Nghiên cứu công nghệ bảo quản quả vải nhãn trong môi trường lạnh kết hợp bao gói khí cải biến

• Tác giả: Hồ Hữu Phùng
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Việt Dũng
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Nhiệt
• Đề tài: Công Nghệ Bảo Quản Quả Vải, Nhãn Trong Môi Trường Lạnh Kết Hợp Bao Gói Khí Cải Biến
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ BẢO QUẢN RAU QUẢ
• 1.1. Tổng quan về thị trường rau quả Việt Nam
• 1.2. Tổng quan về bảo quản rau quả tươi
• 1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản
• 1.4. Các phương pháp bảo quản rau quả tươi
• 1.5. Công nghệ nhiệt độ thấp kết hợp với bao gói khí cải biến
• 1.5.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu
• 1.5.1.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.5.1.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.5.2. Tổng quan về quá trình hô hấp của rau quả tươi
• 1.5.2.1. Cường độ hô hấp và hệ số hô hấp
• 1.5.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp
• 1.5.2.3. Xây dựng mô hình hô hấp
• 1.5.2.3.1. Quá trình hô hấp
• 1.5.2.3.2. Mô hình hô hấp Michaelis-Menten
• 1.5.2.3.3. Các dạng mô hình hô hấp khai triển
• 1.5.3. Mô hình trao đổi nhiệt-trao đổi chất
• 1.5.3.1. Các giả thiết tính toán mô hình
• 1.5.3.2. Mô hình toán quá trình hô hấp - trao đổi chất
• 1.5.3.3. Phương trình cân bằng entanpy
• 1.5.3.4. Phương pháp giải mô hình toán học
• 1.5.3.4.1. Các bước giải mô hình toán học
• 1.5.3.4.2. Phần mềm mô phỏng
• 2. NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
• 2.1. Phương pháp xác định cường độ hô hấp
• 2.1.1. Phương pháp hệ kín (Closed system)
• 2.1.2. Phương pháp hệ hở (Flow-though system)
• 2.1.3. Phương pháp hệ màng (Permeable system)
• 2.2. Lựa chọn phương pháp thí nghiệm
• 2.3. Đối tượng thí nghiệm
• 2.3.1. Đối tượng 1: Quả vải (Litchi chinensis Sonn.)
• 2.3.2. Đối tượng 2: Quả nhãn (Dimocarpus longan)
• 2.4. Số lượng và tổ chức thí nghiệm
• 2.4.1. Thí nghiệm đối với quả vải
• 2.4.2. Thí nghiệm đối với quả nhãn
• 2.5. Thiết bị thí nghiệm
• 2.5.1. Máy phân tích khí
• 2.5.2. Bộ đo nhiệt độ, độ ẩm
• 2.5.3. Tủ lạnh thí nghiệm
• 2.6. Quy trình thí nghiệm
• 2.7. Xử lý kết quả nghiên cứu thực nghiệm
• 2.8. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm
• 2.8.1. Xác định tham số mô hình nồng độ khí trong bao gói MAP
• 2.8.2. Xác định tham số mô hình cường độ hô hấp
• 3. DỰ ĐOÁN CÁC THÔNG SỐ BẢO QUẢN
• 3.1. Dự đoán các thông số trong môi trường bình kín
• 3.1.1. Dự đoán nồng độ khí trong bình kín cho quả vải
• 3.1.2. Dự đoán nồng độ khí trong bình kín cho quả nhãn
• 3.2. Dự đoán các thông số trong bao gói MAP
• 3.2.1. Lựa chọn màng bao gói
• 3.2.2. Dự đoán nồng độ khí trong bao gói
• 3.2.3. Dự đoán nhiệt độ và độ ẩm trong bao gói
• 3.2.4. Dự đoán độ hao hụt tự nhiên của quả trong bao gói
• 3.3. Đánh giá chất lượng bảo quản và kiểm chứng mô hình mô phỏng
• 3.3.1. Kết quả thực nghiệm bảo quản quả vải trong bao gói
• 3.3.2. Kết quả thực nghiệm bảo quản quả nhãn trong bao gói
• 3.4. Đề xuất ứng dụng
• 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Phụ lục 1: Kim ngạch xuất khẩu rau quả Việt Nam
• Phụ lục 2: Nhiệt độ và độ ẩm bảo quản tối ưu
• Phụ lục 3: Độ thấm khí của một số Plastic Film
• Phụ lục 4: Nhận dạng tham số mô hình cường độ hô hấp

I. Giới thiệu về công nghệ bảo quản

Công nghệ bảo quản quả vải và nhãn trong môi trường lạnh kết hợp với bao gói khí cải biến là một trong những giải pháp quan trọng nhằm nâng cao chất lượng và thời gian bảo quản của các loại trái cây này. Bảo quản trái cây không chỉ giúp duy trì độ tươi ngon mà còn giảm thiểu tổn thất sau thu hoạch. Quá trình hô hấp của trái cây diễn ra liên tục, trong đó quả vải và quả nhãn có cường độ hô hấp cao, dẫn đến việc chúng dễ bị hư hỏng nếu không được bảo quản đúng cách. Việc áp dụng công nghệ bảo quản hiện đại như bao gói khí cải biến (MAP) giúp kiểm soát môi trường bên trong bao gói, từ đó kéo dài thời gian bảo quản và giữ được chất lượng sản phẩm. Theo nghiên cứu, việc sử dụng môi trường lạnh kết hợp với MAP có thể làm giảm tốc độ hô hấp, từ đó giảm thiểu sự phân giải chất dinh dưỡng và kéo dài thời gian bảo quản.

1.1. Tình hình nghiên cứu trong nước và quốc tế

Tình hình nghiên cứu về công nghệ bảo quản trái cây tại Việt Nam còn hạn chế, chủ yếu tập trung vào các phương pháp truyền thống. Trong khi đó, các nước phát triển đã áp dụng thành công công nghệ bao gói khí và bảo quản lạnh từ nhiều năm trước. Nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng công nghệ bảo quản thực phẩm hiện đại không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn tăng khả năng cạnh tranh trên thị trường quốc tế. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng, việc kết hợp giữa bảo quản lạnh và bao gói khí cải biến có thể làm tăng thời gian bảo quản lên gấp 4 lần so với phương pháp bảo quản thông thường. Điều này cho thấy tiềm năng lớn của công nghệ này trong việc bảo quản trái cây tươi sống tại Việt Nam.

II. Quy trình bảo quản quả vải và nhãn

Quy trình bảo quản quả vải và nhãn bao gồm nhiều bước quan trọng, từ thu hoạch đến bảo quản. Đầu tiên, việc thu hoạch cần được thực hiện vào thời điểm thích hợp để đảm bảo chất lượng trái cây. Sau đó, quá trình bảo quản cần được thực hiện trong môi trường lạnh với nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát chặt chẽ. Nhiệt độ bảo quản lý tưởng cho quả vải thường dao động từ 2 đến 5 độ C, trong khi đó quả nhãn có thể được bảo quản ở nhiệt độ từ 1 đến 4 độ C. Việc sử dụng bao bì thực phẩm phù hợp cũng rất quan trọng, giúp giảm thiểu sự mất nước và duy trì độ tươi ngon của trái cây. Các nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng công nghệ bao gói hiện đại có thể làm giảm cường độ hô hấp của trái cây, từ đó kéo dài thời gian bảo quản. Đặc biệt, việc sử dụng mô hình hô hấp để dự đoán các thông số bảo quản là rất cần thiết để tối ưu hóa quy trình này.

2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản quả vải và nhãn, bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, và thành phần khí trong bao gói. Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến cường độ hô hấp của trái cây. Độ ẩm cũng cần được kiểm soát để tránh tình trạng mất nước, dẫn đến héo và giảm chất lượng. Ngoài ra, thành phần khí trong bao gói cũng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chất lượng trái cây. Việc điều chỉnh nồng độ O2 và CO2 trong bao gói có thể giúp giảm tốc độ hô hấp và kéo dài thời gian bảo quản. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, việc sử dụng công nghệ bao gói khí cải biến có thể tạo ra môi trường tối ưu cho việc bảo quản trái cây, từ đó nâng cao chất lượng và giá trị sản phẩm.

III. Đánh giá chất lượng bảo quản

Đánh giá chất lượng bảo quản quả vải và nhãn là một bước quan trọng trong quy trình nghiên cứu. Các chỉ tiêu đánh giá bao gồm độ tươi ngon, màu sắc, hương vị và hàm lượng dinh dưỡng của trái cây. Việc sử dụng các phương pháp phân tích hiện đại giúp xác định chính xác các chỉ tiêu này. Nghiên cứu cho thấy, việc áp dụng công nghệ bảo quản lạnh kết hợp với bao gói khí cải biến không chỉ giúp duy trì chất lượng mà còn giảm thiểu tổn thất sau thu hoạch. Các kết quả thực nghiệm cho thấy, quả vải và nhãn được bảo quản bằng phương pháp này có chất lượng tốt hơn so với các phương pháp bảo quản truyền thống. Điều này chứng tỏ rằng, việc áp dụng công nghệ bảo quản hiện đại là cần thiết để nâng cao giá trị sản phẩm và đáp ứng nhu cầu của thị trường.

3.1. Kết quả thực nghiệm

Kết quả thực nghiệm cho thấy, quả vải và nhãn được bảo quản trong môi trường lạnh kết hợp với bao gói khí cải biến có chất lượng vượt trội so với các phương pháp bảo quản khác. Các chỉ tiêu như độ tươi ngon, màu sắc và hương vị đều được duy trì tốt trong suốt thời gian bảo quản. Đặc biệt, hàm lượng vitamin C và các chất dinh dưỡng khác cũng được bảo toàn ở mức cao. Điều này cho thấy, việc áp dụng công nghệ bảo quản hiện đại không chỉ giúp kéo dài thời gian bảo quản mà còn nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Các nghiên cứu tiếp theo cần được thực hiện để tối ưu hóa quy trình bảo quản và mở rộng ứng dụng của công nghệ này trong ngành nông sản Việt Nam.