MỞ ĐẦU Đề tài nghiên cứu công nghệ và thiết bị sơ chế bảo quản tập trung một số loại rau, hoa, quả tươi thuộc Bộ Nông nghiệp và PTNT quản lý, do TS Cao Văn Hùng - NCVC, 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 16 cán bộ nghiên cứu từ 4 cơ quan khác nhau: Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, Viện Nghiên cứu rau quả, Công ty TNHH Thảo nguyên và Doanh nghiệp Tư nhân Nguyễn Văn Đức Mục tiêu chung của đề tài: Tạo ra được các công nghệ, hệ thống thiết bị tiên tiến qui mô tập trung để đảm bảo và nâng cao chất lượng bảo quản một số loại rau, quả, hoa tươi có giá trị kinh tế hàng hóa, phù hợp yêu cầu của nhà sản xuất, cơ chế của thị trường và thị hiếu người tiêu dùng. Đối tượng rau, quả hoa được chọn của đề tài là: - Quả: Xoài, vải. - Rau: Cà chua, dưa chuột.
- Hoa: Cúc và hồng. Để đạt được mục tiêu trên, nội dung nghiên cứu của đề tài là: - Tổng kết các kết quả SCBQ rau, quả, hoa - Nghiên cứu qui trình công nghệ sơ chế và bảo quản rau quả hoa - Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị SCBQ - Xây dựng mô hình sơ chế bảo quản Thời gian thực hiện: 3 măm (2006-2008), trong đó: Năm 2006: - Nghiên cứu bước đầu qui trình công nghệ sơ chế và bảo quản rau quả hoa - Thiết kế hệ thống thiết bị quả và hoa - Chế tạo thiêtá bị Nhúng/phun emulsion và Làm khô 2) Năm 2007: - Tổng kết các kết quả SCBQ rau, quả, hoa - Nghiên cứu hoàn thiện qui trình công nghệ sơ chế và bảo quản vải, cà chua và hoa - Chế tạo hệ thống thiết bị quả còn lại Làm sạch (bằng nước hoặc khí thổi) Làm khô 1 Phân lọai theo kích thước - Khảo nghiệm hệ thống thiết bị quả Năm 2008: - Hoàn thiện Qui trình SCBQ xoài cát Hòa lộc - Hoàn thiện Qui trình SCBQ dưa chuột - Chế tạo hệ thống các thiết bị SCBQ hoa - Xây dựng mô hình sơ chế bảo quản - vii - Sản phẩm cụ thể của đề tài là: Dạng I: - Hệ thống thiết bị liên hoàn cho quả. Model CoQL-1, năng suất1 tấn/h - Hệ thống thiết bị SCBQ hoa hồng, model TDH-6000, năng suất 6000 cành/mẻ - Mô hình SCBQ giữ mầu đỏ quả vải - Mô hình SCBQ cà chua bằng thiết bị và thu công - Mô hình SCBQ hoa cúc và hoa hồng bằng thiết bị Dạng II và III: - Báo cáo tổng kết kết quả SCBQ rau quả hoa giai đoạn 1995-2005 - Qui trình SCBQ xoài cát Hòa lộc bằng màng bán thấm - Qui trình SCBQ vải bằng bằng hạn chế hoạt lực PPO trong môi trường thích hợp - Qui trình SCBQ cà chua bằng màng bán thấm - Qui trình SCBQ dưa chuột bằng màng bán thấm - Qui trình SCBQ hoa cúc Đài loan - Qui trình SCBQ hoa hồng Pháp - 1 Bài báo về bảo quản cà chua bằng bọc màng bán thấm ăn được - 1 Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ về bảo quản dưa chuột bằng bọc màng bán thấm - 1 Quyết định công nhận nội dung sáng chế bảo quản cà chua bằng bọc màng bán thấm - viii - 1. Ngoài nước Bảo quản quả bằng bọc màng bán thấm (coating / waxing) Sơ chế bảo quản quả bằng bọc màng bán thấm (coating / waxing) là một dạng bao gói, tuy nhiên đây là dạng bao gói trực tiếp trên bề mặt quả, nơi trực tiếp tiếp xúc với môi trường bên ngoài.
Đây là sự khác biệt giữa bao gói nhằm bảo vệ không trực tiếp tiếp xúc với bề mặt quả. Chức năng và tác dụng của màng bán thấm là giảm sự bốc hơi nước từ quả ra môi trường, giảm cường độ hô hấp do giảm sự tiếp xúc của quả với ô xy, ổn định hoạt độ nước, giữ gìn được được các đặc tính trạng thái của quả và chống lại sự lây nhiễm của vi sinh vật cho quả [Kester. Lịch sử bọc màng bán thấm để bảo quản rau quản có từ lâu đời. Cam, chanh được nhúng trong dung dịch tạo màng bán thấm ở Trung quốc từ thế kỷ 12-13, người Trung quốc cho rằng mó đã hạn chế sự mất nước và hạn chế lên men cho rau quả bảo quản [Hardenburg R.
Ở Anh, từ thế kỷ 16 đã nhúng thịt vào trong chất béo để tránh mất nước của thịt [Labuza, 1981] [40]. Ở Mỹ, dùng paraffin nóng để bọc quả có múi từ những năm 1930, dùng sáp dầu cọ và emulsion dầu trong nước để bọc rau quả từ những năm 1950 [Kaplan, 1986]. Nhiều tài liệu của nhiều tác giả từ những năm 1930 về bọc màng bán thấm ăn được cho rau quả bằng polysacharide, protein và lipid hoặc hỗn hợp của nó [Kester và Fennema, 1988) [38]. Nhiều nghiên cứu sớm về bọc màng bán thấm bằng paraffin, dầu và sáp emulsion cho táo và lê vào những năm 1930-1940 cho thấy kết quả chậm chuyển màu vàng, mềm hoá và giữ được hương vị.
Quan sát và được giải thích là tăng nồng độ CO2 và giảm O2 ở trên bề mặt quả. Tất cả các biện pháp bọc màng bán thấm cho quả táo có kết quả cường độ hô hấp giảm 25-35% (bọc bằng dầu) và 18% (bọc bằng emulsion) so với quả không bọc. Hiệu quả của việc bọc màng bán thấm phụ thuộc vào nhiệt độ bảo quản, độ dầy màng, vật liệu màng và độ chín của quả [Trout, 1953] [50]. Bất cứ kỹ thuật bọc màng bán thấm từ vật liệu dạng chất lỏng nào cũng đều có thể dùng kỹ thuật nhúng, phun, bôi hoặc kỹ thuật khác như dùng bàn chải theo kỹ thuật mặc áo chọn lọc hoặc lăn tròn [Guilbert.
Kỹ thuật bọc màng bán thấm hoàn toàn có thể cạnh tranh được với kỹ thuật khí quyển điều chỉnh (CA) trong việc giảm chi phí đặc biệt là giảm năng lượng bảo quản [Bandwin E. 1994] [22] Một số quả có nhiều nghiên cứu về các điều kiện bảo quản và đã ứng dụng vào sản xuất đại trà được tóm tắt như sau: Xoài: Vật liệu bọc màng bán thấm cho xoài lần đầu tiên được làm từ sucrose polyesters của a xit béo và muối ăn của carboxylmethyl cellulose. Dạng này được gọi TAL (Courtaulds Group, London). Chỉ cần bọc TAL với lượng 0,75-1,0%, bảo quản ở 25oC sẽ chậm chín, tăng thời gian bảo quản, giảm sự mất trọng lượng so với xoài không bọc màng [Dhalla và Hans on, 1988] [28] Xoài (Tommy Atkin) được bọc màng “BeeCoat”-từ sáp dầu cọ đã giảm sự mất trọng lượng, giảm sự mềm hoá, giảm sự phát triển mầu sắc và giảm ô xy hoá các a xit hữu cơ, đảm bảo thời gian bảo quản dài hơn 3 tuần (ở 12oC) và 12 ngày (ở 20oC) [Feygenberg O, 2004] [29].
Xoài (Haden) được bọc màng bán thấm ăn được “Semperfreh” thấy rằng độ cứng và mầu xanh cao hơn đối chứng, mất trọng lượng, TSS, vitamin C và pH giảm nhưng chậm hơn so với 1 đối chứng, kết quả không thấy có ý nghĩa khác nhau với các nồng độ bọc màng khác nhau [Carrillo L.A, 2007] [25] Bọc màng bán thấm bằng vật liệu sáp dầu cọ, shellac, zein và cellulose biến tính cho xoài (Kent, Tommy Atkins và Lirfa) ở các độ chín khác nhau, sau đó bảo quản ở nhiệt độ thường 19-22oC, 56-60% Rh và nhiệt độ lạnh 12oC, 80% Rh. Kết quả cho thấy màng sáp dầu cọ tốt nhất trong việc ngăn ngừa sự giảm trọng lượng và duy trì được độ cứng, màng shellac có tác dụng làm giảm mức sản sinh ra ethanol mặc dầu vậy, không có ý nghĩa khác nhau về hương thơm của quả so với đối chứng [Thai T.H, 2002] [48] Hiệu quả bọc màng bán thấm ăn được cho xoài (Mangifera indica L. Kensigton Pride) độ chín xanh cứng bằng vật liệu sáp dầu cọ (1:1 v/v), semperfresh (0,6%), aloe vera gel (1:1 v/v). Kết quả thấy vật liệu sáp dầu cọ cho chậm quá trình chín, chậm quá trình mềm hoá và cải thiện chất lượng quả so với các vật liệu còn lại, đặc biệt là vật liệu semperfresh và aloe vera gel đã gây mất mùi thơm quả xoài [Dang K.T] [26] Xoài được bọc màng chitozan và hỗn hợp chitozan với polyphenol chè (TP-chitozan), bảo quản ở 15±1oC, 85-90% Rh trong 35 ngày.
Kết quả chỉ ra mẫu dùng TP-chitozan có hiệu quả hơn mẫu chitozan về chất lượng quả và hao hụt trọng lượng. Chất lượng cảm quan là có ý nghĩa khác nhau đối với 2 vật liệu trên [Wang.J, 2007] [51] Cà chua: Sử dụng màng bán thấm ăn được hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) để bọc cà chua độ chín xanh, bảo quản ở 20oC trong 18 ngày đã giảm sự mềm hoá và thay đổi mầu sắc ở tất cả các mẫu thí nghiệm. HPMC có ý nghĩa kéo dài thời gian bảo quản và hạn chế tỉ lệ hỏng do cơ học trong quá trình vận chuyển.[Zhuang R, 2003] [52] Sử dụng vật liệu Alginate và zein (ăn được) để bọc màng bán thấm cà chua có hiệu quả chậm chín hơn 4-6 ngày về sự mềm hoá, biến đổi mầu sắc và mất trọng lượng so với đối chứng và có ý nghĩa khác nhau, chất lượng cảm quan cao hơn ở cuối thời gian bảo quản [Pedro J.,2008] [45] Cà chua độ chín turning được bọc màng sáp, sucrose polyester và sorbate natri. Kết quả cả 3 mẫu bọc màng đều kéo dài thời gian bảo quản dài hơn 6 ngày (đối với dùng sáp), 3 ngày (đối với dùng sucrose polyester) so với đối chứng.
Trong đó, màng sáp có hiệu quả tăng chất lượng quả hơn so với 2 loại màng còn lại. Đặc biệt là hàm lượng lycopen vẫn giữ được ở mức cao 61,01% so với ban đầu [Kandasamy S, 2004] [34] Cà chua độ chín hồng được bọc màng comzein có thời gian bảo quản cao hơn 6 ngày so với đối chứng, sự thay đổi mầu sắc, trọng lượng, độ cứng và chất lượng cảm quản đều tốt hơn mẫu không bọc màng [Hyun J.P] [32] Dưa chuột Hiệu quả của bọc màng bán thấm bằng chitosan (1,9-1,5% v/v) để bảo quản dưa chuột ở 13 và 20oC (Rh 85%) cho thấy có ý nghĩa lớn trong việc giảm sự mất trọng lượng, giảm cường độ hô hấp, giảm mất mầu, giảm sự mềm hoá và giảm nấm bệnh ở cả 2 nhiệt độ trên [Ahmed E., 2007] [23] Dưa chuột sau khi xử lý bằng ô zôn sau đó được bọc màng bán thấm ăn được bằng hỗn hợp polyvinyl alcohol 134 (1%); chitosan (1%); lithium chloride (0,5%); glacial acetic acid (2,5%); sodium benzoate (0,05%) cho thấy đã hạn chế hô hấp, chậm phân hủy mầu chlorophyll, bảo toàn được TSS và ức chế hoạt động của PPO [Min Z.
