Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Cây cam (Citrus sinensis Osbeck) là cây ăn quả có múi giữ vị trí quan trọng trong sản xuất nông nghiệp và tiêu dùng thực phẩm toàn cầu nhờ hàm lượng dinh dưỡng cao, giàu vitamin C, vitamin A, acid folic, khoáng chất và tinh dầu. Tại Nhật Bản, giống cam ngọt (cam Satsuma) được canh tác và tiêu thụ rộng rãi nhưng có đặc điểm sinh học là vỏ mỏng, mô quả mềm xốp, mẫn cảm với nhiệt độ cao (đặc biệt dễ tổn thương cấu trúc tế bào khi nhiệt độ môi trường vượt quá 30°C) và dễ bị dập nát cơ học trong quá trình thu hái, bốc xếp. Nếu không được bảo quản trong điều kiện kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt, cam rất nhanh bị suy giảm phẩm chất cảm quan, hao hụt khối lượng tự nhiên và nhiễm các loại vi sinh vật gây thối hỏng.

Xuất phát từ yêu cầu kiểm soát chất lượng nông sản sau thu hoạch trong chuỗi cung ứng công nghiệp thực phẩm tại Nhật Bản, đề tài "Khảo sát quá trình bảo quản cam và đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cam trong quá trình bảo quản tại Công ty Cổ phần MT Nhật Bản" do sinh viên Phạm Thị Xuân thực hiện nhằm tìm hiểu thực tế quy trình sơ chế, bao gói và bảo quản lạnh tại doanh nghiệp.

Mục tiêu nghiên cứu:

  • Mục tiêu tổng quát: Khảo sát được quy trình bảo quản cam và đánh giá được các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cam trong quá trình bảo quản tại Công ty Cổ phần MT Nhật Bản.
  • Mục tiêu cụ thể:
    1. Tìm hiểu tổng quan về Công ty Cổ phần MT Nhật Bản (lịch sử hình thành, cơ cấu tổ chức, quy mô nhà xưởng và chuỗi phân phối).
    2. Tìm hiểu chi tiết quá trình bảo quản cam qua từng công đoạn trong dây chuyền sản xuất.
    3. Tìm hiểu danh mục trang thiết bị, dụng cụ và các bước vận hành kỹ thuật tại xưởng.
    4. Đánh giá các yếu tố môi trường, thao tác kỹ thuật và vi sinh vật ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng quả cam trong suốt quá trình lưu kho và phân phối.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng khảo sát: Quả cam ngọt Nhật Bản (giống cam Satsuma).
  • Phạm vi không gian: Khu vực nhà xưởng, kho nguyên liệu và phòng bao gói thuộc Công ty Cổ phần MT, địa chỉ tại Tsushima, tỉnh Aichi, Nhật Bản.
  • Phạm vi thời gian: Quá trình khảo sát và thu thập số liệu thực địa được tiến hành trong thời gian 12 tháng, từ tháng 5/2017 đến tháng 5/2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp khảo sát

Cơ sở lý thuyết về sinh lý, sinh hóa và bệnh học sau thu hoạch của quả cam

Khóa luận hệ thống hóa cơ sở lý luận về đặc tính thực vật học, cấu tạo giải phẫu và thành phần hóa sinh của quả cam. Cấu tạo quả gồm 3 phần chính: lớp vỏ ngoài (flavedo) chứa các túi tinh dầu; lớp cùi trắng (albedo) giàu pectin và cellulose; phần thịt quả gồm các múi chứa dịch bào mọng nước, bao bọc lấy hạt và lõi trung tâm.

Thành phần dinh dưỡng Giá trị trong 100g cam tươi Thành phần hóa học Hàm lượng ở múi Hàm lượng ở vỏ
Năng lượng 47 Kcal Nước 88,06% 75,95%
Nước 86,7 g Protein 0,90% -
Protein & Acid amin 0,9 g Tinh dầu - 2,40%
Chất xơ (Fiber) 2,4 g Sacharose 3,59% 1,22%
Đường (Sugar) 9,0 g Glucose 1,25% 3,49%
Vitamin C 53,2 mg Fructose 1,45% 3,24%
Vitamin A 225 IU Acid hữu cơ 1,41% 0,22%
Canxi (Ca) 40 mg Cellulose 0,47% 3,49%
Kali (K) 181 mg Pectin 1,41% 0,22%
Magie (Mg) 10 mg Vitamin C 65 mg% 170 mg%

Sau khi thu hái, cam tiếp tục diễn ra các quá trình trao đổi chất:

  • Biến đổi vật lý: Bay hơi nước qua khí khổng và vết thương cơ học; giảm khối lượng tự nhiên (trong đó hao hụt do bay hơi nước chiếm 75–85%, do tiêu hao chất hữu cơ qua hô hấp chiếm 15–25%); quá trình sinh nhiệt nội sinh làm tăng nhiệt độ đống ủ.
  • Biến đổi sinh lý - sinh hóa: Hoạt động hô hấp không đỉnh biến (non-climacteric) nhưng có biểu hiện tương tự đột biến khi gặp tổn thương; phân giải tinh bột và hemicellulose thành các đường đơn (glucose, fructose, xylose, galactose); enzyme protopectinase chuyển hóa protopectin không tan thành pectin hòa tan gây mềm mô quả; suy giảm hàm lượng acid hữu cơ và vitamin C do quá trình oxy hóa.
  • Bệnh học sau thu hoạch: Các bệnh thối hỏng do nấm gây ra, bao gồm bệnh nẫu chua (Galactomyces geotrichum / bào tử Geotrichum candidum), bệnh thối mốc xanh (Penicillium italicum), bệnh mốc ghi (Penicillium digitatum), thối cuống do Alternaria citri, thối cuống do Phomopsis citri, và thối do Diplodia.

Khóa luận cũng tổng quan các công nghệ bảo quản hiện đại trên thế giới và tại Việt Nam: công nghệ tế bào sống CAS (Nhật Bản, bảo quản ở -35°C kết hợp trường điện từ và sóng âm), công nghệ xử lý nano hexanal (Canada), chế phẩm ức chế ethylene Retain (1-MCP), công nghệ khí quyển có kiểm soát (CA), công nghệ khí quyển biến đổi (MAP bằng bao bì PE, HDPE, LDPE), màng bao bán thấm sáp BQF-15 và màng bao sinh học Chitosan 0,25%.

Phương pháp nghiên cứu và khảo sát thực tế

Tác giả áp dụng các phương pháp thu thập dữ liệu và quan sát trực tiếp trong môi trường sản xuất công nghiệp:

  • Phương pháp thu thập thông tin: Tiếp nhận và phân tích các tài liệu kỹ thuật, tiêu chuẩn ISO (ISO 9001-2000, ISO 9001-2008, ISO 9001-2015), quy định vận hành của công ty từ cán bộ quản lý; phỏng vấn trực tiếp công nhân và tổ trưởng dây chuyền.
  • Phương pháp quan sát thực địa: Quan sát trực tiếp từng công đoạn từ tiếp nhận nguyên liệu, kiểm tra cảm quan, vận chuyển nội bộ, sơ chế, bao gói đến lưu kho lạnh; ghi chép nhật ký sản xuất, chụp ảnh tư liệu và đánh giá việc chấp hành tiêu chuẩn 5S (Seiri - Seiton - Seiso - Seiketsu - Shitsuke) cùng điều kiện vệ sinh nhà xưởng.
STT Tên thiết bị / Dụng cụ khảo sát Nguồn gốc xuất xứ
1 Máy dập băng dính Nhật Bản
2 Cân điện tử Nhật Bản
3 Hộp đựng sản phẩm chuyên dụng Nhật Bản
4 Rổ, rá nhựa phân loại Nhật Bản
5 Xô chứa quả phế phẩm / quả hỏng Nhật Bản
6 Băng dính màu niêm phong Nhật Bản
7 Túi đựng quả chuyên dụng Nhật Bản

Nội dung chính theo từng chương

Phần 1: Mở đầu

Trình bày tính cấp thiết của đề tài xuất phát từ giá trị kinh tế, dinh dưỡng của cây cam và thực trạng tổn thất sau thu hoạch của quả tươi khi chịu tác động của điều kiện nhiệt độ môi trường. Xác định rõ mục đích, mục tiêu tổng quát, 4 mục tiêu cụ thể, cùng ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài trong việc hoàn thiện kỹ năng nghề nghiệp và nâng cao hiệu quả bảo quản cam thương phẩm.

Phần 2: Tổng quan tài liệu

  • Giới thiệu doanh nghiệp thực tập: Công ty Cổ phần MT (tiền thân là Công ty TNHH MT thành lập ngày 04/04/1945, cùng thành lập với Công ty Cổ phần Nagoya Kinen) với số vốn ban đầu 19,2 triệu yên; khối lượng giao dịch đạt 6,385 triệu yên (năm 2007). Ban lãnh đạo gồm Chủ tịch Yukihiko Takeuchi, các đại diện Yutaka Shiroyama, Yutaka Putton, kiểm toán viên Masato Adachi. Nhân sự (tính đến 05/2018) gồm 35 nhân viên chính thức, 21 nhân viên thời vụ và 171 nhân viên bán thời gian. Tổng diện tích xưởng 14.345 m², diện tích kho chứa nguyên liệu 1.912 m². Công ty đạt các chứng nhận ISO 9001:2000, ISO 9001:2008 và ISO 9001:2015.
  • Tình hình sản xuất và tiêu thụ cam: Tổng hợp số liệu sản lượng toàn cầu niên vụ 2012–2013 đạt 69,04 triệu tấn (Brazil dẫn đầu với 18,02 triệu tấn; Mỹ 8,1 triệu tấn; Trung Quốc 6,5 triệu tấn; EU 5,7 triệu tấn; Ấn Độ 5,0 triệu tấn; Việt Nam 520.846 tấn). Tại Việt Nam, diện tích trồng năm 2007 đạt 86.000 ha, tập trung tại Đồng bằng sông Cửu Long (47.900 ha), Đông Bắc (13.100 ha) và Bắc Trung Bộ (8.000 ha).
  • Cơ sở khoa học về biến đổi và bệnh hại: Phân tích chi tiết các biến đổi sinh hóa, quá trình hô hấp, sự phân giải protopectin và các dạng bệnh thối do nấm (Galactomyces geotrichum, Penicillium, Alternaria, Phomopsis, Diplodia).
  • Các biện pháp bảo quản sau thu hoạch: Đánh giá ưu nhược điểm của công nghệ CAS, công nghệ nano hexanal, chế phẩm Retain, màng bán thấm BQF-15, màng chitosan và phương pháp bảo quản lạnh ở mức 7–10°C.

Phần 3: Đối tượng, nội dung và phương pháp khảo sát

Xác định đối tượng khảo sát là giống cam ngọt Satsuma tại Công ty Cổ phần MT (Tsushima, Aichi, Nhật Bản) từ tháng 5/2017 đến tháng 5/2018. Lập danh mục 7 nhóm thiết bị, dụng cụ và xác lập 4 nội dung khảo sát chuyên sâu: dây chuyền sản xuất, công đoạn bao gói, công đoạn bảo quản lạnh và đánh giá các yếu tố ảnh hưởng. Chi tiết hóa phương pháp thu thập dữ liệu thứ cấp và phương pháp quan sát trực tiếp hiện trường.

Phần 4: Kết quả khảo sát và thảo luận

Khóa luận mô tả chi tiết quy trình công nghệ bảo quản cam qua 5 công đoạn kế tiếp nhau tại nhà máy:

Nguyên liệu nhập xưởng

  1. Công đoạn tiếp nhận nguyên liệu:

    • Cam nguyên liệu được thu mua từ vùng trồng thuộc tỉnh Mie (Nhật Bản), vận chuyển về xưởng bằng xe tải chuyên dụng (tần suất 5–7 xe/ngày, sản lượng 5–7 tấn/ngày trong chính vụ; trường hợp trái vụ công ty tiếp nhận cam từ nguồn nhập khẩu).
    • Quy trình tiếp nhận: Chuẩn bị dụng cụ -> Kiểm tra cảm quan nguyên liệu (độ tươi, không dập nát, thối hỏng, bao bì nguyên vẹn) -> Kiểm tra nhãn mác, xuất xứ -> Ghi chép nhật ký nhập hàng.
    • Nguyên liệu đạt chuẩn được đưa ngay vào kho lạnh sơ bộ, tuyệt đối không để tiếp xúc trực tiếp với nền xưởng.

  2. Công đoạn vận chuyển từ kệ tổng và chuẩn bị dụng cụ:

    • Nguyên liệu được quản lý điều chuyển từ kho lạnh (7–10°C) ra khu vực bao gói (12–15°C). Tổ trưởng tiếp nhận, kiểm tra số lượng và bàn giao cho công nhân.
    • Công nhân chuẩn bị cân điện tử, dụng cụ dập băng dính, bao bì, rổ nhựa và xô chứa quả hỏng.

  3. Công đoạn bao gói sản phẩm:

    • Quá trình thực hiện tại phòng bao gói duy trì nhiệt độ 12–15°C.
    • Công nhân kiểm tra cảm quan từng quả để loại bỏ quả khuyết tật hoặc dập nát phát sinh.
    • Đóng gói theo các quy cách thương phẩm: túi 1 kg, túi 1,7 kg hoặc đóng túi 5 quả.
    • Nhân viên phải tuân thủ nghiêm ngặt quy định vệ sinh: mặc đồng phục, đội mũ, đeo găng tay sạch; phòng bao gói có hệ thống thông gió và đèn diệt côn trùng.

  4. Công đoạn bảo quản lạnh và xuất hàng:

    • Sản phẩm sau khi đóng gói được chuyển vào kho lạnh duy trì nhiệt độ 7–10°C để chờ xuất xưởng hoặc xếp trực tiếp lên xe giao hàng cho các kênh phân phối (Tokai Coop, Aichi Coop, Công ty Cổ phần Uni và hệ thống siêu thị).

Phần 5: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết các kết quả khảo sát về quy trình công nghệ tại Công ty Cổ phần MT và đưa ra các đề xuất nhằm duy trì kiểm soát nhiệt độ, vệ sinh kho bãi và giảm thiểu tỷ lệ phế phẩm.

Kết quả và đóng góp

Kết quả kỹ thuật ghi nhận tại doanh nghiệp

Khóa luận đã ghi nhận và hệ thống hóa đầy đủ các thông số vận hành thực tế trong dây chuyền bảo quản cam ngọt tại Công ty Cổ phần MT Nhật Bản:

Công đoạn Điều kiện kỹ thuật / Thông số vận hành Quy định kiểm soát & Thao tác
Tiếp nhận nguyên liệu Khối lượng: 5–7 tấn/ngày (5–7 xe/ngày vào chính vụ); Nguồn gốc: Tỉnh Mie. Kiểm tra đối chiếu hóa đơn, kiểm tra nhãn mác, đánh giá cảm quan độ cứng, độ dập nát. Loại bỏ lô hàng không đạt chuẩn.
Bảo quản sơ bộ Nhiệt độ kho lạnh: 7 – 10°C; Cách ly nền kho. Lưu trữ trên các giá kệ tổng, không để hàng trực tiếp dưới sàn; duy trì lưu thông khí.
Chuyển giao & Sơ chế Chuyển từ kho lạnh ra khu vực chuẩn bị; Giám sát: Tổ trưởng bộ phận. Đếm số lượng, kiểm tra đối chiếu khối lượng, sắp xếp dụng cụ dập ghim, cân, rổ nhựa.
Bao gói sản phẩm Nhiệt độ phòng bao gói: 12 – 15°C; Quy cách: 1 kg, 1,7 kg, 5 quả/túi. Công nhân mặc bảo hộ, đội mũ, đeo găng tay; qua buồng đệm có đèn diệt côn trùng; phân loại loại bỏ quả lỗi.
Bảo quản lạnh thương phẩm Nhiệt độ kho lạnh: 7 – 10°C; Hệ thống giá đỡ chuyên dụng. Xếp kiện hàng theo quy chuẩn xuất kho; điều chuyển lên xe lạnh phân phối đến hệ thống siêu thị và hợp tác xã.

Đóng góp của đề tài

  • Về mặt thực tiễn: Khóa luận ghi nhận chi tiết mô hình quản lý chuỗi cung ứng và kỹ thuật xử lý cam tươi quy mô công nghiệp tại Nhật Bản. Việc ứng dụng hệ thống kho mát 7–10°C kết hợp phòng bao gói 12–15°C và tiêu chuẩn 5S giúp hạn chế quá trình hô hấp, ngăn ngừa tổn thương nhiệt (vốn xảy ra ở >30°C), giảm thiểu bay hơi nước và ngăn chặn sự phát triển của nấm bệnh gây thối hỏng.
  • Về mặt học thuật: Cung cấp tài liệu tổng quan hệ thống về đặc tính hóa sinh, cơ chế bệnh học sau thu hoạch của quả cam (Citrus sinensis) và so sánh các công nghệ bảo quản tiên tiến trên thế giới (CAS, Nano, MAP, Chitosan).

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của khóa luận:
    • Khóa luận dừng lại ở mức độ khảo sát mô tả quy trình công nghệ và quan sát vận hành thực tế tại một doanh nghiệp, chưa tiến hành các thí nghiệm đối chứng có bố trí công thức trong phòng thí nghiệm.
    • Chưa có số liệu phân tích định lượng chi tiết về sự biến thiên của các chỉ tiêu hóa lý (hàm lượng đường tổng số, độ acid chuẩn độ, hàm lượng vitamin C, tỷ lệ hao hụt khối lượng theo từng mốc thời gian ngày bảo quản cụ thể) của lô cam trong suốt thời gian lưu kho.
  • Hướng mở rộng:
    • Cần thực hiện các nghiên cứu theo dõi định lượng động thái thay đổi chất lượng cảm quan và thành phần hóa học của cam Satsuma theo các dải nhiệt độ bảo quản khác nhau (ví dụ 4°C, 8°C, 12°C).
    • Nghiên cứu kết hợp màng bao sinh học an toàn (như màng Chitosan hoặc màng bao nano) vào quy trình bao gói sẵn có tại nhà máy nhằm kéo dài hơn nữa thời hạn thương phẩm.

Giá trị tham khảo

Khóa luận là tài liệu tham khảo thực tế hữu ích cho:

  • Sinh viên và giảng viên ngành Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sau thu hoạch, Bảo quản Nông sản: Nắm bắt được phương pháp tổng quan tài liệu về bệnh học nông sản và cách thức tổ chức một dây chuyền sơ chế, bao gói trái cây tươi theo tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản.
  • Cán bộ kỹ thuật, quản lý kho tại các hợp tác xã và doanh nghiệp chế biến rau quả: Tham khảo các thông số kiểm soát nhiệt độ theo từng phân khu (kho nhận hàng 7–10°C, phòng bao gói 12–15°C), phương pháp kiểm soát vi sinh vật và côn trùng, cùng mô hình triển khai thực hành tốt 5S tại khu vực đóng gói.

Câu hỏi thường gặp

1. Giống cam được khảo sát tại Công ty MT có đặc điểm sinh học gì đáng lưu ý trong bảo quản?

Khóa luận khảo sát giống cam ngọt Satsuma của Nhật Bản. Loại cam này có vị ngọt, không hạt, kích thước nhỏ hơn cam thông thường và vỏ rất mỏng, có nhiều túi tinh dầu. Do vỏ không bám chặt khít vào múi thịt, các tổn thương cơ học do va đập rất khó phát hiện từ bên ngoài bằng mắt thường nhưng lại làm thịt quả nhanh hỏng. Ngoài ra, cấu trúc tế bào thịt quả rất dễ bị tổn thương khi nhiệt độ môi trường vượt quá 30°C.

2. Các thông số nhiệt độ tiêu chuẩn trong dây chuyền bảo quản cam tại Công ty MT là bao nhiêu?

Quy trình tại công ty áp dụng 2 ngưỡng nhiệt độ chính:

  • Khu vực kho lạnh bảo quản sơ bộ và kho lạnh bảo quản thành phẩm sau bao gói: duy trì ở mức 7 – 10°C.
  • Khu vực phòng phân loại và bao gói sản phẩm: duy trì ở mức 12 – 15°C.

3. Quy cách bao gói cam thương phẩm tại nhà máy được thực hiện như thế nào?

Cam sau khi được kiểm tra cảm quan và phân loại đạt chuẩn sẽ được công nhân đóng gói theo 3 quy cách khối lượng/số lượng:

  • Túi trọng lượng 1 kg.
  • Túi trọng lượng 1,7 kg.
  • Túi định lượng 5 quả/túi.

4. Những tác nhân nấm bệnh chính nào gây thối hỏng cam sau thu hoạch được nêu trong tài liệu?

Văn bản nêu rõ các bệnh thối hỏng chính gồm:

  • Bệnh nẫu chua do nấm Galactomyces geotrichum (dạng bào tử Geotrichum candidum), không phát triển được ở nhiệt độ dưới 5°C.
  • Bệnh thối mốc xanh (Penicillium italicum) và mốc ghi (Penicillium digitatum), có nhiệt độ giới hạn phát triển là 7°C.
  • Bệnh thối cuống do các nấm Alternaria citri, Phomopsis citri (nhiệt độ tối thích 23–24°C) và Diplodia (nhiệt độ tối thích 20–30°C).

5. Nguồn nguyên liệu cam của Công ty MT được nhập từ đâu và quy mô tiếp nhận ra sao?

Cam nguyên liệu của công ty chủ yếu được thu mua và vận chuyển từ tỉnh Mie (Nhật Bản). Vào chính vụ thu hoạch, mỗi ngày công ty tiếp nhận từ 5 đến 7 xe chở nguyên liệu, tương đương khối lượng khoảng 5 đến 7 tấn cam/ngày. Vào thời điểm trái vụ, công ty nhập khẩu cam từ các quốc gia khác để duy trì công suất cung ứng.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Phạm Thị Xuân đã hệ thống hóa đầy đủ cơ sở khoa học về đặc tính sinh học, thành phần hóa học và các biến đổi bệnh lý sau thu hoạch của quả cam ngọt. Đề tài đã khảo sát chi tiết quy trình công nghệ tiếp nhận, sơ chế, bao gói và bảo quản lạnh tại Công ty Cổ phần MT Nhật Bản với các thông số kỹ thuật rõ ràng (kho lạnh 7–10°C, phòng bao gói 12–15°C, năng suất tiếp nhận 5–7 tấn/ngày). Kết quả khảo sát phản ánh quy trình xử lý sau thu hoạch chuẩn hóa trong doanh nghiệp thực phẩm Nhật Bản, mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho công tác bảo quản quả có múi tại Việt Nam.