Chương 2 Kỹ thuật MAP
Khí CO là một khí không màu, không mùi, không vò. Nó rất hoạt động về mặt hóa học và
có khả năng cháy. Nó không tan trong nước nhưng lại tan tốt trong một số dung môi hữu cơ. CO
được nghiên cứu cho kỹ thuật MAP của thòt và được cho phép ở Mỹ để ngăn ngừa sự hóa nâu của
rau diếp đã bao gói. Sự ứng dụng của CO còn bò hạn chế nhiều bởi vì nó độc và có thể tạo với
không khí một hỗn hợp gây nổ.
Bổ sung CO vào khí quyển điều chỉnh có ưu nhược điểm là:
♦ Ưu điểm:
c chế sự oxi hoá, sự hoá nâu, giữ màu cho sản phẩm thòt cá do CO tác
dụng với Myoglobin tạo thành phức CO-Mb, ngăn cản sự tiếp xúc giữa
myoglobin và O
2,
do đó hạn chế sự oxi hoá không thuận nghòch của
myoglobin thành metmyoglobin có màu nâu.
c chế sự phát triển của vi sinh vật.
♦ Nhược điểm:
Làm trầm trọng thêm một số khuyết tật sinh lý của sản phẩm thực vật.
Độc hại đối với người và dễ cháy nổ ở nồng độ (12.5-74.2%)
Khí trơ:
Khí trơ là những khí không hoạt động. Ngày nay, những khí này cũng được ứng dụng trong
một số loại thực phẩm. Tuy nhiên, việc sử dụng khí N
2
vẫn mang lại nhiều lợi điểm hơn.
Hỗn hợp khí:
Trong kỹ thuật MAP thường hay sử dụng hỗn hợp của các khí trên với những thành
phần khác nhau.
Mỗi loại thực phẩm đòi hỏi một công thức hỗn hợp khí khác nhau. Có thể chia hỗn hợp
khí ra làm nhiều loại, phụ thuộc vào nguyên nhân gây hư hỏng sản phẩm.
♦ Nếu nguyên nhân chính gây hư hỏng thực phẩm là do vi sinh vật thì nồng độ
CO
2
sử dụng sẽ cao tới mức có thể được. Hạn chế của CO
2
khi nồng độ cao là
có thể làm cho bao bì bò bẹp dúm, hấp thụ và cố đònh trong các tế bào của thực
phẩm, làm tăng độ chua và gây thay đổi vò. Thường sử dụng là hỗn hợp khí
gồm 30-60% CO
2
và 40-70% N
2
.
♦ Nếu nguyên nhân chính gây hư hỏng thực phẩm là do hoạt động oxi hoá thì
hỗn hợp khí phải không có mặt O
2
. Tuỳ thuộc vào loại sản phẩm mà hỗn hợp
khí có thể 100%N
2
(hoặc chân không) hoặc gồm CO
2
/N
2
cho những thực phẩm
nhạy cảm với O
2
. Đối với thực phẩm còn khả năng hô hấp thì nồng độ CO
2
quá
SV: Võ Thò Thu Hằng 55 GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt
Chương 2 Kỹ thuật MAP
cao hoặc nồng độ O
2
quá thấp đều không phù hợp. Thường sử dụng hỗn hợp
khí gồm 5% CO
2
và 5% O
2
kết hợp với vật liệu làm bao bì có tính thấm chọn
lọc cao.
2.4.4. Phương thức đóng gói thực phẩm trong kỹ thuật MAP:
Dùng buồng hút chân không:
- Loại máy này sử dụng bao dạng màng và dùng kỹ thuật hút chân không để thay đổi thành
phần không khí.
- Thường được sử dụng cho những loại sản phẩm bao gói có kích thước nhỏ gọn .
- Sản phẩm bao gói được đặt vào trong một túi nhỏ có dạng màng bao và được đặt vào
trong buồng.
- Đóng nắp lại, sau đó cho máy hoạt động hút không khí cả ở trong túi lẫn phần không khí
trong buồng .
- Bơm vào túi hỗn hợp khí đã được điều chỉnh thành phần .
- Sau đó, hàn kín miệng túi bằng nhiệt.
Hình 2.15: Đóng gói dùng buồng hút chân không
Phương thức sử dụng ống hút khí:
- Sản phẩm được cho vào túi và được đặt vào vò trí hàn miệng bao, sau đó người ta đặt hai
ống hút khí vào hút chân không và cho hỗn hợp khí mong muốn vào trong túi rồi hàn
miệng bao lại.
- Dụng cụ này được sử dụng đóng gói cho những sản phẩm sản xuất ở qui mô nhỏ.
SV: Võ Thò Thu Hằng 56 GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt
Chương 2 Kỹ thuật MAP
Hình 2.16: Đóng gói sử dụng ống hút khí
Kiểu đóng gói sản phẩm đặt trên những khay:
- Sản phẩm được đặt trên các khay, không khí bên trong sẽ được hút ra ngoài sau đó hỗn hợp
không khí có thành phần mong muốn sẽ được bơm vào và hàn kín miệng bao lại.
- Phương thức đóng gói này được điều khiển tự động, thường được dùng để đóng gói trên một dây
chuyền vì vậy mà có thể áp dụng ở nhiều nhà máy, xí nghiệp lớn.
Hình 2.17: Đóng gói sản phẩm trên khay
2.4.5 Các loại bao bì sử dụng trong MAP, [2]
o Trong thời gian bảo quản, thành phần khí quyển trong bao bì sẽ thay đổi phụ thuộc
vào tính thẩm thấu của vật liệu bao bì, hoạt động của vi sinh vật và hoạt động hô
hấp của sản phẩm (trừ sản phẩm không còn khả năng hô hấp).
o Hai thông số kỹ thuật quan trọng của bao bì sử dụng trong kỹ thuật MAP là độ
thấm khí và độ thấm hơi nước. Dựa trên tính chất chống thấm O
2
, vật liệu bao gói
thường được phân thành các loại sau:
SV: Võ Thò Thu Hằng 57 GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt
Chương 2 Kỹ thuật MAP
Độ chống thấm khí thấp >300 ml/m
2
Độ chống thấm khí trung bình 50 - 300 ml/m
2
Độ chống thấm khí cao 10 - 50 ml/m
2
Độ chống thấm khí siêu cao <10 ml/m
2
Yêu cầu đối với vật liệu làm bao bì : có độ thấm khí phù hợp, trong suốt, dễ hàn nhiệt và
chống sương đọng.
Một số màng được dùng để bao gói rau quả trong MAP:
Màng plastic:
LDPE (linear low density polyethylene)
- Là màng polyethylene có tỷ trọng thấp được sản xuất bằng phương pháp trùng hợp khí
ethylene C
2
H
4
- Tỷ trọng : 0,91 ÷ 0,925 g/cm
3
- Đặc tính :
• Trong suốt, hơi có ánh mờ, có bề mặt bóng láng, mềm dẻo
• T
nc
= 85 ÷ 93
0
C
• Bền cơ học cao dưới tác dụng của axít, kiềm,dung dòch muối vô cơ
• Bò hư hỏng khi tiếp xúc với các dung môi hữu cơ và các chất tẩy như H
2
O
2
, HClO
• Chống thấm O
2
, CO
2
kém
• Chống thấm nước và hơi nước tốt
• Dùng để bao gói rau, quả tươi sống bảo quản theo phương pháp ức chế hô hấp rất
hiệu quả và kinh tế.
PVC (polyvinylclorua)
- Là loại màng được sản xuất bằng phương pháp trùng hợp các monomer vinylcloride, ở áp
suất thấp, ở khoảng nhiệt độ không cao.
- Tỷ trọng : 1,4 g/cm
3
- Đặc tính :
• Chống thấm hơi và nước kém hơn PE
• Chống thấm khí và chống thấm dầu mỡ cao
• Không bò hư hỏng bởi axit và kiềm
• Bò phá hủy bởi các dung môi hữu cơ
• Làm màng co vì có tính khá mềm dẻo để bao bọc các loại rau quả tươi sống
SV: Võ Thò Thu Hằng 58 GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt
Chương 2 Kỹ thuật MAP
EVA (ethylene vinyl acetat)
- Là loại màng được sản xuất bằng phương pháp đồng trùng hợp ethylene và vinyl acetat
- Loại màng EVA có tỉ lệ VA khoảng 7 ÷ 8% thì có tính chất giống LDPE, VA khoảng 15 ÷
20% thì khá giống PVC nhưng dẻo dai hơn được dùng làm màng co.
- Đặc tính :
• Mềm dẻo
• Độ bền cơ học cao hơn LDPE
• Tính chống thấm hơi nước và khí thấp hơn LDPE
OPP (oriented polypropylen)
- Là màng polypropylen cải tiến
- Tỷ trọng : 0,902 ÷ 0,907 g/cm
3
- Đặc tính :
• Trong suốt và bóng bề mặt
• Độ bền cơ học cao
• Chống thấm khí và hơi nước tốt
- Một số loại thực phẩm như rau xà lách, nấm rơm, bông cải xanh… cần được đóng bao bì có
bơm khí, với bao bì làm bằng vật liệu plastic OPP.
Polyamide (nylon)
- Là một loại plastic tạo ra từ phản ứng trùng ngưng của một loại axit hữu cơ và một amin
- Đặc tính :
• Bền cơ học, trong suốt,có độ bóng bề mặt cao, mềm dẻo
• Không bò tác động bởi axit và kiềm yếu nhưng bò hư hỏng khi tiếp xúc với axit và
kiềm nồng độ cao
• Tính chống thẩm thấu khí hơi rất tốt (thường được sử dụng làm bao bì đóng gói
chân không)
SV: Võ Thò Thu Hằng 59 GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt
Chương 2 Kỹ thuật MAP
Bảng 2.13: Khả năng thấm khí hơi và nước, khả năng chòu đựng trong các môi trường hóa học của các loại plastic, [2]
Vật liệu
màng
bao bì
Tốc độ khuếch tán khí
(cm
3
/25
µ
m/100m
2
/24h/atm 25
0
C)
Tốc độ thẩm
thấu hơi nước
(g/25
µ
m/100m
2
/2
Khả năng chòu đựng trong môi trường
O
2
N
2
CO
2
Axit mạnh Kiềm mạnh Chất béo Dung môi hữu cơ
LDPE
500 180 2700 1,0 ÷ 1,5 Tốt Tốt Kém Kém
PVC
8 ÷160 1 ÷ 70 20 ÷ 1900 4 ÷ 10 Tốt Tốt Tốt Có cải thiện
OPP
160 20 540 0,25 Tốt Tốt Tốt Tốt
Nylon-6
2,6 0,9 10 ÷ 12 16 ÷ 22 Tốt Tốt Tốt Tốt
GHI CHÚ:
PVC thường sử dụng chủ yếu để bao gói bên ngoài những sản phẩm, còn PP và LDPE được sử dụng để đóng gói những sản phẩm
chế biến tối thiểu.
SV: Võ Thò Thu Hằng 60 GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt
Chương 2 Kỹ thuật MAP
Màng sáp :
Màng sáp thường dùng để chống tác dụng của nấm, hạn chế sự hô hấp, sự chín, sự bốc hơi
của rau qủa vừa là chất chống nấm bệnh. Màng sáp thường gồm các chất tạo màng, chất diệt
nấm và các chất phụ khác.Các loại chất tạo màng sáp thường dùng hiện nay là :sáp lông cừu, sáp
ong,Waxol 0,12,Waxol 12 (n Độ), Protexan…
Nguyên tắc tạo màng: Quả sẽ được nhúng vảo dung dòch rồi vớt ra để khô sẽ tạo được lớp
màng bao xung quanh.
Bảng 2.14: Các loại Waxol
Hỗn hợp này có dạng nhũ tương, có hàm lượng chất khô là 12%, khi dùng, có thể pha loãng đến
độ khô cần thiết (4, 6, 8, 9%)
Màng Chitoxan :
Chitoxan (C
6
H
13
NO
5
) chế hóa từ chitin trong vỏ tôm, mai rùa với NaOH. Chitoxan là polymer
sinh học có hoạt tính cao, có tính kháng nấm, có khả năng tự phân hủy, màng mỏng có tính chống
thấm…
Cách tạo màng Chitoxan :Chitoxan hòa tan trong dụng dòch với axit acetic 2 – 3%, một số
chất kháng nấm và một số chất tăng tính tạo màng. Màng Chitoxan tạo thành trên bề mặt quả có
tác dụng ức chế hô hấp, giữ khí CO
2
, giảm lượng ethylen (khí kích thích quá trình chín của rau
quả), kìm hãm sự biến màu của quả khi bảo quản.
SV: Võ Thò Thu Hằng 61 GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt
Chương 2 Kỹ thuật MAP
Các loại rau quả phù hợp với phương pháp tạo màng như táo, lê, bơ, quả múi, dưa chuột, tiêu,
khoai tây, khoai lang, cà chua …Rau lá, măng không phù hợp với phương pháp tạo màng này.
Các chất tạo màng khác : CMS (Carboxy Methyl Sitoxan), CMC (Carboxy Methyl Cellulose),
saran…
Tác dụng bảo quản của các chất phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó có nồng độ của
chúng.Ví dụ :
- Xử lý chuối bằng CMC nồng độ 2,5 – 3%, t = 25
0
C, ϕ = 70%, sau 11 ngày bảo quản, hao
hụt 14%
- Xử lý chuối bằng CMC nồng độ 6%, t = 25
0
C, ϕ = 90%, sau 12 ngày bảo quản, hao hụt 8%
2.4.6. Ứng dụng của kỹ thuật MAP trong sản xuất thực phẩm chế biến tối
thiểu.
MAP được áp dụng để bao gói trong các thực phẩm tươi. Những sản phẩm thực phẩm chế
biến tối thiểu sử dụng MAP như thòt tươi, các loại thuỷ sản, các loại rau quả tươi), những sản
phẩm rau quả đã cắt lát, salad dressing (Church, 1994)…
2.4.6.1. Kỹ thuật MAP trong Thuỷ hải sản
Cá và các loại thuỷ hải sản khác có nguy cơ bò hư hỏng rất cao do hoạt độ nước a
w
cao, pH
trung tính và sự có mặt của những enzym thuỷ phân sinh ra mùi vò không mong muốn.
o Sự hư hỏng của thuỷ hải sản thường do sự phát triển của vi sinh vật và do hoạt
động oxi hoá. Hoạt động của vi sinh vật gây ra sự phá huỷ protein và
trimethylamin oxide (TMAO), kết quả giải phóng ra mùi cá không mong muốn
như trimethylamine (TMA).
o Vi sinh vật gây hư hỏng chính trong thuỷ sản lạnh đông là Shewanella putrefacies
(Gram và cộng sự, 1989). Sự hư hỏng này phụ thuộc vào nhiệt độ và có thể kìm
hãm được bằng các sử dụng nhiệt độ thấp (Rosnes và cộng sự, 1994).
Người ta thường kết hợp sử dụng MAP với bảo quản ở nhiệt độ thấp. Bằng phương pháp
này, thời gian bảo quản của cá tươi có thể tăng từ 50 -100% và của hải sản đã qua chế biến
tăng từ 100 -200% (Sivertsvik và cộng sự, 2002 ; Stammen và cộng sự, 1990).
Một số ví dụ về sử dụng kỹ thuật MAP trong bảo quản thuỷ hải sản:
SV: Võ Thò Thu Hằng 62 GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt
Chương 2 Kỹ thuật MAP
Đối với cá béo, hỗn hợp khí gồm 40-60% CO
2
, 40-60% N
2
và không có O
2
được sử dụng
một cách hiệu quả và phù hợp do tác dụng kìm hãm hoạt động oxi hoá acid béo tự do không
no và ngăn ngừa sự hình thành mùi vò khó chòu.
o Thời gian bảo quản của cá hồi sẽ tăng gấp đôi khi bảo quản bằng MAP có 80%
CO
2
và 20% O
2
. Nếu bảo quản cá hồi bằng MAP ở 1.7
o
C, chất lượng cá vẫn được
giữ tốt sau 14 ngày bảo quản, thậm chí trên cả 20 ngày.
o Phi lê cá tuyết nếu bảo quản ở 0
o
C trong MAP gồm 25% CO
2
, 75% N
2
thì thời gian
bảo quản được kéo dài ít nhất 8 ngày nếu so với phương pháp bảo quản bằng
không khí trong cùng điều kiện nhiệt độ.
Chỉ những nguyên liệu thuỷ hải sản có chất lượng ban đầu cao thì kỹ thuật MAP được áp
dụng mới hiệu quả. Khả năng kéo dài thời gian bảo quản của MAP còn phụ thuộc:
o Hàm lượng chất béo trong thực phẩm: Nếu hàm lượng béo trong nguyên liệu càng
cao thì nồng độ O
2
trong bao bì càng phải thấp để hạn chế sự oxi hoá.
o Số lượng vi sinh vật ban đầu: Nếu số lượng ban đầu lớn, thời gian bảo quản của
sản phẩm sẽ ngắn hơn.
o Thành phần vi sinh vật: Nếu có vi sinh vật sinh bào tử thì sản phẩm sẽ rất mau bò
hư hỏng. Còn nếu có vi sinh vật kò khí thì do được đóng gói trong điều kiện nồng
độ CO
2
cao, nồng độ O
2
thấp nên tạo điều kiện cho vi sinh vật kò khí phát triển,
sinh mùi vò lạ, rút ngắn thời gian bảo quản sản phẩm.
o Thành phần hỗn hợp khí và nhiệt độ bảo quản: Mỗi loại thực phẩm chỉ thích hợp
với một công thức thành phần khí nhất đònh. Nhiệt độ bảo quản thấp sẽ giúp kéo
dài thời gian bảo quản của sản phẩm bao gói bằng kỹ thuật MAP.
2.4.6.2 Kỹ thuật MAP trong bảo quản thòt
Hai cơ chế gây hư hỏng chủ yếu trong thòt tươi là sự phát triển của vi sinh vật và sự thay đổi
màu sắc do phản ứng oxyhoá sắc tố đỏ oxymyoglobin (Gill, 1996).
Cơ chế gây biến màu ở thòt sau khi giết mổ:
Deoxygenation oxidation
oxymyoglobin Myoglobin Metmyoglobin
(đỏ tươi) oxygenation (xám, đỏ tía) (nâu)
SV: Võ Thò Thu Hằng 63 GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt
Chương 2 Kỹ thuật MAP
Khi có mặt của O
2
, myoglobin sẽ kết hợp với O
2
, tạo thành phức oxymyoglobin, làm cho
thòt có màu đỏ tươi. Myoglobin trong thòt cũng rất dễ bò oxi hoá bởi các enzyme do vi sinh vật tiết
ra hoặc do tiếp xúc với oxy trong thời gian dài sẽ tạo thành Metmyoglobin làm thòt có màu nâu.
Hiện nay, có 2 phương pháp phổ biến để bảo quản thòt bằng kỹ thuật MAP là:
o Bảo quản thòt bằng kỹ thuật MAP có nồng độ O
2
cao.
o Bảo quản thòt trong chân không
Bảo quản thòt bằng kỹ thuật MAP có nồng độ O
2
cao.
Do nhu cầu của người tiêu dùng muốn sản phẩm thòt tươi phải có màu đỏ tươi nên O
2
được
sử dụng trong MAP khi bảo quản thòt có tác dụng giữ màu đỏ tươi của oxymyoglobin trong
thòt tươi. Màu đỏ của thòt không đồng nghóa với việc thòt đó tươi và ăn ngon, nhưng đối với
người tiêu dùng thì đây là yếu tố quan trọng nhất quyết đònh xem có nên chấp nhận hay
không, đặc biệt là đối với thòt bò.
Nồng độ O
2
cao hơn 50% có 2 chức năng chính là giữ cho màu thòt đỏ tươi và kiểm soát sự
phát triển của một số loại vi sinh vật gây hư hỏng.
Sự có mặt cuả oxy trong bao bì gây ra những điểm bất lợi sau:
o Cho phép vi sinh vật hiếu khí phát triển. Các vi sinh vật hiếu khí phá huỷ cấu trúc
của protein, giải phóng ra các hợp chất dễ bay hơi như các acid amin tự do, gây mùi
lạ và làm hư hỏng sản phẩm.
o Bảo quản thòt bằng khí quyển điều chỉnh có thành phần O
2
cao sẽ giới hạn thời gian
bảo quản do phản ứng oxi hoá chất béo (Taylor và cộng sự, 1990).
Hỗn hợp khí thích hợp được sử dụng để ức chế sự phát triển của vi sinh vật, đồng thời giữ
màu đỏ của thòt được bền vững bao gồm 20-30% CO
2
và 70-80% O
2
, tỉ lệ thể tích khí/thể
tích sản phẩm = 2/1. Với cách bao gói này, thời gian bảo quản của sản phẩm thòt đỏ được
kéo dài từ 2-4 ngày tới 5-8 ngày.
Một số ví dụ sử dụng nồng độ O
2
cao trong bảo quản thòt:
o Nồng độ O
2
(70-80%) + 15% CO
2
giúp kéo dài thời gian bảo quản thòt bò ở 5
o
C tới
9 ngày và giữ được màu sắc và mùi vò của thòt khi so sánh với phương pháp bảo
quản bằng không khí ở cùng nhiệt độ
o Thời gian bảo quản của thòt đỏ tươi được kéo dài từ 3 tới 7 ngày ở 0 -2
o
C khi đóng
gói trong bao bì có thành phần khí quyển gồm 80% O
2
+ 20% CO
2
nhưng gây ra
phản ứng oxyhoá đối với sản phẩm giàu béo và sinh ra mùi ôi khó chòu trong thòt.
SV: Võ Thò Thu Hằng 64 GVHD: Thầy Lại Quốc Đạt
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét