Luận án Hoàn thiện công nghệ bảo quản quả vải, nhãn trong môi trường lạnh kết hợp bao gói khí cải biến bằng mô hình hô hấp - Bay hơi - Cân bằng năng lượng

i là hàm của nồng độ O2 và CO2, và tuân 
 theo mô hình Michaelis-Menten. Giả thiết này chỉ đúng với điều kiện hô hấp 
 hiếu khí. 
 . Nhiệt độ thay đổi bên trong lớp không khí tự do là rất nhỏ, do đó ảnh hưởng 
 của nó đến các thông số mô hình hô hấp và độ thấm của màng bao gói có 
 thể bỏ qua. 
 Mô hình toán quá trình hô hấp - trao đổi chất 
 Khí trong bao gói MAP có thể coi là hỗn hợp gồm năm thành phần chính sau 
N2, О2, CO2, Ar, và hơi nước. Nồng độ của bốn thành phần khí không ngưng trong 
bao gói có chứa rau quả tươi được hình thành bởi hai con đường: sự thấm khí qua 
màng bao gói và quá trình trao đổi khí giữa rau quả và môi trường khí cải biến do quá 
trình hô hấp. Độ thấm khí qua màng bao gói được biểu diễn thông qua định luật 
khuếch tán Fick dưới dạng [72]: 
 ][ XX ][ 
 PAP о  
 dV atmpx 100 100
 x (2.9) 
 dt L
Trong đó: 
 . X - thành phần khí không ngưng, X = [N2, O2, CO2, Ar]; 
 . [X]o, [X] - tương ứng là nồng độ khí x trong và ngoài bao gói; 
 3
 . Vx - thể tích riêng phần của khí x (m ); 
 2
 . Ap - diện tích bao gói (m ); 
 . L - bề dày bao gói (m); 
 . Patm - Áp suất khí quyển (atm); 
 -2 -1 -1
 . Px - hệ số thấm khí X qua màng bao gói (ml.m .h .atm ). 
 47
 Kết hợp công thức (2.9) biểu diễn độ thấm khí qua thành bao gói và công thức 
biểu diễn hô hấp qua Michaelis-Menten (2.102.13), chúng ta thu được các phương 
trình cân bằng chất cho các thành phần khí không ngưng trong bao gói MAP dưới 
dạng bốn phương trình vi phân thông thường: 
 d[ O2 ] 100 APPp O2  atm [OO2 ]o [ 2 ] i 
   WRSO  2  (2.10) 
 dt V L 100 
 d[ CO2 ] 100 APPp CO2  atm [CO2 ] 0 [ CO 2 ]i 
   WRS  CO2  (2.11) 
 dt V L 100 
 d[ N ] 100 APPp N2  atm [][]NN 
 2   2 0 2 i 
 dt V L 100
  (2.12) 
 d[ Ar ] 100 APPp Ar  atm [Ar ] [ Ar ] 
   0 i  (2.13) 
 dt V L 100 
 Trong các phương trình (2.102.13), áp suất khí quyển được coi là không đổi, 
Рatm = const, còn nhiệt độ, độ chứa hơi hoặc độ ẩm tương đối, thể tích V, khối lượng 
khí trong bao gói MAP, lượng nước ngưng, nồng độ thể tích của các khí trong bao 
gói là các biến theo thời gian. Ngoài ra tại thời điểm ban đầu (t = 0), hỗn hợp không 
khí trong bao gói có nồng độ [O2]i = 20.9 và [CO2]i = 0.03 và bằng giá trị nồng độ 
của lớp không khí bên ngoài bao gói [O2]o = 20.9 và [CO2]o = 0.03 tại mọi thời điểm. 
 Đối với nồng độ hơi nước trong không khí là thành phần khí thứ 5, đặc trưng 
bởi độ chứa hơi, sẽ xác định thông qua các phương trình đẳng áp-entanpy theo đề 
xuất của Trumac-Onishenko, kết hợp với các phương trình cân bằng năng lượng, cân 
bằng ẩm. 
 Phương trình cân bằng entanpy 
 Phương trình cân bằng entanpy được viết cho hệ bao gồm: Quả - Không khí bên 
trong bao gói (MAP) - không khí bên ngoài bao gói: 
 Thay đổi entanpy của quả = thay đổi entanpy của không khí trong MAP 
 + thay đổi entanpy của không khí ngoài MAP 
 ∆ = ∆ + ∆ (2.14) 
Trong đó: 
 - Hp : entanpy của quả, kJ 
 - HMAP : entanpy của hỗn hợp khí trong bao gói MAP, kJ 
 - Hair : entanpy của không khí bên ngoài bao gói, kJ. 
 48
 2.3.3.1. Xác định ΔHMAP 
 () = () ∙ ℎ() (2.15) 
trong đó: m(τ) - khối lượng của các khí trong MAP (kg); τ - thời điểm tính (h). 
 Biến thiên entanpy của không khí trong MAP được tính toán như sau: 
 ℎ() ∆
 ∆ = () ∙ ∙ ∆ + ∙ ℎ() ∙ ∆ 
   ∆
 (2.16) 
 ∆
 Các đại lượng , m(τ), h(τ) sẽ được xác định qua mỗi bước tính toán trong 
 ∆
 ()
phần mềm, do đó, để xác định ΔHMAP cần xác định . Entanpy riêng phần của hỗn 
 
hợp MAP là hàm của 4 biến nồng độ xi và nhiệt độ T, độ chứa hơi di (môi trường 
MAP được bảo quản ở áp suất khí quyển, tạm coi là không đổi = 1 atm). 
 Trong MAP, độ ẩm tương đối là thông số cần xác định, do đó chúng ta chuyển 
biến số T thành φ = φ (T,d). Khi đó entanpy h(τ) của MAP là hàm của 6 biến số độc 
lập: xi (i=1,4), d, φ. Từ đó ta có: 
 
 ℎ() ℎ  ℎ  ℎ 
 =    ∙   +   ∙   +   ∙   
       
 
 (2.17) 
Xác định entanpy của hỗn hợp khí trong MAP: 
 Entanpy của hỗn hợp khí (mol) được xác định theo công thức 2.18: 
 
 () = [ ∙ ()] 
 
 (2.18) 
Trong đó: 
 - Hm : Entanpy của 1 mol hỗn hợp khí trong MAP, kJ/mol 
 - Hmi : Entanpy của 1 mol thành phần khí trong MAP, kJ/mol 
 - xi : Nồng độ thể tích (mol) của khí i 
 - i : khí thành phần (O2, CO2, N2, Ar, H2O). 
 Entanpy riêng phần của hỗn hợp khí trong MAP được tính theo công thức: 
 49
 
 () 
 ℎ() = =   ∙ () 
  
 
 (2.19) 
Trong đó: 
 - h(T) : entanpy riêng phần của hỗn hợp khí MAP, kJ/kg 
 - Mmix : phân tử lượng của hỗn hợp khí MAP, kg 
 - Mi : phân tử lượng của khí thành phần trong MAP, kg. 
Phân tử lượng của hỗn hợp khí được tính như sau: 
 
 ∑  1
  = ( .  ) =   = 
       
  ∑ ∑
  
 (2.20) 
Từ công thức 2.20 ta có mối liên hệ giữa nồng độ thể tích (mol) và nồng độ khối 
lượng được tính như sau: 
 
  
  =  =  ∙  
     
 ∑ 
 
 (2.21) 
với ci là nồng độ khối lượng của khí i. 
Thay công thức (2.21) vào công thức (2.19), ta có entanpy khối lượng của khí i : 
   
   ()
 ℎ() =   ∙ () =   . () =   ∙  
   
   
 (2.22) 
Trong đó, hi(T) là entanpy riêng phần của khí i. Với thành phần thứ 5 là hơi nước 
 
(H2O), ta có:  = với d là khối lượng hơi nước trong hỗn hợp khí (ẩm). 
  
 
  
 ℎ() =   ∙ () + ∙ () 
  (1 + ) ∙ 
 
 (2.23) 
 50
Mặt khác ta có: 
  
 
  =   ∙  =  ∙  + ∙  
 
  
 (2.24) 
 
Thay  = vào công thức (2.24), ta có: 
  
 
  = (1 + ) ∙  ∙  
 
 (2.25) 
Từ công thức (2.23) và (2.25), ta có: 
* Đạo hàm h(T) theo xi: 
  
 ℎ () 
 =    − (1 + ) ∙  ∙    ∙ () 
   
   
 (2.26) 
* Đạo hàm h(T) theo d: 
 
 ℎ   () 1  ∙  ()
 ( )   
 =   ∙   +  − ∙    
   (1 + ) ∙  (1 + ) 
 
 (2.27) 
Với nhiệt dung riêng Cp(T) được tính dựa trên nhiệt dung riêng các khí thành phần: 
 
  
 () =   ∙ () + ∙ () 
  (1 + ) ∙ 
 
 (2.28) 
Đối với d (kg) hơi nước (độ chứa hơi của không khí trong bao gói), ta có phương 
trình dựa trên phương trình khí lý tưởng: 
   
 = = " 
   ∙   ∙ () ∙ 
 (2.29) 
Đối với (1+d) kg hỗn hợp không khí, ta có phương trình: 
 51
  1 + 
 = 
   ∙ 
 (2.30) 
Kết hợp phương trình (2.29) và phương trình (2.30), ta có: 
 "
  ∙  ∙ ()
  = " 
  ∙  −  ∙ () ∙ 
 (2.31) 
   
Ta có:   =   , lấy vi phân cho phương trình (2.31) theo T, kết quả: 
  
 "  " 
  .  − . ().  + . (). . . ∑. 
   = 
  " ()
 .  .  .  . 
    
 (2.32) 
* Đạo hàm h(T) theo φ: 
 ℎ ℎ  
   =   ∙   =  () ∙   
     
 (2.33) 
Từ công thức (2.31), ta có: 
 " "
  ∙  ∙  −  ∙  ∙  ∙ () =  ∙ () ∙  
 (2.34) 
Lấy vi phân 2 vế của công thức (2.34) theo φ, ta có: 
 " () 
 − ∙  ∙ " () − .  ∙  ∙  ∙  
     
 " () 
 =  ∙ " () +  ∙  ∙   ∙  
     
 (2.35) 
Từ (2.35) rút gọn ta được: 
  " ()
   = −  
  " ()
  ∙ 
 
 (2.36) 
Phân áp suất bão hòa của hơi nước ở nhiệt độ Ti được xác định theo ASHRAE [73]: 
 
  " () =  +  +  .  +  .  +  .  +  . () 
       
 (2.37) 
Trong đó, T tính theo nhiệt độ Kelvin (K): 
 52
 3 -2
 c1 = –5.8002206×10 ; c2 = 1.3914993; c3 = –4.8640239×10 
 -5 -8
 c4 = 4.1764768×10 ; c5 = –1.4452093.10 ; c6 = 6.5459673 
Từ công thức (2.37) ta sẽ tính được như sau: 
 "
  ()  
  = " () ∙ − +  + 2 ∙  ∙  + 3 ∙  ∙  +  
       
 (2.38) 
Thay công thức (2.38) vào (2.36), ta có: 
  1
   = −   
   ∙ −  +  + 2 ∙  ∙  + 3 ∙  ∙  + 
     
 (2.39) 
Như vậy ta có: 
 ℎ  ()
   = () ∙   = −   
    ∙ −  +  + 2 ∙  ∙  + 3 ∙  ∙  + 
     
 (2.40) 
 Kết hợp các công thức (2.17) , (2.26), (2.32) và (2.40) sẽ tính toán được ΔHMAP 
theo công thức (2.16). 
 2.3.3.2. Xác định ΔHP 
 Lượng nước bay hơi từ bề mặt quả được tính theo phương trình cân bằng ẩm 
dung trong bao gói: 
 () 1 +  ∆ ∆
 = ∙  −  −  
   ∆ ∆
 (2.41) 
Trong đó: 
 - d(τ): ẩm dung (độ chứa hơi) phụ thuộc vào thời gian, kg 
 - ΔG: lượng ẩm thoát ra từ bề mặt quả trong thời gian Δτ, kg 
 - mw: lượng ẩm truyền qua bao gói MAP vào môi trường bảo quản do có chênh 
 lệch phân áp suất hơi nước trong và ngoài bao gói, kg/s 
 - Δmcond: lượng ẩm ngưng tụ trong bao gói trong thời gian Δτ, kg 
Từ công thức (2.41) ta có: 
 53
 ∆  () ∆
 =  ∙ +  +  
 ∆ 1 +    ∆
 (2.42) 
Tổng thay đổi ΔHp của quả được tính như sau: 
 ()  ∙  ∙  ∙ ∆ ()  ∙  ∙  ∙ ∆
 ∆ =  ∙  ∙ ∆ + ∙ − ∙
    
  () ∆
 − () ∙   ∙ +  +  
 1 +    ∆
 (2.43) 
 ở đây, QS là nhiệt hô hấp được được dự đoán từ phương trình (2.44) và giả thiết 
rằng cường độ hô hấp là giá trị trung bình của cường độ tiêu thụ O2 và phát thải CO2 
thì QS được tính như sau [57]: 
 2816  + 
  =   ∙    ∙  
  6 2
 (2.44) 
 Trong đó các hệ số RO2 và RCO2 là lần lượt là cường độ hấp thụ O2 và phát thải 
CO2 và được tính theo các mô hình ở mục 2.2.3. 
 Phương trình (2.44) được thiết lập bởi Kang và Lee [59], tuy nhiên Song và 
cộng sự có đưa thêm hệ số α vào phương trình, hệ số α được xem như là hệ số chuyển 
đổi năng lượng hô hấp thành nhiệt lượng α = 0.7 ÷ 1 [57]. 
 2.3.3.3. Xác định ΔHair 
* Entanpy do hơi nước thấm qua bao gói: 
 Thể tích riêng phần của thành phần xi trong bao gói Vxi được xác định qua định 
luật Fick 1 và độ thấm khí qua bao gói MAP: 
  ∙  ∙  ∙ [ − ]
  = 
  
 (2.45) 
 Viết cho hơi nước, thể tích riêng phần của hơi nước trong bao gói tính như sau: 
 " "
  ∙  ∙  ∙  () −  ∙  ()
  =   
  
 (2.46) 
 54
Trong đó: 
 -2 -1 -1
 - : độ thấm hơi nước qua thành màng bao gói, ml.m.m .h .atm 
 2
 - Ap: Diện tích bao gói, m 
 - L: Độ dày bao gói, m 
 o
 - Ti, To: nhiệt độ trung bình bên trong và bên ngoài bao gói, C 
 - φi, φo: độ ẩm tương đối bên trong và bên ngoài bao gói, % 
Dựa theo định luật khí lý tưởng viết cho hơi nước, ta có lượng hơi nước chứa trong 
bao gói được tính như sau: 
 " "
  ∙   ∙   ∙  ∙  ∙ () −  ∙ ()
  = ∙  = ∙ 
  ∙   ∙  
 (2.47) 
Khi đó entanpy do hơi nước thấm qua bao gói được tính như sau: 
 ()
  ∙ ℎ() =  ∙
 
 " "
  () ∙   ∙  ∙  ∙  () −  ∙  ()
 =   ∙   
  ∙  
 (2.48) 
* Entanpy do nhiệt hiện truyền từ thành bao gói ra môi trường: 
  = ℎ ∙  ∙ ( − ) 
 (2.49) 
với hp là hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của bề mặt bao gói và được xác định bằng giả 
thiết là trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên của không khí trên bề mặt tấm [74]: 
 . .
 3600  −   − 
 ℎ = ∙ 0.59 ∙    + 1.32 ∙   
   
 .
  − 
 + 1.42 ∙     
 
 (2.50) 
Trong đó, D1, D2 và D3 lần lượt là các kích thước của đỉnh, đáy và mặt bên của bao 
gói hình chữ nhật. 
* Entanpy do dòng khí O2, CO2, N2, Ar thẩm thấu qua bao gói: 
Dựa theo định luật khí lý tưởng, ta có tính được entanpy do dòng khí thẩm thấu: 
 55
  ∙  ∙  ∙ [ − ]  ∙ 
 ∆ = ∆ ∙ ℎ() = ∙ ∙ ℎ() 
   ∙ 
 (2.51) 
trong đó: 
 -2 -1 -1
 - : Độ thấm khí xi qua thành màng bao gói, ml.m.m .h .atm 
 - xio: thành phần khí bên ngoài bao gói. 
Thay đổi entanpi của không khí truyền qua thành bao gói được tính như sau: 
 ()
 ∆ = ∆ ∙  ∙ + 
 
 
  ∙  ∙ [ − ]  ∙ 
 +   ∙ ∙ ℎ() 
   ∙ 
 
 (2.52) 
 2.3.3.4. Biến thiên nhiệt độ, độ ẩm không khí trong bao gói 
 Phương trình cân bằng entanpy trong hệ: Quả - Không khí bên trong bao gói 
(MAP) - không khí bên ngoài bao gói sẽ được tính toán dựa theo các công thức (2.16), 
(2.43) và (2.52). 
Từ đó, ta xây dựng được phương trình vi phân của nhiệt độ bên trong bao gói: 
  ()
  ∙  − ℎ ∙  ∙ ( −  ) −  ∙ ∙ () + () ∙  
        1 +   
 = 
   ∙ () +  ∙ ()
 (2.53) 
Độ hao hụt tự nhiên được tính bằng sự hụt do thoát hơi nước và do tổn thất chất khô: 
 ∆ ∆ 
 = − −  ∙  ∙ 
 ∆ ∆  ∙ ()
 (2.54) 
ở đây: 
 - ΔGm : hao hụt khối lượng của quả trong thời gian bảo quản, kg 
 - MC : phân tử khối của cacbon (~12 g/mol), g/mol 
 - MCO2 : phân tử lượng của CO2 (~44 g/mol), g/mol 
 - Vm : thể tích 1 mol CO2 ở nhiệt độ T, l/mol 
Độ ẩm không khí trong bao gói được xác định từ công thức (2.55) như sau: 
 56
  ∙  ∙ 
  = " 
 (1 + ) ∙ () ∙ 
 (2.55) 
 2.3.3.5. Xác định lượng nước ngưng tụ 
Lượng nước ngưng có thể có trong bao gói được xác định bằng cách so sánh d(T) với 
d"(T) ở cuối mỗi bước tích phân phương trình (2.55) theo điều kiện: 
 ∆ = () − "() 
 (2.56) 
 Khi đó ( + ∆) = "(), còn lượng nước ngưng được xác định như sau [75]: 
 ()
 ∆ = ∙ ∆ 
  1 + ()
 (2.57) 
 Lượng nước ngưng này được cộng dồn với lượng nước ngưng đã được xác định 
ở cuối bước tích phân trước đó: 
 ( + ∆) = () + ∆ 
 (2.58) 
 2.4. Phương pháp giải mô hình toán học 
 Các bước giải mô hình toán học 
 Bước 1. Tập hợp số liệu thực nghiệm nồng độ O2 và CO2 theo thời gian 
 Bước 2. Xác định các hàm số: [O2] = f(τ) ; [CO2] = g(τ) 
 Bước 3. Xác định vi phân hàm f(τ), g(τ) đã xác định ở bước 2 theo thời gian 
 Bước 4. Sử dụng mô hình dự đoán nồng độ khí 
 Bước 5. Nhận dạng các tham số mô hình hô hấp 
 Bước 6. Kiểm chứng mô hình đối với hệ kín 
 Bước 7. Lựa chọn màng bao gói 
 Bước 8. Dự đoán nồng độ khí trong bao gói 
 Bước 9. Dự đoán nhiệt độ, độ ẩm, độ hao hụt 
 57
 Phần mềm mô phỏng 
 Để thực hiện mô phỏng các phương trình toán học đã trình bày, nghiên cứu sinh 
đã tự xây dựng chương trình tính toán mô phỏng dựa trên nền tảng phần mềm 
MATLAB (MATLAB R2019b, MathWorks®, USA). 
 Cấu trúc chương trình được xây dựng dựa trên các chương trình con thể hiện 
trên hình 2.6. 
 input package
 fun(1-4) fit Results_1
 hptvp_(1-4) respiration Results_2
 pH2O+ptvp_2 mois Results_3
 Hình 2.6 Cấu trúc chương trình mô phỏng 
Ghi chú: 
 input Nhập thông số đầu vào: thời gian, nồng độ, cường độ hô hấp 
 package Nhập thông số đầu vào khối lượng quả, thể tích, độ thấm 
 fun(1-4) Các hàm số dạng mô hình Michaelis-Menten 
 fit Nhận dạng các tham số mô hình Michaelis-Menten 
 Results_1 Hiển thị kết quả nhận dạng tham số mô hình Michaelis-Menten 
 hpvp_(1-4) Xây dựng phương trình dự đoán nồng độ khí O2 và CO2 
 respiration Xử lý mô hình dự đoán nồng độ khí O2 và CO2 
 Results_2 Hiển thị kết quả dự đoán nồng độ khí O2 và CO2 
 pH2O+ptvp_2 Xây dựng phương trình cân bằng nhiệt, cân bằng chất 
 mois Xử lý phương trình cân bằng nhiệt, cân bằng chất 
 Results_3 Hiển thị kết quả dự đoán nhiệt độ, độ ẩm, độ hao hụt 
Giao diện của phần mềm thể hiện trên hình 2.7. 
 58
 Hình 2.7 Giao diện phần mềm mô phỏng 
 2.5. Kết luận 
 Trên cơ sở kết hợp mô hình hô hấp theo dạng Michaelis-Menten (2.42.7) với 
các hệ số của mô hình được xác định từ thực nghiệm và phương trình khuếch tán khí 
qua thành bao gói, và độ thấm khí xác định theo công thức (2.9) chúng ta có hệ 4 
phương trình (2.10÷2.13) dùng để dự đoán nồng độ khí trong bao gói và các phương 
trình (2.53), (2.55) để xác định sự biến thiên nhiệt độ và độ ẩm trong bao gói MAP. 
Liên kết toàn bộ các phương trình trên chúng ta được hệ phương trình vi phân và các 
phương trình đại số dùng để mô phỏng các thông số trong bao gói bảo quản MAP. 
Hệ các phương trình vi phân và đại số này được lập trình bằng ngôn ngữ Matlab hình 
thành mô hình hô hấp - bay hơi - cân bằng năng lượng cho rau quả ở trong bao gói 
MAP. Mô hình này là hết sức cần thiết để thiết kế lựa chọn bao gói cũng như kiểm 
soát các thông số trong quá trình bảo quản, góp phần hoàn thiện công nghệ MAP cho 
các ứng dụng thực tế. 
 59
 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 
 3.1. Phương pháp xác định cường độ hô hấp 
 Cường độ hô hấp không phải là một đại lượng có thể xác định trực tiếp bằng 
các phép đo. Thường người ta xác định cường độ hô hấp bằng cách đo nồng độ CO2 
và O2 của môi trường xung quanh sản phẩm được bảo quản, sau đó nhờ mối quan hệ 
với hai đại lượng này mà tính toán ra được cường độ hô hấp. 
 Ba phương pháp hay được sử dụng phổ biến nhất hiện nay để xác định nồng độ 
O2, CO2, đó là: phương pháp hệ kín, phương pháp hệ hở (dòng liên tục), phương pháp 
hệ màng [47]. 
 (a) Hệ kín b) Hệ hở (c) Hệ màng 
 Hình 3.1 Các phương pháp xác định cường độ hô hấp [43] 
 Phương pháp hệ kín (Closed system) 
 Phương pháp hệ kín đòi hỏi sự ghi lại nồng độ O2 và CO2 theo thời gian trong 
một bình kín chứa rau quả. Cường độ hô hấp thu được bởi tích số của thể tích tự do 
và tỉ lệ thay đổi nồng độ khí chia cho khối lượng rau quả trong khoảng thời gian t 
[48], [76], [77], [55]. Giá trị thực nghiệm được xác định bằng thực nghiệm theo công 
thức (3.1) và (3.2) [62]: 
   1
 [][]OOV2 2 
 R (3.1) 
 O2
 100 WS  
  1 
 [][]CO2 CO2 V
 R (3.2) 
 CO2
 100 WS  
 Phương pháp này thích hợp với các loại rau quả có cường độ hô hấp thấp. Tuy 
nhiên khi sử dụng phương pháp sắc ký khí, lượng khí lấy mẫu để phân tích khá lớn 
sẽ ảnh hưởng đến áp suất của bình kín. Hiện nay, phương pháp hệ kín thường sử dụng 
các máy phân tích khí chuyên dụng cho bảo quản MAP để hạn chế các ảnh hưởng 
này (xem mục 3.4.1). 
 60
 Phương pháp hệ hở (Flow-though system) 
 Phương pháp này đòi hỏi phải bảo quản rau quả trong một bình thủy tinh có một 
cửa vào và một cửa ra xuyên qua. Tại cửa vào, người ta bơm liên tục không khí có 
chứa O2 và CO2 theo tỷ lệ nhất định vào trong bình và cứ sau mỗi khoảng thời gian 
nhất định người ta đo được thành phần không khí ở cửa ra. Cường độ hô hấp được 
tính bởi tích số giữa tốc độ và độ chênh lệch nồng độ khí (O2 hoặc CO2) giữa đầu vào 
đầu ra chia cho khối lượng rau quả [78] [79], [80]. Cường độ hô hấp được tính toán 
theo công thức (3.3) và (3.4) với F là lưu lượng không khí [47]. 
 in out
 [][]OOF2 2 
 R (3.3) 
 O2
 100 WS
 out in
 [][]CO2 CO 2 F
 R (3.4) 
 CO2
 100 WS
 Phương pháp này áp dụng chỉ với rau quả có cường độ hô hấp cao, khối lượng 
sản phẩm. Với các loại quả có cường độ hô hấp thấp hoặc thực nghiệm ở nhiệt độ 
thấp thường cho kết quả kém chính xác và tốn nhiều thời gian và chi phí (cho hệ 
thống tạo nồng độ khí cố định-CA). 
 Phương pháp hệ màng (Permeable system) 
 Phương pháp hệ màng tương tự như hệ kín ngoại trừ một bao gói bằng màng 
thấm được sử dụng để thay thế cho bình kín, các thông số màng bao gói này đã biết 
từ trước [81] [82]. Đây là hình thức bảo quản rau quả bằng phương pháp bao gói trong 
khí quyển cải biến như đã nói ở trên. 
 PAOO [][]out in 
 R O2 p 2 2 (3.5) 
 O2
 100 WLS 
 in out
 PCO2 A P [][] CO 2 CO 2 
 R (3.6) 
 CO2
 100 WLS 
 Thực hiện đo cường độ hô hấp theo phương pháp hệ màng có thuận lợi là điều 
kiện thí nghiệm phù hợp với bảo quản thực tế, tuy nhiên, cần có các thiết bị đo chính 
xác, thời gian thí nghiệm tương đối dài và cần có các thí nghiệm về đo độ thấm khí 
của màng bao gói. 
 Lựa chọn phương pháp thí nghiệm 
 Trong điều kiện thí nghiệm ở Việt Nam, phương pháp đo cường độ hô hấp trong 
hệ kín là phương pháp phù hợp nhất, do có độ chính xác khá cao, thời gian thí nghiệm 
ngắn, thiết bị dễ thực hiện. Để khắc phục nhược điểm chịu ảnh hưởng của áp suất, 
phương pháp kín được đo bằng các máy phân tích khí chuyên dụng, đồng thời tại vị 
trí đo được dán các tấm cao su septum nhằm mục đích (1) làm kín các điểm lấy mẫu 
 61
và (2) co dãn theo áp suất không khí bên trong bình, đảm bảo áp suất trong bình luô