Táo được thu hoạch vào mùa thu nhưng vẫn giòn ngon trên kệ siêu thị đến tận mùa hè năm sau. Xoài, bơ, thanh long Việt Nam có thể vượt hàng chục ngày đường biển sang châu Âu, Mỹ mà vẫn tươi. Một trong những công nghệ đứng sau là bảo quản khí quyển kiểm soát (Controlled Atmosphere – CA).

Bảo quản khí quyển kiểm soát là gì?

Bảo quản khí quyển kiểm soát là phương pháp bảo quản rau quả tươi trong kho hoặc container kín, trong đó thành phần khí được điều chỉnh và duy trì liên tục, thường là giảm oxy xuống khoảng 1–5% và tăng CO₂ lên khoảng 1–10% (tùy loại sản phẩm), kết hợp nhiệt độ thấp và độ ẩm cao. Khác với không khí bình thường chứa khoảng 21% O₂ và 0,04% CO₂.

Công nghệ này được nghiên cứu từ thập niên 1920 tại Anh và được ứng dụng thương mại cho táo từ những năm 1930, sau đó phát triển mạnh trên toàn thế giới.

Nguyên lý

Rau quả sau thu hoạch vẫn là cơ thể sống, tiếp tục hô hấp: tiêu thụ oxy, đường, axit hữu cơ để tạo năng lượng, thải ra CO₂, nước và nhiệt. Quá trình này làm rau quả mất đường, mất hương, mềm dần, già hóa. Giảm oxy và tăng CO₂ làm chậm hô hấp, đồng thời:

  • Làm chậm quá trình chín, đặc biệt ở trái cây có hô hấp đột biến (chuối, xoài, bơ, táo, cà chua, sầu riêng).
  • Ức chế sự tổng hợp và tác động của ethylene, hormone thúc đẩy chín.
  • Giữ độ cứng, màu xanh (chậm phân hủy chlorophyll), axit và vitamin.
  • Ức chế một số nấm bệnh sau thu hoạch (CO₂ cao).

Kết hợp với nhiệt độ thấp (phù hợp từng loại để tránh tổn thương lạnh ở trái cây nhiệt đới), CA có thể kéo dài thời gian bảo quản gấp nhiều lần so với bảo quản lạnh thông thường.

Hệ thống CA

  • Kho kín khí: tường, cửa, sàn được làm kín để giữ thành phần khí.
  • Thiết bị tạo nitơ: màng tách khí hoặc hấp phụ thay đổi áp suất (PSA) để giảm oxy nhanh.
  • Thiết bị hấp thụ CO₂: than hoạt tính, vôi để loại bớt CO₂ dư do rau quả thải ra.
  • Thiết bị hấp thụ ethylene: xúc tác, ozone, kali permanganat.
  • Cảm biến và bộ điều khiển theo dõi, duy trì nồng độ khí, nhiệt độ, độ ẩm.

CA động (DCA)

Bảo quản khí quyển kiểm soát động (Dynamic CA) theo dõi phản ứng sinh lý của trái cây (huỳnh quang chlorophyll, thương số hô hấp, sản phẩm lên men như ethanol) để hạ oxy xuống mức cực thấp (dưới khoảng 1%) mà không gây hại, điều chỉnh liên tục theo trạng thái trái cây. DCA giúp bảo quản lâu hơn, giảm nhu cầu dùng hóa chất sau thu hoạch.

Kết hợp với 1-MCP

1-methylcyclopropene (1-MCP) là chất ức chế thụ thể ethylene, được dùng ở nhiều nước để xử lý táo, lê, một số trái cây khác trước khi bảo quản, giúp làm chậm chín đáng kể; thường được kết hợp với CA. Việc sử dụng phải tuân thủ quy định đăng ký của từng quốc gia.

Container CA trong xuất khẩu

Container lạnh có hệ thống kiểm soát khí quyển cho phép vận chuyển đường biển dài ngày các loại trái cây dễ hỏng như bơ, xoài, chuối, thanh long, sầu riêng thay vì phải đi đường hàng không đắt đỏ. Đây là giải pháp quan trọng giúp trái cây Việt Nam tiếp cận thị trường xa với chi phí cạnh tranh, nhưng đòi hỏi thu hoạch đúng độ chín, sơ chế, làm lạnh sơ bộ và cài đặt thông số khí phù hợp cho từng loại.

CA và MAP khác nhau thế nào?

  • CA: kiểm soát chủ động, liên tục thành phần khí ở quy mô kho, container; thông số được duy trì ổn định bằng thiết bị.
  • MAP: thay đổi khí quyển ở cấp bao bì (chủ động bơm khí hoặc thụ động nhờ hô hấp của sản phẩm và độ thấm khí của màng), không điều chỉnh liên tục sau khi đóng gói.

Rủi ro và tổn thương

  • Oxy quá thấp: rau quả chuyển sang hô hấp yếm khí, tạo ethanol, acetaldehyde, gây mùi lên men, vị lạ, thâm ruột.
  • CO₂ quá cao: gây tổn thương như nâu ruột, nâu vỏ, đốm, tùy loại quả.
  • Tổn thương lạnh: trái cây nhiệt đới (chuối, xoài, bơ, thanh long) bị tổn thương nếu bảo quản dưới nhiệt độ tới hạn, kể cả trong CA.
  • An toàn lao động: không khí trong kho CA thiếu oxy, có thể gây ngạt chết người; phải có quy trình thông gió, đo khí và thiết bị bảo hộ trước khi vào kho.

Thông số CA tham khảo cho một số loại quả

Thông số tối ưu khác nhau theo loại và giống, ví dụ táo thường được bảo quản ở gần 0–3 °C với O₂ khoảng 1–3% và CO₂ khoảng 1–3%; bơ ở nhiệt độ cao hơn (khoảng 5–7 °C) với O₂ khoảng 2–5% và CO₂ khoảng 3–10%; chuối xanh ở khoảng 13–14 °C với O₂ và CO₂ đều ở mức vài phần trăm để tránh tổn thương lạnh. Các con số chỉ mang tính tham khảo từ tài liệu chuyên ngành; khi áp dụng cho trái cây Việt Nam, cần thử nghiệm với giống, độ chín và thời gian vận chuyển cụ thể, phối hợp với hãng tàu, nhà cung cấp container CA.

Câu hỏi thường gặp

Trái cây bảo quản CA có dùng hóa chất không? CA tự thân chỉ điều chỉnh khí tự nhiên (O₂, CO₂, N₂). Một số quy trình kết hợp chất xử lý sau thu hoạch như 1-MCP hoặc chất bảo vệ chống nấm, phải tuân thủ quy định và giới hạn dư lượng.

Rau quả nào phù hợp với CA? Hiệu quả cao nhất với táo, lê, kiwi, bơ, chuối, xoài, bắp cải, một số loại quả mọng; mỗi loại có thông số O₂, CO₂, nhiệt độ tối ưu khác nhau cần được xác định cụ thể.

Thuật ngữ liên quan

Đọc thêm: Shelf Life Là Gì? Cách Xác Định Hạn Dùng Thực Phẩm