Tiểu luận công nghệ chế biến nông sản Tìm hiểu các loại màng bao trong quá trình bảo quản rau quả

Rất nhiều loại rau quả và các sản phẩm từ rau quả có thể bị hư hỏng do một hay nhiều nhân tố như lỗi bao gói, những thay đổi về hóa học, hoạt động của vi sinh vật, các côn trùng gây hại

BÁO CÁO TIỂU LUẬN CÔNG NHỆ CHẾ BIẾN VÀ SẢN XUẤT NÔNG SẢN

Đề tài:

GVHD: Th.S Nuyễn Thị Mai Hương SVTH:

Nguyễn Thi Ngọc Hoa 10312961

Trần Thị Bích Hảo 10328431

Nguyễn Lệ Thảo Hoàng 10320561

Lê Thị Thanh Hằng 10378701

Liêu Hữu Anh Tuấn 10358161 Lớp : ĐHTP6ALT

Nhóm :

Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2014

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1 Bao bì thực phẩm 2

1.1.1 Định nghĩa 2

1.1.2 Phân loại 2

1.1.2.1 Bao bì kín 2

1.1.2.2 Bao bì hở 2

1.2 Màng bảo quản 2

1.2.1 Tác dụng của màng 2

1.2.2 Đặc tính của màng 2

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn màng 3

1.2.3.1 Nhiệt độ 3

1.2.3.2 Độ ẩm không khí 3

1.2.3.3 Thành phần khí quyển 3

1.3 Giá trị dinh dưỡng của rau quả 3

1.3.1 Nguồn chất dinh dưỡng 3

1.3.1.1 Các hydratcacbon 3

1.3.1.2 Protein 3

1.3.1.3 Chất béo 3

1.3.1.4 Vitamin 4

1.3.1.5 Khoáng chất 6

1.3.2 Sự hư hỏng của rau quả 7

1.3.3 Nguyên nhân gây hư hỏng rau quả 8

CHƯƠNG 2: CÁC LOẠI MÀNG BAO TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ 9

2.1 Màng bao gói polymer sinh học 9

2.1.2 Các loại màng sinh học thường sử dụng 10

2.1.2.1 Màng protein 10

2.1.2.2 Màng lipid 10

2.1.2.3 Màng cacbohydrate 12

2.1.3 Các ứng dụng của màng polyme sinh học .14

2.1.3.1 Sử dụng polysaccarit tan để phủ và bảo quản rau quả .14

2.1.3 2 Màng trên cơ sở pullulan 14

2.1.3.3 Màng chitosan .15

2.2Màng bao gói có điều chỉnh khí quyển (MAP) 22

2.2.1 Phương pháp bao gói có điều chỉnh khí quyển 22

2.2.2 Ưu điểm 23

2.2.3 Vật liệu bao gói MAP 23

2.2.4 Cách bảo quản rau quả theo phương pháp MAP 24

2.2.5 Ứng dụng của các loại màng bảo quản rau quả theo phương pháp MAP 25

2.2.5.1 Màng bán thấm BOQ -15 25

2.2.5.2 Màng PE hoặc OTR 25

2.2.5.3 MàngPP 26

2.2.5.4 Màng MAP cải Tiến 26

Kết luận .27

Tài liệu tham khảo 28

Phụ lục 30

Chữ viết tắt 30

Bảng phân công nhiệm vụ 31

Danh mục hình

Danh mục bảng

Bảng 1.1: Hàm lượng vitamin trong rau, quả 4

Bảng 1.2: Lượng khoáng chất được khuyến nghị hằng ngày 6

Bảng2.1 :Waxol 0-12 11

Bảng 2.2: Waxol 12 11

Bảng 2.3: Ứng dụng của Chitosan trong bảo quản rau quả 17

LỜI MỞ ĐẦU

Thực phẩm là thành phần không thể thiếu đối với mỗi thực thể sống Rau quả cũng như các sản phẩm từ rau quả là nguồn thức ăn đáng kể và là thành phần quan trọng đối với con người trong mỗi bữa ăn Chúng ta hiểu rằng những sản phẩm này không được phép có độc tố hay bị

hư hỏng Một thực phẩm được coi là hư hỏng nếu nó gây ra vấn đề mà người sử dụng không mong muốn Rất nhiều loại rau quả và các sản phẩm từ rau quả có thể bị hư hỏng do một hay nhiều nhân tố như lỗi bao gói, những thay đổi về hóa học, hoạt động của vi sinh vật, các côn trùng gây hại hoặc phương pháp vận cuyển, bảo quản không hợp lý…

Ngoài việc sử dụng trực tiếp, rau quả tươi còn được chế biến thành nhiều dạng khác nhau: mứt, rau quả đóng hộp, các loại nước trái cây…Vì vậy, kéo dài thời gian bảo quản rau quả tươi cũng như đảm bảo được chất lượng của rau quả cho đến lúc chế biến là rất cần thiết Trong những năm gần đây các cơ quan nghiên cứu Khoa học Nông nghiệp nước ta liên tục cho ra đời nhiều chế phẩm bảo quản rau tươi đưa lại hiệu quả kinh tế cao: giảm được tỉ lệ hư hao, tăng thời gian bảo quản nhằm kéo dài thời gian thu hoạch và tiêu thụ Có nhiều cách để bảo quản rau quả, điển hình là sử dụng các loại màng bao trong quá trình bảo quản rau quả Bảo quản bằng màng bao rau quả nhằm ngăn sự bay hơi nước, khuếch tán có chọn lọc khí oxy

và cacbonic, làm giảm cường độ hô hấp và các hoạt động trao đổi chất Phương pháp này giúp hạn chế sử dụng hóa chất trong bảo quản Để góp kéo dài thời gian tồn trữ của rau quả, phương pháp bảo quản sử dụng màng bao là một phương pháp khá phổ biến trong nghiên cứu

và đã có nhiều ứng dụng thực tiễn

Nhóm sinh viên thực hiện 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Bao bì thực phẩm.

Môi trường bên trong bao bì: là khoảng không gian tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm

Môi trường bên ngoài: là không gian bên ngoài bao bì, sẽ hoàn toàn không tiếp xúc với thực phẩm trong trường hợp bao kín

1.2 Màng bảo quản

Màng bảo quản rau quả tươi là vật liệu bao quanh rau quả sau thu hoạch nhằm ngăn chặn sự tiếp xúc giữa rau quả và các vi sinh vật phá hủy, khí oxi, hạn chế một phần độ ẩm Từ đó rau quả sẽ không bị dập úng, không bị phá hủy bởi vi sinh vật hay các tác nhân khác ngoài môi trường Hiện nay, người ta đã tạo ra rất nhiều loại màng bảo quản, nhưng chúng ta cần chọn loại màng nào tối ưu nhất ( rẻ tiền, dễ tìm, không ô nhiễm môi trường… )

1.2.1 Tác dụng của màng.

Kìm hãm quá trình hô hấp

Tạo dáng vẻ

Ngăn ngừa nấm bệnh xâm nhập

Làm giảm quá trình thoát hơi nước trên bề mặt vỏ trái cây

Mục đích: làm cho đời sống của trái cây kéo dài ra, có ý nghĩa về mặt bảo quản

1.2.2 Đặc tính của màng.

Không độc, không mùi vị

Điều khiển được tính thấm khí và khả năng ngăn ngừa sự thoát ẩm của rau quả đối với môi trường xung quanh

Có tính đàn hồi, khó bị xé rách

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn màng.

1.2.3.1 Nhiệt độ.

Nhiệt độ là yếu tố của môi trường có ảnh hưởng quyết định nhất Khi nhiệt độ tăng làm gia tăng quá trình hô hấp và gia tăng sự mất nước làm cho rau quả nhanh hư hỏng Khi nhiệt độ thấp dưới điểm đóng băng sẽ dẫn đến sự hủy hoại cấu trúc tế bào Sự tăng giảm nhiệt độ đột ngột làm thay đổi cường độ hô hấp đột ngột sẽ gây hiện tượng bệnh lý cho rau quả Để kéo dài thời gian bảo quản cân chọn nhiệt độ thích hợp và duy trì ổn định ở nhiệt độ đó

1.2.3.2 Độ ẩm không khí.

Độ ẩm không khí ảnh hưởng lớn đến sự bốc hơi nước của rau quả, độ ẩm thấp làm gia tăng

sự bốc hơi nước và khi độ ẩm không khí cao sẽ làm cho rau quả dễ bị úng thối Khi bảo quản nên duy trì độ ẩm tối ưu nhằm tránh sự hư hỏng

1.2.3.3 Thành phần khí quyển.

Thành khí quyển ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất Khi gia tăng hàm lượng CO2 và giảm nồng độ khí O2 trong khí quyển có tác dụng hạn chế sự hô hấp của rau quả

1.3 Giá trị dinh dưỡng của rau quả.

1.3.1 Nguồn chất dinh dưỡng.

1.3.1.1 Các hydratcacbon.

Là nguồn năng lượng chính của động vật hàm lượng của chúng trong rau, quả tươi là rất thấp khi phần chính bao gồm nước có thể chiếm hơn 90% Trong quả, hàm lượng hydrat cacbon theo thứ tự từ 6% ( dưa hấu) đến 34% ( quả chà là ), hầu hết chúng đều có mặt ở dạng đường đa số các loại quả, các hydrat cacbon đều ở dạng này Ngoại trừ các loại rau có tinh bột nhất định… như sắn, khoai lang, ngô và khoai tây, mức chất dinh dưỡng loại này cũng là rất thấp trong rau Vì hàm lượng thấp, rau, quả không được sử dụng như là nguồn hydrat cacbon rẻ tiền, các hydrat cacbon này có sẵn trong ngũ cốc Nguồn thực phẩm này góp phần vào nhu cầu calori hàng ngày khoảng 110 kcal chỉ chiếm 4 – 5 % tổng số lượng Hơn nữa, loại phức hợp các hydrat cacbon tự nhiên so với trong ngũ cốc có lợi hơn về sức khỏe

1.3.1.2 Protein.

Protein là một trong những thành phần dinh dưỡng quan trọng nhất có chức năng khác nhau trong cơ thể, mặc dù năng lượng có thể sử dụng của chúng hầu như giống của các hydrat cacbon ở dạng enzym chúng đóng vai trò là chất xúc tác để tiến hành quá trình trao đổi chất sai lệch chức năng một chút dẫn đến rối loạn chuyển hóa vì vậy dẫn đến bệnh tật protein giữ một vai trò trong việc điều chỉnh và vận chuyển hocmon như oxy được điều chỉnh và vận chuyển bởi hemoglobin, truyền xung lực và tính linh động như chuyển động của cơ, việc bảo

vệ ở dạng kháng thể, làm nhiệm vụ của thành phần cấu trúc, nguồn năng lượng, …

Hàm lượng protein trong rau, quả thấp hơn ngũ cốc Tuy nhiên danh mục chất lượng của protein được đánh giá cao trong các thức ăn thực vật nói chung Việc bổ sung thiếu hụt acid amin trong ngũ cốc bằng rau, quả làm tăng giá trị sinh học của thức ăn trước đây lên rất nhiều

vì vậy, với 1 lượng nhỏ protein của rau, quả có vai trò như là chất xúc tác có giá trị hơn là protein của các nguồn thực phẩm

D, E, K Rau, quả khi được so với các nguồn giàu chất béo khác thì nó chứa 1 lượng chất báo không đáng kể Nhưng đối với các acid béo cần thiết và các dẫn xuất nhất định của chúng, chất béo có thể được tổng hợp từ hydrat cacbon trong cơ thể

1.3.1.4 Vitamin.

Dựa trên khả năng hòa tan mà vitamin được phân thành loại hòa tan trong nước và hòa tan trong chất béo

Vitamin tan trong nước: B, C

Vitamin tan trong chất béo: A, D, E và K

Bảng 1.1: Hàm lượng vitamin trong rau, quả

UI

Vit B1Mg

Vit B2mg

Vit B3Mg

Vit Cmg

Củ cải xanh 5740 0.14 0.33 0.8 93

1.3.1.5 Khoáng chất.

Khoáng chất cần thiết cho tế bào về mặt chức năng và cấu trúc Một vài khoáng chất như

Na, K, Ca, S, P…được đòi hỏi với lượng lớn và vì thế chúng được coi là nguyên tố chính Vài nguyên tố vô cơ có mặt với lượng rất nhỏ được gọi là những nguyên tố phụ

Bảng 1.2: Lượng khoáng chất được khuyến nghị hằng ngày.

 Canxi.

Đây là khoáng chất có nhiều nhất trong cơ thể người Hầu hết ( 99% ) có trong xương và răng, ở đó nó cấu thành 26% khối lượng chất khô của xương và răng Nó đóng vai trò trong việc hình thành máu, sự co cơ, tính thấm của màng tế bào, truyền tín hiệu, hoạt hóa của enzyme…ATP, lipase và các enzyme phân giải protein nào đó Thiếu Ca+ gây ra loãng xương,

nó có đặc điểm là mất khối lượng xương tăng dần ở tuổi già Việc sử dụng Ca chịu ảnh hưởng của Vitamin D sẵn có

 Photpho.

Đẩy là nguyên tố khác chiếm phần lớn ( 80% ) trong xương và răng Phần còn lại đáp ứng một vai trò quan trọng, là thành phần không thể thiếu của phospholipid Acid nucleic và các hợp chất giàu năng lượng Khả năng của ATP, mà nó được coi như là năng lượng của tế bào,

đế có năng lượng cao là do sự có mặt của 3 phân tử P qua các liên kết anhydride

1.3.2 Sự hư hỏng của rau quả

Nói chung rau và quả là thực phẩm dạng khối, chứa nhiều nước Rau quả dễ hư hỏng do tác động cơ học, khi đó nước thường bị tách ra Sự sống của rau quả vẫn tiếp tục trong thời gian sau thu hoạch Do vậy chúng nhạy cảm với điều kiện môi trường như nhiệt độ, hàm lượng O2,

CO2, và sự có mặt của khí etylen Sự hư hỏng rau quả thường diễn ra trong thời gian vận chuyển và bảo quản trước chế biến Các vi sinh vật gây hư hỏng có thể nhiễm vào rau quả từ các loại rau quả khác hay từ các dụng cụ chứa đựng và thu hoạch Sự dập nát do cơ học trong quá trình vận chuyển làm tăng quá trình hư hỏng của rau quả Rau quả thường ở dạng tươi hay các sản phẩm khô, lạnh đông, lên men, thanh trùng hay đóng hộp, và các sản phẩm này cũng có thể bị hư hỏng

Rau quả sau khi thu hái vẫn hô hấp trong một khoảng thời gian nào đó, có nghĩa chúng sẽ nhạy cảm với điều kiện của môi trường, tốc độ trao đổi chất của chúng phụ thuộc vào nhiệt độ

và chúng dễ bị hư hỏng nhiệt độ cao hoặc thấp Mật độ khí trong khí quyển có ảnh hưởng đến

sự hô hấp rau quả sau thu hái Oxi sẽ được hấp thụ trong quá trình hô hấp, CO2, nước và nhiệt lượng được tạo ra và đưa ra môi trường xung quanh Độ ẩm cũng bị giảm do sự bay hơi Khi

bị cắt ra khỏi cây mẹ, các dòng nhựa dẫn chất dinh dưỡng bị cắt đứt nhưng sự hô hấp và mất nước vẫn tiếp tục dẫn tới cạn kiệt chất dự trữ Sự hư hỏng gồm 2 kiểu: hư hỏng hữu sinh và

hư hỏng vô sinh

Hư hỏng vô sinh: đó là do những thay đổi về mặt hóa học, vật lý cảu sản phẩm do sự hoạt

động của enzyme, oxy hóa chất béo, kết tủa protein, phản ứng tạo màu, giữa đường và protein Các biến đổi vật lý có thể là héo, đóng bánh hoặc hóa rắn… việc kiếm soát nhiệt độ là yếu tố chính để đảm bảo giữ rau quả được lâu

Hư hỏng hữu sinh: sự hư hỏng này liên quan đến hoạt động của vi sinh vật và quá trình chín

thông thường của rau quả Các loài vi sinh vật gây hư hỏng biến đổi tùy theo nhiều yếu tố khác nhau: ví dụ loại rau quả, điều kiện môi trường như nhiệt độ bảo quản, độ ẩm tương đối của khí quyển, các khí và thành phần các khí trong môi trường xung quanh… các vi sinh vật khác nhau thì nhu cầu về độ ẩm khác nhau Có 2 loại hư hỏng do vi sinh vật:

− Hư hỏng do các vi sinh vật gây bệnh cho cây trồng có mặt trong khi cây trồng được đem sử dụng làm thực phẩm

− Hư hỏng do vi sinh vật hoại sinh

Hầu hết các dạng hư hỏng của rau quả đều là nấm, bị thối rữa … việc thối rữa trong điều kiện khô thường dẫn tới làm sẫm màu, mất màu hoặc làm cứng bề mặt của rau quả Khi bị hỏng do vi sinh vật, rau thường tạo ra các vệt thấm nước, trong khi đó quả thường có vệt màu nâu hoặc trắng Hàm lượng nước và pH của rau quả có ảnh hưởng tới sự hư hỏng của rau quả Hàm lượng nước thường được diễn tả bằng khái niệm hoạt độ nước, sẽ biến đổi tùy theo loại

vi sinh vật giữa các vi sinh vật, sự hư hỏng có thể gây ra bởi vi khuẩn, nấm mốc, nấm men, phụ thuộc vào pH hay độ acid trong rau quả

Nhóm sinh viên thực hiện Hình1.1: Các dạng hư hỏng của rau quả 7

1.3.3 Nguyên nhân gây hư hỏng rau quả.

Nói chung thực phẩm được coi như là hư hỏng khi chúng tự thối hỏng hoặc bị làm thối hỏng Thực phẩm được coi là không có giá trị vì lý do vệ sinh mà không cẩn phân loại hư hỏng Thực phẩm bị hư hỏng có thể do một hoặc nhiều nguyên nhân

- Sự phát triển và hoạt động của vi sinh vật Thông thường, vi khuẩn làm cho thực phẩm

hư hỏng một cách liên tục

- Côn trùng, các loại gặm nhấm hoặc các động vật khác

- Hoạt động của enzym có sẵn trong cây, vi khuẩn hoặc động vật trong thực phẩm

- Các phản ứng hóa học mà không cần xúc tác của các enzym trong mô tế bào động vật, thực vật hoặc các vi sinh vật khác

- Thay đổi tính chất vật lý do các nguyên nhân: cháy, sấy khô, áp suất, làm lạnh đông.Phân loại thực phẩm dựa vào tính ổn định và mức độ thối hỏng Các thực phẩm khó hư hỏng ( không dễ dàng hư hỏng nếu được bảo quản đúng cách, ví dụ: đường bột, đậu khô, … ) Các thực phẩm tương đối dễ hư hỏng ( không bị hỏng nếu sử dụng và bảo quản đúng cách, ví dụ: khoai tây, táo, quả có vỏ cứng, …) Các sản phẩm dễ hư hỏng ( các thực phẩm này rất dễ

hư hỏng trừ khi được bảo quản bằng các phương pháp đặc biệt, ví dụ: thịt, sữa, và hầu hết các loại rau quả.) Vì vậy việc bảo quản chúng trở nên rất cần thiết

CHƯƠNG 2: CÁC LOẠI MÀNG BAO TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ

2.1 Màng bao gói polymer sinh học.

2.1.1 Phân loại

Dựa vào phương pháp sản xuất, các vật liệu polymer được phân loại thành ba nhóm chính: + Polyme được tách trực tiếp từ các nguồn tự nhiên chủ yếu là thực vật, ví dụ như các polysaccarit tinh bột, cellulose và protein như casein, gluten của bột mì

+ Polyme được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp hóa học từ monome Ví dụ, vật liệu polylactat là một polyeste sinh học được polyme hóa từ monome axit lactic Các monome này được sản xuất nhờ phương pháp lên men các cacbon hyđrat tự nhiên

+ Polyme được sản xuất nhờ vi sinh vật hoặc vi khuẩn cấy truyền gen Vật liệu polyme sinh học điển hình nhất trong trường hợp này là polyhyđroxy – alkanoat, chủ yếu là polyhyđroxybutyrat (HB) và copolyme của HB và hyđroxy- valerat (tên thương mại là biopol)

Cả ba loại polyme sinh học nói trên đều có tiềm năng làm nguồn vật liệu cho bao bì trong tương lai gần và sẽ thay thế các loại bao bì vật liệu polyme hiện tại có nguồn gốc dầu mỏ (như

PE, PS) Nói chung, các polyme sinh học nói trên đều có hiệu quả cao và dễ chế biến thành màng mỏng bằng công nghệ gia công chất dẻo thông thường còn đối với polyme đi từ polysaccarit và protein, vấn đề hiệu quả càng rõ ràng hơn, đặc biệt là cellulose, nguồn polyme

tự nhiên rất sẵn có và rẻ Các loại giấy bóng kính (celophan) khá bền, nhạy cảm với độ ẩm được sản xuất từ cellulose là một loại vật liệu rất thích hợp làm bao bì Để khắc phục tính nhạy cảm với độ ẩm của giấy bóng kính, người ta thường phủ thêm bằng sáp nitrocellulose (NC - W) hoặc polyvinyliđen clorua (PVDC) Một số dẫn xuất của xenluloza hiện cũng sẵn có trên thị trường là xenluloza axetat, etylcellulose, hyđroxy - etyl cellulose và hyđroxy - propyl cellulose và cellulose điaxetat

Tinh bột cũng là một dạng polysaccarit được sử dụng rộng rãi, có cấu trúc dạng hạt và là thành phần chính của ngũ cốc, khoai tây Tinh bột chủ yếu là hỗn hợp của amyloza (một polyme mạch thẳng) và amylopectin (một polyme phân nhánh) Ngoài vai trò làm thực phẩm, chất kết dính, chất làm đặc v.v

Gần đây tinh bôt đã được chú ý trong vai trò làm vật liệu bao bì Chúng có khả năng phân hủy sinh học cao, đồng thời lại có giá rẻ Tuy tính bền cơ kém hơn nhưng màng tinh bột cũng

có đặc điểm ngăn khí tốt, có tính nhiệt dẻo Trong thực tế, người ta có thể bổ sung lượng lớn

Nhóm sinh viên thực hiện 9

polyme tổng hợp như PVA hoặc polycaprolactam vào tinh bột để tạo ra loại màng có độ trong phù hợp

Vật liệu này có tính chất phân hủy sinh học khác hẳn loại màng tinh bột trộn PE trước đây (khi bị phân hủy vẫn để lại các hạt PE nhỏ)

Tinh bột biến tính cũng là một dạng thay thế Hiện nay trên thị trường đã có một số vật liệu

từ tinh bột biến tính Công nghệ chế biến tinh bột thành vật liệu bao bì thực phẩm sẽ thuận lợi hơn so với công nghệ đi từ cellulose, trong khi chi phí lại thấp hơn đồng thời lại là vật liệu dễ

bị phân hủy sinh học

Gần đây protein cũng được coi là chất liệu tạo màng dễ phân hủy Protein rất hấp dẫn các nhà hóa học polyme vì chúng có nhiều chức năng hóa học, sẵn có trong tự nhiên và khá phù hợp cho công nghệ tạo màng Màng từ protein có tính chất ngăn khí cao và nhiều loại khá bền trong nước

2.1.2 Các loại màng sinh học thường sử dụng

2.1.2.1 Màng protein.

Màng bán thấm ăn được có thể được làm từ nhiều nguồn protein khác nhau Protein cũng ưa nước và nhạy cảm với sự hấp thụ nước vì thế độ ẩm tương đối và nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến tính chất của chúng Các nguồn protein được dùng làm màng bán thấm ăn được gồm có zein của ngô, gluten của lúa mì, protein đậu tương, protein sữa và các protein có nguồn gốc động vật như collagen, keratin và gelatin Bao bọc rau quả với màng thuần túy protein hiện không được sử dụng do hạn chế của chúng chống lại việc thoát hơi nước tuy nhiên màng hỗn hợp hoặc màng kép giữa protein và một vài vật liệu kị nước khác có khả năng tương hỗ lẫn nhau làm tăng tính hữu ích của chúng

2.1.2.2 Màng lipid

Màng bán thấm làm từ chất béo đã được sử dụng từ hơn 800 năm Màng bán thấm lipid được sự dụng bởi chúng có tính kị nước cao vì thế có tác dụng là một rào cản ngăn chặn sự mất nước Ngoài khả năng hạn chế mất nước màng lipid còn có làm giảm hô hấp nhờ đó kéo dài thời gian bảo quản cũng như cải thiện chất lượng cảm quan bên ngoài cho rau quả bằng cách tạo một lớp vỏ sangs bóng Màng lipid có thể được làm từ nhiều loại lipid khác nhau bao gồm acetyl monoglycerides, wax và chất bề mặt Màng bán thấm lipid còn được chia thành nhiều nhóm nhỏ sau:

 Dung dịch nhũ tương

Sử dụng dung dịch nhũ tương sáp để bao bọc là một ý tưởng khá mới Dung dịch màng có khả năng ngăn cản mất nước tốt tuy nhiên lại không đem lại cho sản phẩm độ bóng bên ngoài Nhiều chất nhũ hóa sử dụng trong dung dịch màng sáp đều có nguồn gốc từ glycerol và axit béo.Chất nhũ tương đã được thương mại hóa là polyglycerols-polystearate

Màng bao dạng nhũ tương còn có thể được chia thành loại nhũ tương lớn và nhũ tương nhỏ Nhũ tương lớn là loại có kích thước hạn 2 x 103 – 2 x 105 angstrom trong khi nhũ tương hạt nhỏ có kích thước 1000-2000 angstrom

 Màng sáp

Màng sáp hoặc dầu bao gồm paraffin, sáp ong, sáp polyethylene và dầu khoáng Paraffin được làm từ dầu thô và dùng để bao bọc rau quả dạng thô (chưa qua sơ chế) Hiện còn có cả paraffin tổng hợp được làm từ xúc tác polymer hóa ethylene Cả 2 loại paraffin tổng hợp và tự nhiên đều được tổ chức thuốc và thực phẩm Hoa Kỳ cho phép sử dụng như là một chất phụ

gia thực phẩm sau khi vượt qua một vài chỉ tiêu nhất định về khả năng hấp thụ tia cực tím và trọng lượng phân tử.

Màng sáp chống tác dụng của nấm, hạn chế hô hấp sự chin, sự bốc hơi của quả Ở Ấn Độ người ta dùng có kết quả các chất xám sau đây để bảo quản

Bảng2.1 :Waxol 0-12

Hỗn hợp này có dạng nhũ tương, có hàm lượng chất khô là 12% khi dùng, có thể pha loãng với nước để có độ khô 4, 6, 8 ,9%

 Màng hỗn hợp và màng kép

Một lớp màng ăn được muốn có khả năng ngăn chặn mất nước thì cần phải tạo thành một lớp màng lipid kép Sự hình thành màng lipid kép trên bề mặt không đồng đều, xốp là rất khó bởi lẽ lipid có thể thấm vào qua bề mặt thực phẩm Để giải quyết vấn đề trên người ta đã nghiên cứu và xây dựng nên phương pháp “hai bước” theo đó lớp màng nền được tạo ra trước

và bao bọc bề mặt thực phẩm sau đó lớp màng lipid được tạo lên trên đó Lớp nền có tác dụng giữ cho lớp màng lipid ổn định trên bề mặt thực phẩm Lớp màng nền thường sử dụng là protein và phải có độ keo nhất định để có thể tồn tại trên bề mặt thực phẩm

 Màng bán thấm làm từ axit béo và monoglyceride:

Axit béo và monoglyceride được sử dụng trong màng bàn thấm như là chất gây nhũ hóa Axit béo có thể được chiết suất từ dàu thực vật trong khi đó monoglyceride được tạo thành bởi việc trans-ester hóa glycol và triglycerides Rượu mạch dài cũng được sử dụng do có tính

kị nước và nhiệt độ nóng chảy cao

Nhóm sinh viên thực hiện 11

2.1.2.3 Màng cacbohydrate

Màng bán thấm có thể được làm từ nhiều loại polysaccharides và được sử dụng để làm giảm

sự mất nước trong quá trình bảo quản ngắn hạn Tuy nhiên bản thân các chất polysaccharide cũng là những chất ưa nước vì thế chúng không thể có chức năng ngăn cản sự mất nước Thực chất sự giảm quá trình mất nước với màng bán thấm làm từ polysaccharide được thực hiện qua cách khác gọi là sự mất nước thay thế, tức là sự mất nước vẫn xảy ra trên màng polysaccharide nhưng không làm mất nước của bản thân rau, quả Ngoài việc ngăn ngừa mất nước một số màng bán thấm polysaccharide còn có tác dụng hạn chế sự khuyếch tán của không khí và oxy nhờ đó có tác dụng hỗ trợ trong bảo quản Các polysaccharide có thể dùng

để làm màng bán thấm là cellulose, tinh bột, dẫn xuất của tinh bột, pectin, và gum

 Màng Chitin/ Chitosan.

Màng Chitin/ Chitosan là một loại polyme sinh học được sản xuất từ vỏ tôm đã được sử dụng thay hàn the trong sản xuất bánh cuốn, bánh su sê Những nghiên cứu gần đây tại Việt Nam chúng ta đã thành công với những ứng dụng Chitosan làm vỏ bảo quản thực phẩm tươi sống, dễ hư hỏng như cá, thịt, rau quả mà không làm mất màu, mùi vị của sản phẩm

 Màng tinh bột

Màng tinh bột giống như các chất cao phân tử khác, tinh bột có khả năng tạo màng tốt Để tạo màng các phân tử tinh bột (Amiloza và Amilopectin) sẽ dàn phẳng ra, sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro và gián tiếp qua phân tử nước Có thể thu được màng từ dung dịch phân tán trong nước Màng thu được từ thể phân tán trong nước thường dễ dàng tan ra trong nước Màng tinh bột trong suốt và đàn tính cao cũng cần lưu ý đôi khi màng thu được giòn,dễ bị rách là do khi tạo màng Có thể khắc phục các hiện tượng trên bằng cách tăng nhiệt độ tạo màng lên một ít để tăng chuyển động nhiệt của các hạt tinh bột do đó sẽ phá

vỡ cấu trúc mới tạo ra Hoặc bằng cách tăng sự tạo cấu trúc để màng vừa tạo thành bền và đàn hồi để không bị đứt khi co ngót (thường thêm chất hoá dẻo)

+ Phương pháp tạo màng tinh bột

Cho tinh bột phân tán trong nước đến nồng độ nhất định, không quá đặc hoặc không quá loãng, hồ hóa sơ bộ để tạo ra độ nhớt nhất định Khuấy thật kỹ, rót dung dịch tinh bột thành lớp mỏng lên bề mặt kim loại phẳng và nhẵn được gia nhiệt thích hợp Để màng khỏi bị dính lại sau khi khô, có thể phết một ít parafin để trơ hóa bề mặt kim loại

Các giai đoạn hình thành màng:

Giai đoạn 1: từ bề mặt nước bốc hơi, nồng độ tinh bột tăng lên, các hạt tinh bột dịch lại gần nhau, hướng từ biên vào tâm dưới tác dụng của dòng môi trường phân tán sắp xếp lại thành lớp đơn hạt đặc

Giai đoạn 2: nước nằm giữa các hạt tiếp tục bốc hơi Các hạt tiếp xúc nhiều hơn và bị biến dạng Sức căng bề mặt lúc này có vai trò rât lớn, có khuynh hướng làm căng bề mặt của hê thống Mức độ biến dạng của các hạt phụ thuộc vào modun và độ nhớt của chúng Có thể thêm vào các chất hóa dẻo để tạo màng có độ đồng thể hơn

Giai đoạn 3: khi tiếp xúc với nhau, các hạt bắt đầu thể hiện lực cố kết Các tính chất cơ lý của màng sẽ phụ thuộc vào các hiện tượng xảy ra trong giai đoạn này

Khi khô thể tích màng bị giảm, dẫn đến sự co ngót về chiều dày và xuất hiện ứng suất nội

Sự co ngót màng càng lớn khi nồng độ tinh bột càng nhỏ và sự hydrat hóa càng cao Do đó, người ta thường thêm vào các chất pha loãng để làm giảm sự co ngót

Màng thu được từ dung dịch có độ có nồng độ thấp, tốc độ bay hơi cao, mạch phân tử tinh bột được định hướng một cách mạnh mẽ, thường có độ bền cao nhưng ứng suất nội lớn Khi làm khô chậm, màng kém bền hơn, tuy nhiên lại có ứng suất nội.

Vì vậy, tốc độ bốc hơi của nước phải được điều chỉnh hợp lý bằng cách thay đổi nhiệt độ, thay đổi tốc độ chuyển dịch và trao đổi không khí, thay đổi độ nhớt và nồng độ tinh bột trong dung dịch

Khi thay đổi các thông số này ta thu được màng có cấu trúc và tính chất khác nhau

Quá trình bốc hơi nước từ màng xảy ra theo 5 giai đoạn:

Giai đoạn 1: nước nhiều nên sự bốc hơi nước xảy ra trên bề mặt tự do của chất lỏng Áp suất hơi bão hòa là trở ngại duy nhất cho sự bốc hơi

Giai đoạn 2: trên bề mặt màng tạo ra lớp thể gel nhớt, nước phải thắng trở lực của lớp này.Giai đoạn 3: hình thành cấu trúc

Giai đoạn 4: bốc hơi nước của sovat hóa là nước liên kết vững hơn với tinh bột Ngoài ran nước phải thắng trở lực của lớp màng đã tạo thành

Giai đoạn 5: do kết quả của sự bốc hơi màng đã tạo ra

Để thu được màng tinh bột có tính đàn hồi cao người ta có thể thêm các hóa chất dẻo để chúng làm tăng khoảng cách giữa các phân tử, làm giảm lực Van der Wall do đó làm yếu lực

cố kết nước và làm tăng động năng của các phân tử Chất hóa dẻo thường cùng bản chất hóa học nhưng có trọng lượng phân tử bé hơn Vì vậy, màng tinh bột thực phẩm người ta dùng glyceri làm chất hóa dẻo

Cũng có thể thu màng tinh bột từ dung dịch bột hòa tan trong kiềm sau đó tái sinh lại

Màng tinh bột trong suốt và có tính đán hồi cao cũng có thể thu được bằng phương pháp nhúng Chuần bị dung dịch tinh bột cũng giống như phương pháp tráng trên bản kim loại ở trên Dung dịch tinh bột phải có độ nhớt thích hợp để phủ kín bề mặt bản phim Sau đó được gia nhiêt ở nhiệt độ thích hợp để làm chín tinh bột

Quy trình sản xuất màng tinh bột

Nhóm sinh viên thực hiện 13

Tinh bột

Rót dịchKhuấy

Hồ hóaH2O

Màng