Khi nhu cầu dự trữ nông sản trái vụ và xuất khẩu đường dài ngày càng lớn, làm lạnh đơn thuần đôi khi không còn đủ để giữ chất lượng qua nhiều tháng. Đây là lúc công nghệ điều chỉnh khí quyển phát huy vai trò. Thay vì chỉ hạ nhiệt độ, phương pháp này còn thay đổi thành phần không khí bao quanh nông sản, làm chậm mạnh quá trình hô hấp và lão hóa. Nhờ đó, những loại quả vốn chỉ bảo quản được vài tuần có thể giữ tươi tới nửa năm, mở ra khả năng điều tiết cung cầu và vươn tới những thị trường xa.

Nguyên lý của điều chỉnh khí quyển

Nông sản sau thu hoạch vẫn là một cơ thể sống tiếp tục hô hấp: hấp thụ oxy và thải ra khí carbonic, đồng thời tiêu hao dần các chất dự trữ như đường và axit. Tốc độ hô hấp càng cao thì nông sản càng nhanh già, nhanh mềm và nhanh mất giá trị. Công nghệ điều chỉnh khí quyển can thiệp bằng cách giảm nồng độ oxy trong kho xuống thấp hơn nhiều so với không khí thường và tăng nồng độ carbonic lên mức phù hợp. Trong môi trường nghèo oxy và giàu carbonic có kiểm soát, cường độ hô hấp của nông sản giảm mạnh, quá trình chín và phân hủy chậm lại, các bệnh sinh lý và nấm mốc cũng bị kìm hãm.

Điều quan trọng là mỗi loại nông sản có một ngưỡng khí thích hợp riêng. Hạ oxy quá thấp sẽ đẩy nông sản vào hô hấp yếm khí, sinh ra mùi rượu và vị lạ, trong khi carbonic quá cao có thể gây tổn thương mô và làm nâu ruột quả. Vì vậy công nghệ này đòi hỏi sự chính xác cao, không phải cứ giảm oxy càng nhiều càng tốt mà phải giữ đúng cửa sổ an toàn cho từng chủng loại.

Phân biệt kho khí quyển kiểm soát và bao gói khí quyển biến đổi

Trong thực tế có hai hướng ứng dụng chính, khác nhau về quy mô và cách vận hành:

• Kho khí quyển kiểm soát: là buồng lạnh kín khí, thành phần khí bên trong được máy móc duy trì ổn định liên tục ở mức cài đặt suốt thời gian bảo quản. Đây là giải pháp cho khối lượng lớn, phù hợp với các trung tâm dự trữ táo, lê, kiwi hay hành tỏi quy mô công nghiệp.
• Bao gói khí quyển biến đổi: dùng màng bao bì có độ thấm khí chọn lọc, để chính hô hấp của nông sản tự tạo ra môi trường khí mong muốn bên trong bao. Thành phần khí không được điều chỉnh chủ động mà thay đổi theo cân bằng tự nhiên, thích hợp cho đơn vị hàng nhỏ, rau ăn lá và sản phẩm bán lẻ.

Hai hướng này thường bổ trợ nhau trong chuỗi cung ứng: kho khí quyển kiểm soát lo khâu dự trữ dài hạn số lượng lớn, còn bao gói biến đổi lo khâu phân phối và trưng bày đến tay người dùng cuối.

Thành phần một hệ thống kho khí quyển kiểm soát

Để duy trì được thành phần khí ổn định, một kho khí quyển kiểm soát cần nhiều thiết bị phối hợp chặt chẽ:

• Vỏ kho kín khí tuyệt đối, với cửa và mối nối được làm kín kỹ hơn hẳn kho lạnh thông thường, vì chỉ một khe hở nhỏ cũng phá vỡ cân bằng khí.
• Máy tạo nitơ hoặc thiết bị hạ oxy để đưa nồng độ oxy xuống mức mong muốn.
• Bộ hấp thụ carbonic để ngăn khí này tích tụ vượt ngưỡng an toàn.
• Cảm biến và bộ điều khiển liên tục đo nồng độ oxy, carbonic, nhiệt độ và ẩm để tự động điều chỉnh.
• Van an toàn áp suất để bù trừ chênh lệch khi nhiệt độ thay đổi, tránh làm biến dạng vách kho.

Chi phí đầu tư cho hệ thống này cao hơn nhiều so với kho lạnh thường, đòi hỏi vận hành có chuyên môn và kho phải được lấp đầy đúng công suất để hiệu quả kinh tế. Bù lại, giá trị gia tăng từ việc bán nông sản trái vụ với chất lượng cao thường bù đắp xứng đáng cho khoản đầu tư.

Những loại nông sản phù hợp và lưu ý khi áp dụng

Không phải nông sản nào cũng đáp ứng tốt với công nghệ này. Hiệu quả rõ rệt nhất thường thấy ở các loại quả có thời gian bảo quản dài và giá trị cao như táo, lê, kiwi, một số giống nho, cùng các loại củ như hành, tỏi. Với những sản phẩm này, điều chỉnh khí quyển có thể kéo dài thời gian giữ tươi thêm nhiều tháng so với chỉ làm lạnh. Ngược lại, một số loại rau quả nhạy cảm dễ bị tổn thương khi nồng độ khí lệch chuẩn, nên cần thử nghiệm kỹ trước khi triển khai đại trà.

Khi áp dụng, cần lưu ý một số điểm then chốt. Thứ nhất, nông sản phải đạt độ chín và chất lượng tốt ngay từ khi vào kho, vì công nghệ này chỉ làm chậm suy giảm chứ không cải thiện hàng đã kém. Thứ hai, quá trình mở kho để kiểm tra hay xuất hàng cần hạn chế tối đa vì mỗi lần mở là một lần phá vỡ môi trường khí đã dày công thiết lập. Thứ ba, an toàn lao động phải được đặt lên hàng đầu: buồng nghèo oxy cực kỳ nguy hiểm cho con người, nên tuyệt đối không được vào kho khi chưa thông khí và chưa đo nồng độ oxy đạt ngưỡng an toàn.

Điều chỉnh khí quyển là bước tiến đưa bảo quản nông sản từ chỗ giữ tươi ngắn hạn lên tầm dự trữ chiến lược dài hạn. Với sự chuẩn bị kỹ về thiết bị, kiến thức và quy trình vận hành, công nghệ này giúp nhà kho chủ động điều tiết nguồn cung, giảm áp lực bán tháo lúc chính vụ và nâng cao đáng kể giá trị của nông sản trên thị trường.