Đề tài Bao bì –thiết bị đóng gói sản phẩm rau quả

Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 24 ÖÙng duïng:  Taïo hình daïng duøng laøm caùc khay, hoäp.  Laøm lôùp ngoaøi cuûa bao bì daïng tuùi gheùp nhieàu loaïi vaät lieäu.  Làm chai lọ chống oxi hóa cho nước ép trái cây, rượu mùi… II.1.3 Linear Low Density Polyethylene:  Neáu caùc hôïp chaát ñoàng ñaúng cuûa ethylene nhö butane, hexene hoaëc octane ñöôïc cho vaøo cuøng vôùi ethylene trong quaù trình taïo ra HDPE vôùi cuøng ñieàu kieän aùp suaát nhöng thay ñoåi ñieàu kieän nhieät ñoä vaø xuùc taùc thì daïng thöù 3 cuûa polyethylene ñöôïc hình thaønh. Tæ troïng cuûa chaát naøy xaáp xæ LDPE nhöng möùc ñoä phaân nhaùnh cuûa maïch polymer raát thaáp. Keát quaû laø loaïi polymer naøy coù caû tính chaát cuûa LDPE laãn HDPE. Vieäc saûn xuaát linear LDPE (LLDPE) ñöôïc baét ñaàu töø nhöõng naêm 1960. Tính chaát cuûa LLDPE:  Ít bò giaõn, khoù ñöùt.  Tính chòu nhieät: - Tmax: 95 – 180oC. - Tmin: -57oC. - Thaøn: 120-200oC.  Khaû naêng choáng laïi caùc taùc nhaân: - Choáng thaám nöôùc. - Khaû naêng choáng thaám khí vaø hôi nöôùc cao hôn haún LDPE. - Khaû naêng choáng daàu môõ ñöôïc caûi thieän nhieàu so vôùi LDPE. - Beàn vôùi acid, kieàm, muoái voâ cô. - Deã bò hö hoûng trong dung moâi höõu cô.  Khaû naêng in aán treân bao bì LLDPE cao hôn LDPE. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 25 ÖÙng duïng:  Laøm lôùp ngoaøi cuøng cho lôùp bao bì giaáy ñeå choáng thaám nöôùc.  Cuøng vôùi moät soá polymer khaùc taïo thaønh multi-layer film, thöôøng laø lôùp trong cuøng của bao bì  Dùng để bao gói rau quả tươi bảo quản theo phương pháp ức chế hô hấp rất hiệu quả và kinh tế. . II.2 POLYETHYLENE TEREPHTHALATE (PET) Caáu taïo. Polyester quan troïng nhaát ñöôïc söû duïng trong thöïc phaåm laø polyethylen terephthalate (PET). PET ñöôïc taïo thaønh do phaûn öùng truøng ngöng ôû aùp suaát thaáp giöõa giöõa ethylen glycol vaø hoaëc laø dimethyl terephthalate (DMT) hoaëc acid terephthalic (TPA). Caùc phaûn öùng truøng ngöng: BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 26 Tính chaát.  Tyû troïng 1.38-1.41  Tmax = 225o C, Tg = 67-80o C, Tmin = - 60oC  Trong suoát.  Daïng maøng coù tính meàm deûo.  Vôùi ñoä daøy cao ñeå laøm chai loï chöùa ñöïng thì coù ñoä cöùng vöõng cao.  Beàn cô hoïc cao, khoâng bò giaõn döôùi löïc keùo (vì trong quaù trình cheá taïo ñaõ ñöôïc ñònh höôùng hai chieàu).  Khaû naêng in aán cao, ñeïp, roõ neùt.  Tính choáng thaám khí vaø nöôùc cao nhaát trong caùc loaïi plastic.  Tính choáng thaám daàu môõ raát toát.  Beàn hoùa hoïc vôùi muoái, acid, kieàm, muoái voâ cô.  Bò hö hoûng trong dung moâi höõu cô.  Chòu ñöôïc vi soùng. ÖÙng duïng.  Laøm bao bì chòu ñöïng aùp löïc, choáng thoaùt höông.  Làm chai, lọ đựng nước trái cây, nước trà…  Laøm caùc hoäp dựng rau quả tươi. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 27 Moät soá loaïi PET ñöôïc caûi tieán. - PETG: Laø loaïi PET maø trong khi cheá taïo cho theâm 6% cyclohexan dimethanol ñöôïc ñònh höôùng seõ chòu nhieät cao (115-121oC). Bao bì loaïi naøy ñöôïc öùng duïng trong thöïc phaåm aên lieàn maø vieäc gia nhieät ñöôïc thöïc hieän trong bao bì. - CPET (PET keát tinh): chòu ñöôïc nhieät ñoä cao. PETG ñöôïc söû duïng ñeå laøm caùc loaïi chai maø söû duïng ñeå tieät truøng thay theá cho chai thuûy tinh. - APET (PET voâ ñònh hình): ñöôïc söû duïng ñeå laøm taám (sheet) cöùng trong suoát. APET vaãn giöõ ñöôïc khaû naêng choáng thaám cuûa PET. Ngoaøi ra, neáu thay ethylen glycol baèng buthylen thì ta seõ ñöôïc buthylen terephthalate (PBT) cuõng coù tính choáng thaám khí toát vaø beàn khi keùo caêng. PBT vaãn giöõõ ñöôïc nhöõng tính chaát naøy khi ôû nhieät ñoä cao neân noù ñöôïc öùng duïng trong tieät truøng trong bao bì. Maëc duø nhieät ñoä haøn dính cao nhöng ngöôøi ta coù theå keát hôïp (coextruded) vôùi EVA ñeå taêng khaû naêng haøn dính. Caû maøng film ñuùc vaø phim thoåi ñeàu ñöôïc saûn xuaát, noù coù theå ñöôïc söû duïng ôû traïng thaùi khoâng ñònh höôùng do ôû traïng thaùi khoâng ñònh höôùng cuûa PBT chòu beàn keùo caêng hôn laø PET khoâng ñònh höôùng. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 28 II.3 POLYPROPYLEN: II.3.1 Polypropylene (PP).  Polypropylene ñöôïc taïo thaønh do phaûn öùng truøng hôïp caùc monomer laø caùc tieåu ñôn vò propylene.  Khi caùc phaân töû propylene keát hôïp vôùi nhau ñeå taïo thaønh maïch daøi ôû aùp suaát khoaûng 200 psi coù maët caùc chaát xuùc taùc, caùc nhoùm -CH3 thöôøng theo maãu ñeàu, traät töï, trong ñoù caùc phaân töû polymer xeáp thaúng haøng töø ñaàu ñeán cuoái ñuoâi, gaàn nhö song song vaø cuøng taäp hôïp laïi trong caáu truùc tinh theå vôùi möùc ñoä traät töï cao.  Neáu moät löôïng lôùn caùc phaân töû khoâng theo traät töï saép xeáp naøy, polymer seõ meàm deûo vaø coù tính dính, neân chæ duøng ñeå laøm chaát keát dính.  PP duøng trong bao bì ñöôïc ñònh höôùng theo moät chieàu doïc trong quaù trình cheá taïo maøng. Tính chaát: BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 29  Tæ troïng: 0.885 ÷ 0.905 g/cm3.  Tính chòu nhieät: - Tmax = 132 ÷1490C. - Tmin = -180C. - Thaøn = 1400C.  Maøng coù theå giaõn daøi khi chòu löïc keùo, nhöng khoâng ñaùng keå.  Khoù bò raùch, beàn vôùi taùc ñoäng cuûa löïc cô hoïc (cao hôn PE).  Trong hôn LDPE hay HDPE, cöùng vaø dai hôn LDPE.  Ñoä boùng beà maët cao.  Khaû naêng choáng laïi caùc taùc nhaân: - Choáng thaám khí vaø aåm toát hôn PE. - Choáng thaám daàu môõ raát toát. - Beàn hoaù hoïc vôùi muoái, axit vaø kieàm. - Bò hö hoûng trong dung moâi höõu cô.  Khaû naêng in aán cao (ñeïp, roõ neùt). II.3.2 Oriented Polypropylene (OPP): - OPP cũng được tạo thành do phản ứng trúng hợp các monomer là các tiểu đơn vị propylene. - OPP chính là sản phẩm của quá trình định hương lại PP bằng kéo giãn theo phương ngang (vuông góc với chiều dọc) Tính chaát:  Tæ troïng: 0.902 ÷0.907 g/cm3.  Tính chòu nhieät: - Tmax = 140÷1460C. - Tmin = -500C. - Thaøn = 1500C. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 30  Maøng khoâng bò giaõn daøi khi chòu löïc keùo, OPP luoân ñöôïc cheá taïo daïng maøng.  Raát beàn cô nhöng deã bò xeù raùch khi ñaõ coù moät veát ñöùt nhoû vaø ñöôøng xeù raát thaúng  Trong suoát.  Ñoä boùng beà maët cao hôn PP.  Khaû naêng choáng laïi caùc taùc nhaân: - Choáng thaám khí vaø aåm toát hôn PP. - Choáng thaám daàu môõ raát toát. - Beàn hoaù hoïc vôùi muoái, axit vaø kieàm. - Bò hö hoûng trong dung moâi höõu cô.  Khaû naêng in aán toát.  Tính beàn cô cuûa OPP cao hôn PP. ÖÙng duïng: OPP ñöôïc duøng laøm lôùp maøng ngoaøi cuøng cuûa bao bì gheùp vì noù coù tính chòu nhieät, beàn cô hoïc, choáng thaám khí, hôi nöôùc toát vaø deã bò xeù raùch. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 31 II.4 POLYSTYRENE (PS). Ñöôïc taïo thaønh do phaûn öùng truøng hôïp caùc monomer laø caùc tieåu ñôn vò styrene. Thöôøng ôû daïng isotactic. Ñieàu kieän polymer hoaù: aÙp suaát thaáp, nhieät ñoä khoaûng 250-400OF Tính chaát:  Tæ troïng: 1,05 ÷1,06  Tmax =79 ÷ 96OC  Tmin = 57÷70O C  Tchaûy = 190 OF  Trong suoát.  Daïng maøng coù tính cöùng.  Vôùi ñoä daøy cao ñeå laøm chai loï chöùa ñöïng thì coù ñoä cöùng vöõng cao hôn PET. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 32  Daïng khoâng ñònh höôùng chòu löïc cô thaáp, daïng ñònh höôùng beàn cô hoïc, khoâng giaõn döôùi löïc keùo.  Khaû naêng choáng laïi caùc taùc nhaân: - Maøng ngaên khí vaø aåm keùm raát keùm, choáng thaåm thaáu daàu môõ keùm. - Beàn vôùi axit thöïc phaåm, kieàm, muoái; bò phaân huyû trong dung moâi höõu cô.  In aán roõ neùt, ñeïp. ÖÙng duïng:  Duøng trong caáu truùc nhieàu lôùp: moät lôùp moûng PS seõ cho beà maët ñoä saùng boùng cao.  Dùng làm khay chứa rau quả, dùng làm lớp lót cho các bao bì để có thể nhìn thấy rõ sản phẩm bên trong. II.5 ETHYLENE VINYL ALCOHOL (EVOH) EVOH là copolyme của ethylene với vinyl alcohol có những tính chất chức năng gần với PVDC. EVOH được tạo thành từ tác nhân ban đầu là EVA và được tiếp tục trùng hợp từ một lượng lớn VA với ethylene. Hàm lượng ethylene tồn tại trong s3n phẩm EVOH khoảng 30 – 45%. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 33 EVOH thường ghép chung với các màng plastic để tăng tính chống thấm O2 và các loại khí khác. EVOH có tính chống thấm khí O2 tốt hơn PVDC ở độ ẩm môi trường thấp, nhưng ở độ ẩm cao thì giảm đáng kể. EVOH thường dùng làm lớp bao phủ chống thấm khí O2 của màng ghép nhiều lớp. Tính chất:  EVOH có khoảng nhiệt tồn tại rộng hơn so với PVDC (-17 - 150 oC)  Tỉ trọng 1,2 thấp hơn PVDC, do đó diện tích màng lớn hơn so với khi sử dụng cùng 1 lượng PVDC.  EVOH được đặt vào bên trong của màng nhiều lớp để duy trì độ ẩm của V thấp nhằm sử dụng hiệu quả tính chống thấm khí O2 của EVOH. Ứng dụng:  EVOH được dùng trong thực phẩm vì tính bền cơ học cao, trong suốt, mềm dẻo, chống thấm khí, mùi hương tốt. Chi phí sử dụng EVOH cao hơn OPP nhưng EVOH không hấp thu những mùi hương của môi trường.  EVOH có tính chống thấm khí nhạy cảm với độ ẩm môi trường, phải được dùng trong bao bì thực phẩm màng ghép 3 lớp chống thấm khí hương. II.6 POLYCARBONAT. Polycarbonat ít ñöôïc söû duïng roäng raõi trong coâng ngheä saûn xuaát bao bì do nhöõng vaán ñeà veà cheá taïo vaø nhöõng toàn taïi veà maët tính chaát cô hoïc ôû caû nhieät ñoä cao vaø thaáp. Do ñoù, giaù thaønh cuûa noù raát cao. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 34 Caáu taïo. Polycarbonat ñöôïc taïo thaønh khi truøng hôïp hai loaïi monomer laø phosgene vaø Bisphenol A. Phaûn öùng taïo Polycarbonat: Tính chaát.  Tyû troïng 1.2.  Nhieät ñoä noùng chaûy 195oC.  Trong suoát.  Tính beàn nhieät: polycarbonat coù khaû naêng chòu nhieät cao.  Beàn cô hoïc, chòu ñöôïc caùc va chaïm toát. Ít bò giaõn döôùi taùc duïng cuûa löïc.  Chòu ñöôïc acid tuy nhieân tan maïnh trong kieàm. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 35  Hoaøn toaøn trô vôùi thaønh phaàn cuûa thöïc phaåm.  Tính choáng thaám khí vaø aåm keùm neân thöôøng keát hôïp vôùi caùc loaïi khaùc.  Khi ñònh höôùng khoâng taêng khaû naêng choáng thaám maø chæ taêng ñoä beàn keùo caêng. ÖÙng duïng.  Khoâng thích hôïp ñeå laøm bao bì daïng maøng co.  Polycarbonat ñöôïc öùng duïng trong moät soá loaïi bao bì cöùng nhö khay trong caùc bao bì ngoaøi choáng thaám ñeå coá ñònh vò trí saûn phaåm.  Do noù coù khaû naêng chòu nhieät cao neân polycarbonat coù theå ñöôïc söû duïng ñeå cheá taïo caùc loaïi bao bì coù quaù trình thanh truøng thöïc phaåm. Tuy nhieân, do giaù thaønh maéc, tính choáng thaám khí vaø nöôùc keùm neân loaïi vaät lieäu naøy hieám ñöôïc söû duïng roäng raõi nhö PET, nylon, PP hoaëc HDPE. Noù cuõng keát hôïp vôùi caùc loaïi vaät lieäu khaùc ñeå taïo neân bao bì phuø hôïp. II.7 TÚI LƯỚI PA (Polyamide): Dây chuyền sản xuất túi lưới *Ưu điểm của túi lưới: - Mềm dẻo, bền chắc. - Đẹp, tiện dụng và có thể tái sử dụng. - Phù hợp với bao gói thủ công và tự động. - Màu sắc đa dạng BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 36 - Nhiều kiểu mắt lưới khác nhau (Rhombus, Minimesh, L-Z, KARO) - Khối lượng bao gói dao động trong khoảng rộng. MINIMESH L-Z KARO RHOMBUS * Nhược điểm - Không cứng vững. - Không thể in nhãn trực tiếp. - Không chống va chạm cơ học. - Không có khả năng bảo quản… BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 37 Dùng túi lưới có mắt lưới nhỏ giúp tăng độ vững chắc áp dụng bao gói các khối lượng lớn. II.8 KHAY, HỘP KẾT HỘP MÀNG PLASTIC: Các loại khay plastic có ngăn nhỏ giúp bảo vệ trái cây khỏi các va chạm cơ học giữa các trái trong cùng bao gói và với bên ngoài. Khay plastic mang tính thẩm mỹ và tiện dụng cao. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 38 - Rau quả tươi được chia thành các đơn vị nhỏ tiện lợi cho người tiêu dùng. - Đặc điểm của sản phẩm còn hô hấp hiếu khí. - Có thể được chứa đựng trong bao bì LDPE có thẩm thấu khí CO2 và O2, H2O theo sự chênh lệch áp suất. - Đựng trên khay bằng ESP và bọc lên phía trên bằng màng EVA hay PVC. - Cũng có thể đựng khay PS và phủ màng LLDPE hay đựng trong hộp bằng PS, PET (bao PVC, khay EPS) (bao PVC, khay EPS) (hộp PET) BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 39 BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 40 BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 41 III.THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI: III.1 Thiết bị rót chai: - Thể tích chai: 500ml - Năng suất: 4000 – 5000 chai/giờ II.2 Thiết bị đóng gói bánh snack: - Tốc độ đóng gói: 40 - 65 gói/phút - Khối lượng: 50 grams/ gói - Kích thước: rộng: 50 mm - 100 mm dài: 40 mm - 150 mm BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 42 PHẦN V: BAO BÌ TETRA PAK I. ĐẶC ĐIỂM: Bao bì tetrapak là loại bao bì màng ghép rất nhẹ nhằm mục đích vô trùng, đảm bảo chất lượng tươi, nguyên cho sản phẩm giàu dinh dưỡng và vitamin từ nguồn nguyên liệu. Bao bì nhẹ có tính bảo vệ môi trường, tiện ích cho sử dụng, chuyên chở, phân phối và bảo quản sản phẩm ở nhiệt độ thường với thời gian dài. Phương thức đóng bao bì tetra pak được áp dụng cho những loại thức uống dạng lỏng, đồng nhất hoặc dạng huyền phù, nhũ tương với kích thước hạt rất nhỏ, độ nhớt không quá cao như dạng sữa béo, sữa gầy, nước ép rau quả. Theo phương thức đóng gói tetra pak, thức uống được tiệt trùng trước khi đóng vào bao bì: bao bì tetra pak dạng phức hợp được tiệt trùng riêng bằng hơi H2O2 trước khi được rót dịch thành phẩm vào. Dịch lỏng được tiệt trùng bằng nhiệt độ cao, thời gian cực ngắn: t=1430C, thời gian 5- 6 giây, thời gian nâng nhiệt và hạ nhiệt độ tiệt trùng cũng xảy ra rất nhanh: 5- 6 phút. Bản chất của phương pháp này là tiệt trùng riêng lẻ thức uống dạng lỏng, sau đó rót định lượng dịch vào bao bì và hàn kín trong môi trường vô trùng. Sau khi đóng bao bì, sản phẩm được giữ ở nhiệt độ thường trong thời gian khoảng 6 tháng vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm. Phương pháp đóng bao bì tetra pak đi đôi cùng phương pháp tiệt trùng ở nhiệt độ cao, thời gian cực ngắn gọi là phương pháp UHT đảm bảo sản phẩm không bị đổi màu, mùi. Cấu trúc bao bì tetra pak:  Lớp 1: màng HDPE : chống thấm nước, bảo vệ lớp in bên trong bằng giấy và tránh bị trầy sước.  Lớp 2: giấy in ấn: trang trí và in nhãn.  Lớp 3: giấy carton: tạo hình dáng hộp, lớp này có độ cứng và dai chịu đựng được những va chạm cơ học.  Lớp 4: màng PE: lớp keo kết dính giữa giấy carton và màng Al.  Lớp 5: màng Al: ngăn chặn ẩm, ánh sáng, khí và hơi.  Lớp 6: Ionomer: lớp keo kết dính giữa màng nhôm và màng PE trong cùng.  Lớp 7: PE: cho phép bao bì dễ hàn và tạo lớp trơ tiếp xúc với sản phẩm bên trong. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 43 Lớp kết dính giữa lớp Al và giấy carton, được cấu tạo bởi vật liệu PE đồng trùng hợp, lớp này cũng là lớp chống thấm phụ trợ cho lớp PE trong cùng và lớp màng nhôm mỏng, màng nhôm chống thấm khí, hơi và hơi nước tốt. II.ỨNG DỤNG: Áp dụng cho những loại thức uống dạng lỏng, đồng nhất hoặc huyền phù, nhũ tương với kích thước hạt rất nhỏ, độ nhớt không quá cao như nước ép rau quả. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 44 III.THIẾT BỊ: - Năng suất: 3000-4000 hộp/h - Loại: 0,2;0,5;0,7;1l BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 45 PHẦN VI: MAP – KỸ THUẬT ĐÓNG GÓI KHÍ QUYỂN ĐIỀU CHỈNH ỨNG DỤNG CHO ĐÓNG GÓI RAU QUẢ TƯƠI. I. GIỚI THIỆU: Những năm gần đây, thị trường sản phẩm rau quả tươi đã phát triển rất mạnh. Động lực của sự phát triển này là do nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng tăng, họ muốn tiêu thụ sản phẩm tươi, bổ dưỡng và không có các chất bảo quản. Tuy nhiên, sản phẩm rau quả tươi một mặt đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng nhưng mặt khác nó lại là một thách thức cho nhà sản xuất về vấn đề bảo quản tránh những hư hỏng do các phản ứng hóa sinh và vi sinh vật. Điều này đã được khắc phục đáng kể bằng cách ứng dụng kỹ thuật MAP. Việc áp dụng kỹ thuật khí quyển điều chỉnh với nồng độ O2 cao trong việc bảo quản các sản phẩm rau quả tươi bán lẻ có nhiều ưu điểm so với kỹ thuật đóng gói truyền thống hay đóng gói với hàm lượng oxi thấp. Kết quả nghiên cứu của hội đồng Châu Âu đã chỉ ra rằng việc sử dụng O2 với hàm lượng tương đối cao có hiệu quả trong việc ức chế các enzyme gây biến màu nguyên liệu, ngăn cản quá trình lên men yếm khí, quá trình mất hơi nước và sự sinh trưởng của các vi khuẩn yếm khí hay hiếu khí. Đặc tính của MAP Kéo dài độ tươi lâu sản phẩm nhờ giảm sự hô hấp và giảm tốc độ lão hoá sản phẩm mà không hoàn toàn cản trở quá trình hô hấp hiếu khí. Không giống như kiểu đóng gói sát khít vào sản phẩm và dễ bị xâm nhiễm bởi oxy và các chất bẩn, MAP có khả năng kiểm soát luồng khí lưu chuyển vào, ra bao bì, nó kéo dài đáng kể thời gian được bảo quản an toàn. MAP có thể bao quản độ tươi sống của nhiều loại thực phẩm, cũng như tăng độ an toàn thực phẩm và tiện lợi hơn cho người tiêu dùng. Không phải tất cả các loại màng MAP đều được chế tạo với đặc tính giống nhau, tuỳ theo loại sản phẩm mà nó bao gói, MAP sẽ có đặc tính thích hợp loại sản phẩm đó. Các loại rau quả khác nhau thì có mức độ hô hấp khác nhau. Do đó, khi chế tạo MAP, người ta phải nắm rõ mức độ hô hấp của loại rau quả cần bảo quản.  Ưu điểm: - Kĩ thuật đóng gói bằng MAP đơn giản, rẻ, dễ áp dụng BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 46 - Có thể bao gói những sản phẩm lớn nhỏ khác nhau, áp dụng từ lúc vận chuyển, bảo quản và ngay cả lúc bày bán, và có thể quảng cáo ngay cả trên bao bì.  Nhược điểm: - Cấu tạo của MAP không theo một công thức chung mà phải tuỳ thuộc vào từng loại rau quả, như vậy sẽ tốn công sức cho việc nghiên cứu đời sống của từng loại rau quả tươi. - Hiện nay phương pháp này cũng chỉ đang trong tiến trình nghiên cứu, chưa được ứng dụng rộng rãi trong công nghệ bảo quản rau quả. II. THIẾT LẬP SỰ CÂN BẰNG CỦA KHÍ QUYỂN ĐIỀU CHỈNH (EQUILIBRIUM MODIFIED ATMOSPHERE) Không giống một số sản phẩm đóng gói khác, các thực phẩm rau trái tươi sau quá trình thu hoạch sẽ tiếp tục hô hấp, vì vậy các quá trình bao gói theo sau phải đảm bảo cho quá trình hô hấp của rau quả được tiếp tục. Việc bao gói rau quả trong các bao bì kín sẽ làm cho hàm lượng O2 bị giảm và hàm lượng CO2 tăng lên do quá trình hô hấp. Việc hiệu chỉnh khí quyển trong bao gói nhằm mục đích giảm tốc độ hô hấp của rau quả từ đó sẽ làm tăng thời gian bảo quản của thực phẩm. MAP có thể được tạo thành một cách bị động trong các bao gói kín như là hệ quả của quá trình hô hấp nếu khả năng thấm khí của bao gói phù hợp với tốc độ hô hấp của thực phẩm. Tuy nhiên điều này rất ít gặp trong thực tế vì vậy người ta đã chủ động thay đổi khí quyển trong bao bì bằng hỗn hợp O2, N2 và CO2. Người ta đã bơm vào một hỗn hợp khí bao gồm 5-10% O2, 5- 10% CO2 và 80-90% N2 để ngăn cản quá trình hóa nâu của các loại rau salad. Điều mấu chốt quyết định sự thành công của quá trình đóng gói bao bì MAP là việc lựa chọn bao bì có tính thấm phù hợp để có thể tạo ra được một môi trường cân bằng tối ưu cho quá trình bảo quản, thông thưòng là khoảng 3-10% O2 và 3-10 CO2. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bao gói MAP là:  Tốc độ hô hấp của thực phẩm (chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, loại thực phẩm bao gói, kích thước, độ chín và mức độ xử lý)  Tính thấm của màng bao  Thể tích của bao gói  Diện tích bề mặt  Mức độ tiếp xúc với ánh nắng trực tiếp. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 47 Vì vậy ta thấy việc hiệu chỉnh khí quyển cho phù hợp với từng loại sản phẩm là rất phức tạp. Có rất nhiều trường hợp trong thực tế do sản phẩm được bao gói trong các màng bao có tính thấm không phù hợp nên quá trình hô hấp sẽ làm cho môi trường bên trong bao bì biến thành môi trường yếm khí (ví dụ 20% CO2). Để khắc phục người ta đã phát triển màng bao có kích thước lỗ micro (microperforated film), có tốc độ truyền oxi rất nhanh để đảm bảo môi trường bên trong là hiếu khí (5–15% O2 và 5–15% CO2), được sử dụng cho các loại thực phẩm hô hấp mạnh như bông cải xanh (broccoli), cà rốt, nấm rơm và rau spinach. Tuy nhiên nhược điểm của màng bao này là khá đắt tiền, quá trình bay hơi nước xảy ra nhanh, dễ tổn thất các hợp chất hương và vi sinh vật có thể xâm nhập vào trong bao bì khi gặp điều kiện thuận lợi như ẩm thấp … III. NGUYÊN TẮC - HIỆU QUẢ CỦA MAP CÓ HÀM LƯỢNG O2 CAO: Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng MAP có hàm lượng O2 cao đã có thể khắc phục được các nhược điểm của việc sử dụng hàm lượng O2 thấp như có hiệu quả trong việc ức chế các enzyme làm mất màu sản phẩm, ngăn cản quá trình lên men yếm khí và ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Khả năng ức chế vi sinh vật do việc sử dụng O2 liều lượng cao có thể được giải thích như sau: do O2 có tính oxi hóa mạnh nên có khả năng tạo ra các gốc tự do tác dụng với các đại phân tử trong cơ thể vi sinh vật như protein, lipid … làm ảnh hưởng đến sự sinh trưỏng và phát triển của chúng. Đối với các vi sinh vật hiếu khí tuy chúng có enzyme peroxidase và catalase để chuyển hoá oxi nhưng khi nồng độ O2 và CO2 trong sản phẩm cao sẽ có thể làm ức chế và giảm hoạt tính của chúng. BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 48 Ảnh hưởng của nồng độ oxi đối với sự sinh trưởng và phát triển của VSV. Cơ chế ức chế các phản ứng hóa nâu do enzyme xúc tác: polyphenol oxidase (PPO) là enzyme xúc tác cho phản ứng hoá nâu trên bề mặt rau quả sau khi cắt. PPO thúc đẩy quá trình oxi hóa các hợp chất phenolic thành các hợp chất quinones không màu, sau đó các hợp chất quinone này sẽ được polyme hóa để tạo thành các hợp chất có màu melanin. Các nhà khoa học cho rằng nồng độ O2 hay Ar cao có thể đóng vai trò ức chế phản ứng trên hay là việc tạo ra các hợp chất quinone không màu với liều lượng cao có thể gây ra sự ức chế ngược các phản ứng hóa nâu. Phản ứng hóa nâu rau quả Hiệu quả của MAP có thể được tăng cường bằng cách sử dụng kết hợp với Argon (Ar) và nitrous oxid (N2O). Hai chất này được cho phép dùng ở EU nhưng ở Air Liquide S.A. (Paris, France) thì chỉ khuyến khích sử dụng Ar và hạn chế việc sử dụng N2O. So với N2, Ar ức chế hoạt động của enzyme, sự phát triển của vi sinh vật và các phản ứng phân hủy tốt hơn. Đặc biệt là một số nghiên cứu cho thấy Ar và N2O có khả năng ức chế sự phát triển của nấm mốc, giảm tốc độ sinh khí ethylene và hạn chế tối đa các phản ứng phân hủy làm giảm giá trị cảm quan của thực BAO BÌ – THIẾT BỊ ĐÓNG GÓI SẢN PHẨM RAU QUẢ GVHD: Th.S Tôn Nữ Minh Nguyệt Trang 49 phẩm. Tuy Ar là một khí trơ nhưng nó vẫn có thể ức chế vi sinh vật là do Ar có khối lượng phân tử gần giống phân tử O2 và có khả tăng tan tốt trong nước nếu so với N2 và O2. Vì thế Ar có thể chiếm chỗ của oxi trong các trung tâm hoạt động của enzyme từ đó ức chế phản ứng hóa nâu do enzyme xúc tác. Ngoài ra Ar và N2O rất nhạy cảm đối với vi sinh vật, cơ chế của quá trình ức chế chưa được hiểu rõ nhưng nhiều giả thiết cho rằng có thể các chất này tác động lên màng membrane của tế bào vi sinh vật từ đó làm ảnh hưởng đến các quá trình trao đổi chất. IV. KỸ THUẬT BAO GÓI MAP: IV.1 Cách bảo quản rau quả bằng màng MAP Rau quả sau thu hoạch vẫn còn thực hiện quá trình quang hợp hô hấp. Lúc này, lượng CO2 xung quanh rau quả được tiêu thụ, trong khi đó lượng O2 được tạo ra nhiều, khi đó đường đựoc tổng hợp thúc đẩy quá trình chin quả, làm giảm tuổi thọ rau quả. Do vậy lượng O2 cần được hạn chế, lượng CO2 tăng lên. Tuy nhiên nếu lượng O2 giảm đi khá nhiều sẽ dẫn đến hô hấp yếm khí làm lên men rượu cũng ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của rau quả. Vì vậy, Bao bì MAP được thiết kế để ngăn cản có chọn lọc, giúp điều chỉnh được mức độ lưu chuyển O2 và khống chế có hiệu quả nồng độ O2 trong bao bì. Trước hết ta cần tìm hiểu phản ứng hoá học và hệ số hô hấp (hệ số hô hấp là tỉ lệ CO2/O2 ) Hệ số hô hấp có thể lớn hơn, nhỏ hơn và bằng 1.. Thường hệ số hô hấp có chỉ số là 1 đối với nhiều loại thực phẩm bảo quản trong điều kiện đông lạnh theo tiêu chuẩn thông thường. Để làm chậm sự hô hấp, nồng