoài ở 55oC trong 5 phút để phòng trị bệnh thán thư trên xoài.
Một số bất lợi có thể xảy ra khi xử lý nhiệt:
+ Tổn thương nhiệt.
+ Không có hiệu quả đối với tác nhân gây bệnh thứ hai.
+ Thúc đẩy quá trình lão hóa.
+ Có thể làm giảm mùi, màu, vị tự nhiên của rau quả. Một số phương pháp khử trùng nhiệt:
Sử dụng nhiệt độ cao với mục đích nhiệt độ sẽ tác động làm biến tính protein tế bào, từ đó làm bất hoạt enzim, làm chết vi sinh vật, về phương diện này dùng phương pháp nhiệt ẩm có hiệu lực hơn phương pháp nhiệt khô (ví dụ: lòng trắng trứng có thêm 50% nước, đông đặc ở 560C trong khi đó muốn làm đông kết lòng trắng trứng nguyên chất phải đạt 1700C).
*Phương pháp khử trùng Pasteur: là sử dụng nhiệt với mục đích là tiêu diệt tất cả các mầm mống của vi sinh vật hoặc là tiêu diệt hay giảm bớt số lượng các vi sinh vật gây hư hỏng trong các thực phẩm. Phương pháp này thường dùng cho các sản phẩm sữa và đồ uống, ví dụ: Khử trùng Pasteur sữa bằng cách nâng nhiệt như sau:
- 1940F (900C) trong 0,5 giây
- 2010F (940C) trong 0,1 giây
- 2120F (1000C) trong 0,01 giây
Những xử l này là tương đương và hoàn toàn tiêu diệt hầu hết các vi sinh vật gây bệnh không ở dạng bào tử chịu nhiệt như Mycobacterium tuberculois và Coxiella burnetti, các nhiệt độ khử trùng Pasteur sữa đủ để tiêu diệt tất cả các nấm men, nấm mốc, vi khuẩn gram âm và nhiều vi khuẩn gram dương.
Những vi sinh vật không ở dạng bào tử mà có thể sống sau khử trùng Pasteur sữa nhìn chung thuộc về loài streptococcus và lactobacillus và môt vài loài khác.
Hiện nay thường dùng các chế độ nhiệt sau: 70- 74 0C trong 20- 30 giây hoặc 1400C trong 2-3 giây để khử trùng cho các sản phẩm sữa và các loại đồ uống.
Một phát triển mới gần đây trong quá trình sản xuất sữa và các sản phẩm sữa là sử dụng các nhiệt rất cao (UHT), đặc điểm cơ bản của khử trùng UHT là tính liên tục, quá trình xảy ra bên ngoài các sản phẩm bảo quản vô trùng và điều khiển quá trình khử trùng xuôi dòng trong thiết bị khử trùng và nhiệt rất cao (trong khoảng 140-1500C) và cần thời gian ngắn tương ứng (một vài giây) và chúng là các sản phẩm tiệt trùng thương mại nên chúng có thể bảo quản ở nhiệt độ phòng lên tới 8 tuần mà không có sự thay đổi mùi, vị.
Chiếu xạ ion hoá là thuật ngữ chỉ dùng riêng cho các tia X, tia a, tia catốt, tia b, và các phần tử notron, proton . . . tương đối nặng.
Những kết quả nghiên cứu về khả năng ứng dụng bức xạ các chất đồng vị phóng xạ trong công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là để bảo quản, đã có từ gần 50 năm nay nhưng ở thời gian đầu không được triển khai rộng rãi trong thương mại do chât đồng vị phóng xạ đắt và hiếm, và do người tiêu dùng ngại trên các sản phẩm đã xử lý còn tồn lưu các tia phóng xạ, và các qui định chặt chẽ của pháp luật còn chưa cho phép các phương pháp khử trùng bằng phương pháp chiếu xạ. Nhưng đến năm 1991 đã có 37 nước trên thế giới cho phép chiếu xạ khoảng 40 loại thực phẩm từ hạt, gia vị, rau quả tươi đến thịt, trong đó 24 nước đã thương mại hóa phương pháp ứng dụng này như Mỹ, Liên Xô cũ, Canada, Anh, Pháp, Nhật Bản, Trung Quốc, Ấn Độ, Nam Triều Tiên, Thái Lan,… Năm 1989, Bộ y tế Việt Nam đã cho phép tiêu thụ 7 loại thực phẩm chiếu xạ như khoai tây, hành tây, tỏi, ngô hạt, cá khô, đậu xanh và ớt bột. Hội nghị Quốc tế Tại Giơnevơ 1980 do Tổ chức Nông Lương quốc tế FAO, Tổ chức Y Tế quốc tế WHO, Tổ chức Năng Lượng Nguyên Tử quốc tế UAEA đã kết luận về tính không độc hại của thực phẩm chiếu xạ.
Vật lý hạt nhân đã xác định, muốn gây ra phản ứng hạt nhân tạo nên chất phóng xạ cảm ứng thì năng lượng phóng xạ gamma phải lớn hơn 5 MeV, năng lượng phóng xạ electron phải lớn hơn 10 MeV, trong khi đó năng lượng phóng xạ gamma do Co60 phát ra chỉ 1,25 MeV, Cs137 : 0,662MeV. Vì vậy thực phẩm không bị cảm ứng, không bị nhiễm xạ.
Ngoài ra, tia phóng xạ khá đắt tiền, để sử dụng được nó đòi hỏi phải có thiết bị, những điều kiện bảo hộ khi sử dụng, kiến thức sử dụng,. . . và sự biến đổi mùi, vị của thực phẩm mà chúng gây ra mặc dù vô hại, nhưng chưa được ứng dụng nhiều trong bảo quản thực phẩm.
Các loại chiếu xạ :
Liều hấp thu 10 kGy tương ứng với lượng nhiệt làm tăng 2,4 oC của một lít nước. Do vậy sự thay đổi gây ra do chiếu xạ còn nhỏ hơn do nhiệt.
Khi chiếu xạ, thực phẩm không gây ra độc tố, không làm tăng tính độc hay gây bệnh của vi sinh vật, mà còn làm giảm lượng vi sinh vật để kéo dài thời hạn tồn trữ thực phẩm. Sự thay đổi dinh dưỡng do bức xạ không lớn hơn do các phương pháp khác:
Liều thấp: (< 1 kGy) : tổn thất dinh dưỡng không đáng kể
Liều trung bình ( 1-2 kGy): mất một số vitamin nếu có không khí trong thực phẩm Liều cao (10-50 kGy): tổn thất vitamin. Nhưng nếu chiếu ở nhiệt độ thấp và không có không khí thì giảm đáng kể sự mất mát vitamin.
Ảnh hưởng của liều lượng chiếu xạ đến vi sinh vật (1kGy = 103 J/Kg)
Liều lượng, kGy |
Mức độ bị tác động |
50-100 50 15-50 5-10 1-10 0.15-0.35 0.01-0.25 0.01 |
Chết ngườivà các động vật cao cấp khác Hạn chế sự nảy mầm ra rễ của khoai, hành Diệt giun, sán và khả năng sinh sản côn trùng Diệt phần lớn côn trùng, vi sinh vật Diệt toàn bộ côn trùng, vi sinh vật Diệt Salmonella Diệt Clostridium botalinum Phân hủy enzim |
Khí sunfurơ hay anhydric sunfurơ (SO2) là một loại chất vừa là chất khử chống quá trình oxy hoá các chất không màu vừa có tính sát trùng mạnh và có tác dụng diệt các vi sinh vật làm hư hỏng rau quả. Tác dụng bảo quản của anhydric sunfurơ ở nhiệt độ trung bình thể hiện khi nồng độ là 0.05 – 0.20% tính theo khối lượng sản phẩm. Một trong các điều kiện cơ bản để SO2 có tác dụng bảo quản là độ acid
Trong môi trường kiềm trung tính SO2 không có tác dụng, vì vậy không nên dùng SO2 để bảo quản nhiều loại rau không có acid. Những loại quả trong thành phần chứa nhiều acid hữu cơ tự nhiên chính là đối tượng thích hợp nhất cho việc bảo quản bằng phương pháp sunfit hóa. Độ acid của quả nguyên liệu càng cao, nồng độ SO2 cần thiết sử dụng để sunfit hóa có hiệu quả càng thấp. Với các loại rau trong một số trường hợp người ta chỉ sunfit hóa cà chua và dưa bở.
SO2 là chất khí không màu, mùi hắc của lưu huỳnh cháy nặng hơn không khí 2.25 lần.
Có hai phương pháp: sunfit hóa khí và sunfit hóa ướt.
* Phương pháp ướt:
SO2 được nạp vào bình chứa và cho trực tiếp vào sản phẩm rau quả cần bảo quản. SO2 dễ tan trong nước lạnh (nhiệt độ tăng thì độ tan giảm đi rất nhanh). Do đó dung dịch SO2 được chuẩn bị sẵn trong nước lạnh với nồng độ 4,5 – 5,5% để hòa lẫn vào sản phẩm lỏng hay quả nghiền.
Nồng độ SO2 cho phép 0.12 –0.2% trong sản phẩm.
Phương pháp này ít kinh tế hơn vì tốn sức lao động và cần nhiều thùng chứa hay bể lớn.
* Phương pháp khô:
Xử l hóa động trong thùng chứa SO2 và đặt trong các phòng kín có cấu tạo đặc biệt. SO2 được nạp trực tiếp từ bình thép hay điều chế tại chỗ bằng cách đốt lưu huỳnh ngay trong phòng (phương pháp xông khói).
Khi xông khói khí SO2 sẽ chiếm đầy thể tích phòng và thấm qua bề mặt quả vào trong, do đó có tác dụng sát trùng.
Các phương pháp trên đều có hiệu quả kỹ thuật khử trùng rau quả như nhau.
Acid sunfurơ dễ dàng kết hợp với các sắc tố thực vật, nhất là các chất màu antoxian của rau quả để tạo thành các phức chất mới không màu. Vì vậy khi sunfit hóa các quả có màu đỏ, xanh và các màu khác, thường làm cho quả mất màu. Phản ứng này xảy ra theo chiều thuận nghịch và sau khi tách SO2 màu của sản phẩm quả lại được khôi phục.
Vì acid sunfurơ là một chất khử mạnh nên ngăn cản các quá trình oxi hóa trong quả và nói riêng là quá trình oxi hóa mang đến sự hóa hủy acid ascobic. Do đó SO2 là phương tiện rất tốt để bảo vệ vitamin C có trong sản phẩm.
Khi thay đổi pH của môi trường quá trình trao đổi chất và sự phân ly thức ăn của vi sinh vật bị thay đổi theo. mỗi loại vi sinh vật có khoảng pH hoạt động khác nhau.
Bảng pH hoạt động của một số vi sinh vật
Vi sinh vật |
pH thấp nhất |
pH cao nhất |
pH tối thích |
Bact. Coli |
4,4 |
7,8 |
6,5 |
Bact. Proteus |
4,9 |
9,4 |
7,6 |
Bact. Putrificus |
5,8 |
8,5 |
6,8 |
Bact. Subtilis |
4,9 |
9,4 |
7,6 |
Nấm men |
|
|
3 ¸ 6 |
Torula |
|
|
2,5 ¸ 6 |
Actinomyces |
5,0 |
9,0 |
7 ¸ 8 |
Bảo quản thực phẩm bằng acid là phương pháp chống hư hỏng thực phẩm do vi sinh vật gây ra bằng cách cho thêm một lượng nhỏ acid vô cơ hay hữu cơ. Các acid vô cơ có tác dụng mạnh đến vi sinh vật chủ yếu là do phân ly thành ion H+, các acid hữu cơ có tác dụng sát trùng còn phụ thuộc vào tính chất của các phân tử không phân ly hay các anion
Tác dụng của các loại acid phụ thuộc vào bản chất của chúng, tính chất của môi trường và đặc tính của vi sinh vật.
+ Cùng pH tác dụng sát trùng giảm đi theo thứ tự: acid Axeetic, acid xitric, acid lactic.
+ Cùng nồng độ % tác dụng sát trùng đối với nấm men yếu dần theo thứ tự: acid Axeetic, acid lactic, acid xitric.
Ở nhiệt độ khác nhau tác dụng của các loại acid lên cùng một vi sinh vật cũng khác nhau. Ví dụ: với Eschiarichia Coli tác dụng giảm dần theo thứ tự:
Trong công nghiệp thực phẩm người ta thường dùng acid axêtic, acid xitric, acid tactric. Nồng độ acid axêtic trong rau quả dầm dấm là 0,4 ¸ 2% . Đồ hộp quả người ta dùng một lượng nhỏ acid xitric hay acid tactric (0,03 ¸0,3%) để hạn chế sự hoạt động của vi sinh vật trong sản phẩm cần thanh trùng ngắn, đồng thờ để giữ cho sản phẩm có màu sáng và hương vị thích hợp.
Ngoài Anhydrit sufurơ ra trong bảo quản thực phẩm còn dùng nhiều hóa chất khác để sát khuẩn:
Do muối kiềm của acid sobic có tính tan nhiều trong nước và có tính sát trùng như nó nên người ta hay dùng natri sobat và kali sobat. lượng dùng muối natri tăng 30% và kali tăng 50% so với acid sobic.
Ngoài ra người ta còn dùng nhiều chất sát trùng khác như: acid flohidric HF và muối, fomandêhit HCHO, acid fomic HCOOH, acid xalixilic C6H4 – OH- COOH. Các chất này độc, gây bệnh đường ruột và thận khi dùng quá liều lượng.
Hoặc để dùng trong những trường hợp thật đặc biệt:
Thay vào việc xử lý trực tiếp các thực phẩm, chúng ta có thể dùng những biện pháp phòng chống gián tiếp. Trong nhiều trường hợp, chỉ cần một biện pháp để phòng sơ đẳng là đã hạn chế được các nguồn nhiễm
Cơ sở chống sự phát triển của nấm mốc trên thực phẩm là giữ vệ sinh nghiêm ngặt các bao bì và những nơi bảo quản hàng hóa
Tường, trần, và nền nhà kho phải được tẩy trùng đều đặn: nên dùng các dung dịch Hypoclorit, Crezin hoặc Ccrezitol sorbic. Điều rất nên làm là phủ lớp vôi hoặc lớp chống mốc bên ngoài
Đôi khi, chính bao bì làm ô nhiễm thực phẩm. Giấy hoặc túi chất dẻo có một lớp chống mốc giúp ta tránh được một phần các điều trở ngại đó.
Khí quyển vận chuyển các bào tử nấm mốc và đó là một nguồn ô nhiễm quan trọng, đề phòng nguồn ô nhiễm từ ngoài vào, ta có thể đặt những lưới lọc trước những cửa thông gió ngoài ra người ta có thể tránh không cho không khí ngoài lọt vào khi mở cửa bằng cách giữ cho trong nhà có áp suất hơi cao hơn bên ngoài.
Cũng có thể làm trong sạch không khí bằng hun khói hoặc phun mù những chất sát trùng, hoặc bằng chiếu các tia tử ngoại
Phun nước hoặc nước oxy già vào không gian trong nhà có tác dụng làm lắng bụi một cách cơ học, phương pháp này đôi khi được dùng trong các phòng thí nghiệm
Hơi Andehid formic có tỉ trọng gần bằng một, rất dễ khuếch tán, đó là một chất diệt nấm rất tốt nhất là trong khí quyển bão hoà hơi nước nó có thể được sử dụng.
Formol 40%: : 20ml
Nước : 20ml
Kalipermanganate : 8g Hoặc :
Formol 40% : 30ml
Nước sôi : 180ml
Vôi sống : 30g
- Hoặc bằng cách hạ cấp trùng hợp cao phân tử của Trioxymetylen bằng những “hộp sinh Formol“.
Andehid formic có mùi rất khó chịu và có tác dụng kích thích niêm mạc, đặc biệt là mắt, nên mặc dù có hiệu quả và rẻ tiền, nhưng việc sử dụng bị hạn chế. Người ta có thể làm cho mùi khó chịu đó mất đi nhanh hơn bằng cách phun Amoniac vào trong nhà sau khi đã phun Formol tác động trong thời gian cần thiết, hoặc quạt không khí vô trùng đuổi hết Formol trước khi làm việc.
Có nhiều loại màng bao đã được sử dụng trong quá trình bảo quản rau quả. Các loại màng bao thường được sử dụng.
+ Màng Lipit.
+ Guar gum.
Màng bao Chitosan (C6H13NO5)
Chitosan có trong cấu trúc tự nhiên của vỏ tôm, mai cua… ,chitin – sau khi tách chiết được diacetyl hoá với kiềm hoặc được enzim hoá bằng một chủng enzim đặc biệt sẽ cho chitosan. Chitosan là một polyme sinh học có hoạt tính sinh học cao, đa dạng,dễ hoà hợp vào cơ thể sinh vật, có tính kháng nấm và khả năng tự phân huỷ, khi tạo thành màng mỏng có tính bán thấm chống nấm… nên được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như y học, mỹ phẩm, bảo vệ môi trường , bảo quản rau quả tươi…
Trong thực tế, chitosan thường được chế biến ở dạng bột hoặc vảy mịn, trong môi trường thích hợp sẽ hoà tan, tạo ra dung dịch có độ nhớt độ dính cao, có khả năng đông tủa các hạt vô cơ cũng như thành phần hữu cơ khác. Tuỳ theo từng mục đích khác nhau mà người ta tạo ra các dẫn xuất khác nhau của chitosan, chúngcó khả năng tạo ra các màng mỏng trong suốt, bền vững, có tính bán thấm, tính kháng nấm vô hại với người và môi trường
+ Carboxylmethyl chitosan.
+ Carboxylmethyl cenllulose (CMC)
CMC là chất có dạng bột hoặc dạng xơ màu trắng, không vị không mùi không độc hại. Thông thường người ta dùng muối natri của Carboxylmethyl cenllulose để dễ hoà tan trong nước và trở thành thể keo trong suốt, độ nhớt cao. Dung dịch trung tính hoặc kiềm yếu có thể cất giữ trong thời gian lâu mà không bị biến chất. Ở nhiệt độ thấp và dưới ánh nắng cũng vẫn ổn định, ở nhiệt độ cao trên 80oC có thể làm cho độ nhớt dung dịch giảm.
Carboxylmethyl cenllulose hoá nâu ở 180-225oC và hóa than ở 210-250oC. Hoà tan trong nước lạnh và nước ấm, hấp phụ ẩm độ cao và có thể gia tăng trọng lượng bản thân bằng cách hấp thụ nước. Khối lượng riêng xốp nằm trong khoảng 0.4-0.8g/ml.
Carboxylmethyl cenllulose được ứng dụng nhiều trong công nghệ thực phẩm làm chất tạo nhũ, tạo bọt, chất ổn định; trong công nghệ sản xuất chất tẩy rửa; trong công nghiệp dệt; làm vecni cho giấy; trong dược phẩm làm chất kết dính, chất ổn định và chất độn; làm màng bao sinh học trong công nghệ bảo quản rau quả.
Sau khi được nhúng và làm khô trên trái, màng bao sẽ hạn chế sự trao đổi khí giữa quả và môi trường không khí bên ngoài, làm hạn chế sự hấp thụ O2 của quả dẫn đến làm giảm cường độ hô hấp và sự sản sinh những chất khí có hại như ethylen nên có thể trì hoãn được sự chín của quả.
Khả năng sử dụng các loại màng bao còn được phối hợp với các acid hữu cơ ( acid ascorbic, acid benzoic, acid citric, acid sorbic..) các chất chống oxy hóa hoặc các thuốc diệt nấm (Benomyl, Thiobendazole…)
Đối với một số loại hạt ngũ cốc và hạt ngũ cốc, các loại tinh bột. . . trong quá trình bảo quản tổn thất lớn nhất thường gặp sau ẩm, mốc là sâu mối, mọt. . . trong quá trình bảo quản thanh trùng kho trước khi nhập kho, xử lý hạt trước khi nhập kho bảo quản, trước khi nhập container vận chuyển, khử trùng khối hạt định kỳ, xử lý khối hat khi bị côn trùng tấn công . . .một số hoá chất được dùng trong quá trình này:
* Đối với mọt các hoá chất được dùng như:
Phương pháp sử dụng metyl bromide. trước hết phải bao trùm kín kho tính toán lượng thuốc cần dùng. Metyl bromide được đựng trong bình chịu áp lực, đặt lên cân, mở van cho thuốc vào kho đến khi đủ khối lượng cần thiết. theo quy định liều dùng trung bình 30 đến 40 gam metyl bromide cho một m3 hàng hoá và không khí trong kho. thời gian ủ khối hạt tối thiểu là 72 giờ.
Ngoài ra cũng có thể dùng Nicotin trích ly từ thuốc lá để phòng trừ mọt trong hạt.
* Đối với mối thường người ta sử dụng Crezot, Duotex, Napthamon. .. để diệt mối trong các kho bảo quản.
Trong bảo quản vật liệu thực phẩm, chuột, gián cũng gây tổn thất không phải nhỏ, việc phòng trừ chuột, gián cũng cần phải thực hiện nghiêm ngặt. Đối với việc đề phòng và trừ chuột trước hết cần vệ sinh kho sạch sẽ, thiết kế và xây dựng kho sao cho chuột không thể vào được, nếu đã có chuột vào kho có thể dùng bẩy để bắt, dùng hoá chất để diệt chuột như kẽm photphua, vacfarin. . .
Phòng trừ sinh học bệnh sau thu hoạch đã được quan tâm nghiên cứu trong thập niên vừa qua. Hiệu quả của các loại thuốc phòng trừ sinh học biểu hiện ưu việt hơn so với thuốc trừ bệnh hóa học.
Các phương pháp phòng trừ sinh học bao gồm việc sử dụng các vi sinh vật đối kháng (antagonist) hoặc các vi sinh vật khác có khả năng chống lại các vi sinh vật gây bệnh như nấm mốc (Trichoderma sp, Cladosporium sp), nấm men (Acremonium breve, Debaryomyces hansenii…) hoặc vi khuẩn (Bacillus subtillus, Enterobacter cloacae, Pseudomonas putida, P.cepacia, P. fluorescens…)
Phương thức hoạt động của các sản phẩm sinh học này bao gồm sự cạnh tranh với vi sinh vật gây bệnh, cạnh tranh dưỡng chất và các vị trí bị thương tích, sự phát sinh quá trình kháng kí chủ và mối tương tác trực tiếp giữa các vi sinh vật đối kháng và tác nhân gây bệnh.
Xem tiếp: Công nghệ sau thu hoạch một số nông sản
Xem lại: Cở sở lý thuyết công nghệ sau thu hoạch
Sưu tầm và biên soạn bởi: Valve Men Team