GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ BẰNG ÁP SUẤT CAO (HPP) TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

Lê Quý Kha, PVT Viện KHKT Nông nghiệp miền Nam

Email: Kha.lq@iasvn.org, Mobile: 0975401681

1.  Xuất xứ công nghệ

• Công nghệ chế biến thực phẩm xử lý bằng áp suất cao nhiệt lạnh (High Pressure Processing), gọi tắt là công nghệ thực phẩm HPP, được thương mại lần đầu tiên tại Nhật vào đầu những năm 1990, tiếp đến ở Châu Âu và Mỹ vào 1996 và ở Úc vào 2001, rồi nhanh chóng thương mại toàn cầu từ những năm 2000.
• AVURE là công ty của Hòa Kỳhiện đang đứng đầu chuyển giao công nghệ HPP từ thiết kế, xây dựng quy trình cài đặt, đến quản lý hỗ trợ sau cài đặt.
• AVURE có trụ sở tại Erlanger, Kentucky (Hoa Kỳ), ngoài raAVURE còn hợp tác với một số phòng thí nghiệm chứng nhận HPP trên thế giới; đáp ứng tiêu chuẩn của Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA), USDA/FSIS, tiêu chuẩn y tế Canada, để truy xuất nguồn gốc và tính toán hiệu quả.

2. Nguyên lý công nghệ và công xuất máy

• Công nghệ HPP ứng dụng 2 nguyên lý khoa học chủ yếu: 1) Nguyên lý Le- chatelier, đó là Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng, khi chịu tác dụng từ bên ngoài như biến đổi nhiệt độ, áp suất, nồng độ thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo hướng làm giảm tác động bên ngoài đó. Nguyên lý này có ý nghĩa rất quan trọng trong việc giải quyết các vấn đề liên quan đến phản ứng thuận nghịch; 2). Nguyên lý Iso-static. Nguyên lý này vận dụng khi tăng áp suất cao lên bề mặt vật liệu thì mọi phía đều chịu tác động như nhau.
• Công nghệ công nghệ thực phẩm HPPthanh trùng bằng nhiệt lạnh trong nước tinh khiết; Trong điều kiện nước tinh khiết áp suất cao (300-600 MP/43.500-87.000 psi), cao hơn cả áp suất đáy đại dương (Hình 1) sâu nhất (10.971m), ở nhiệt độ + 4ºC – 10ºC), các loại vi khuẩn như Listeria monocytogenes, E. coli, Salmonella, Campylobacter và Vibrio spp, virus, men, nấm và vật truyền bệnh bị bất hoạt trongthực phẩm,và thực phẩm được kéo dài thờigian bảo quản, đảm bảo an toàn tuyệt đối, giúp các nhàsản xuất (SX) nâng cao an toàn thực phẩm (TP), kéo dài thời gian sử dụng, đảm bảo dinh dưỡng tự nhiên.

Hình 1. Công nghệ High Pressure Processing (HPP) xử lý thực phẩm ở áp suất cao (10.000 atm), cao hơn cả áp suất ở đáy đại dương sâu nhất (Mariana Trench: Rãnh Mariana – rãnh đại dương sâu nhất (10.971m).

Hiện AVURE đang sở hữu các loại máy chế biến từ 4.500 tấn – 28.500 tấn thực phẩm áp dụng công nghệ HPP mỗi năm.

Sơ đồ quy trình xử lý ứng dụng công nghệ thực phẩm HPP như Hình 2.

Hình 2. Sơ đồ quy trình công nghệ thực phẩm áp dụng HPP

Hình 2 thể hiện: Thực phẩm chưa chế biến được đưa vào bộ phận nạp vật liệu (Product loading), chuyển tiếp vào thùng chứa nước áp suất thấp (Vessel pre-filling), chuyển tiếp đến bộ phận tăng áp suất để thanh trùng (Pressurizing), cuối cùng tải sản phẩm ra để tiêu dùng (Processed batch).

Hình 3. A: Tế bào vi sinh vật gây hư hại không bị vỡ khi không xử lý bằng công nghệ HPP (Non HPP), còn tế bào vi sinh vật bị vỡ khi xử lý bằng công nghệ HPP (High Pressure Processed); Hình 3. B: Quả trứng chế biến bằng nhiệt (Heat) có màu nhạt hơn quả trứng chế biến bằng công nghệ HPP (Pressure) nhưng hương vị vẫn thơm, tươi ngon hơn.

3. Các tiêu chuẩn đạt được khi ứng dụng công nghệ

• Sản phẩm sau xử lý bằng công nghệ HPP phải hấp dẫn với người tiêu dùng, đáp ứng nhu cầu tươi, chế biến tối thiểu;
• Không xử dụng hóa chất, không áp dụng nhiệt độ cao để chế biến;
• Tin tưởng tuyết đối, không còn nghi ngờ về chiếu xạ, về biến đổi gen;
• Kéo dài thời gian bảo quản, phạm vi phân phối rộng và ít bị hư hỏng; Khi sử dụng hóa chất bảo quản hoặc xử lý nhiệt có thể bảo quản được 30 ngày, với HPP có thể đạt 120 ngày;
• Sử dụng năng lượng (ít khí nhà kính) ít hơn công nghệ khác, hiệu quả chế biến cao nhất;
• Chế biến có thể được thực hiện ở giai đoạn đóng gói cuối cùng, tránh được nhiễm bẩn và biến đổihình dạng trong chế biến;
• Giảm tối thiểu thời gian chế biến và không có sản phẩm phụ
• Cho phép bất hoạt vi sinh vật và men ở nhiệt độ thấp, nên những thành phần phân tử thấp như cá chất có hoạt tính sinh học, vitamin, tạo màu, tạo mùi vị phần lớn không bị ảnh hưởng.
• Yêu cầu đóng gói sản phẩm (SP) để xử lý bằng HPP: 1). Bao đóng kín, không có không khí, không bị thay đổi thể tích khi ép chặt; Khi có áp suất cao, thể tích giảm khoảng 15% và có thể trở về thể tích ban đầu sau xử lý; Bao nilon được chấp nhận để xử lý HPP; Sản phẩm đóng gói hút chân không là lý tưởng để xử lý HPP.

4. Các loại thực phẩm có thể áp dụng công nghệ chế biến HPP

Hiện nay, AVURE đang hoạt động như sau:

• Kéo dài thời gian bảo quản thịt ăn liền, đảm bảo tiêu chuẩn quá mức an toàn của người tiêu dùng;
• Bảo quản trái cây, đem lại các sản phẩm chất lượng, đảm bảo an toàn, không thay đổi hình dạng, kết cấu, màu sắc, hương vị và hàm lượng dinh dưỡng có trong trái cây, tăng giá trị thương mại SP; SP trái cây được xử lý hoàn toàn tự động bằng HPP trong bao bì bán cho khách hàng hoặc túi lớn.
  • Chế biến rau quả, nhờ đang có thị phần gia tăng, tốc độ đô thị hóa và nhu cầu tăng nhanh ở châu Á – Thái Bình Dương.
  • Xử lý HPP dành cho trái cây tươi, rau củ cắt sẵn, có vị tươi nguyên như mới cắt hoặc mới ép, với 87.000 psi, trong vòng gần 3 phút vô hiệu hóa toàn bộ mầm bệnh gây hại và vi khuẩn là hư hỏng, gồm men và nấm mốc;
  • Nước trái cây và đồ uống: chất lượng cao nhất và thời gian sử dụng lâu hơn (áp suất xử lý 87.000 psi), nước ép trái cây giữ nguyên chất lượng, kết cấu, mầu sắc và hàm lượng dinh dưỡng.
• HPP xử lý hải sản: chế biến tôm hùm và hàu, hạn chế sử dụng lao động thủ công, thậm chí không lao động; Tách 100% thịt khỏi vỏ, không sử dụng nhiệt; tăng tổng sản lượng thịt tôm hùm lên tới 80% so với chế biến bằng nhiệt; tăng năng suất, tối đa hóa việc sử dụng lao động; tăng cường dinh dưỡng và vị giác.
• Công nghệ HPP dành cho thịt tươi, loại thịt này có thể bảo quản được 90 ngày thay vì 30 ngày xử lý theo bảo quản bằng hóa chất hay nhiệt.

5. Quy mô thị trường áp dụng công nghệ này trên thế giới

• Thị trường thiết bị chế biến thực phẩm HPP toàn cầu tăng từ 278,32 triệu USD trong năm 216 lên 635,48 triệu USD vào 2013, mức tăng 12,5% năm.
• Sốlượng hệ thống máy lắp đặt cho chế biến ứng dụng công nghệ HPP tằng từ 150 (năm 2010), lên tới 350 vào 2015 (Hình 4).

Hình 4. Tổng số hệ thống máy HPP lặp đặt là 350 vào 2015

Trên toàn thế giới, theo thống kê của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA), tốc độ tăng trưởng giá trị thực phẩm được xử lý bằng công nghệ HPP 2016 -2022, tăng từ 182,8% (đối với thịt), lên 186,6 % (Rau quả), 192,5% (Hải sản), tới 208,8% đối với nước ép trái cây (Bảng dưới).

Triệu USD

6. Các hoạt động đang triển khai ở Việt Nam

Sáng 27/2, tại TP. HCM diễn ra lễ ký kết biên bản xây dựng nhà máy sản xuất chế biến thực phẩm công nghệ cao HPP tại Việt Nam, giữa Tập đoàn MHEnviron (Canada), Minh Hưng Group (Việt Nam) và Avure Technologies (Công ty thuộc Tập đoàn đa quốc gia JBT).

Avure Technologies – Công ty hàng đầu thế giới về sản xuất các hệ thống HPP sẽ cung cấp công nghệ và thiết bị; Tập đoàn MHEnviron (Canada) là doanh nghiệp cung cấp vốn đầu tư, kinh nghiệm hoạt động và chuyên môn thương mại hóa để thúc đẩy sáng kiến tiếp cận toàn cầu này.

Nhà máy sẽ được xây dựng trong 9 tháng tại huyện Bến Lức, tỉnh Long An, với diện tích 15ha, vốn đầu tư khoảng 500 tỷ đồng (22 triệu USD) và sẽ hoạt động vào năm 2019 với các sản phẩm ban đầu như nước trái cây (chanh dây, thanh long, mía, khóm) và các sản phẩm như phở tươi, bún bò huế tươi để xuất khẩu vào thị trường Bắc Mỹ, châu Âu.

Chia sẻ ý kiến về bài viết này!