Khảo sát quá trình tạo màng phủ ăn được alginate kháng oxy hóa ứng dụng trong bảo quản táo cắt tươi

55 3.1.1.Kết quả ảnh hưởng của nồng độ alginate đến khả năng bảo quản táo cắt tươi của dung dịch tạo màng gồm alginate và glycerol A_G .... 55 3.1.2.Kết quả ảnh hưởng của nồng độ alginat

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH TẠO MÀNG PHỦ ĂN ĐƯỢC ALGINATE KHÁNG OXI HÓA ỨNG DỤNG TRONG BẢO QUẢN TÁO CẮT TƯƠI

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là bài báo cáo đồ án tốt nghiệp của riêng em và được hướng

dẫn bởi Ths.Trần Thị Ngọc Mai Các kết quả phân tích trong đề tài này là kết quả thu

được từ quá trình thực nghiệm, khách quan, không sao chép từ bất kỳ nguồn tài liệu nào

Những thông tin trích dẫn, bảng biểu số liệu tham khảo phục vụ cho việc nghiên cứu đều

được ghi rõ nguồn trong phần tài liệu tham khảo

Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội

dung đồ án của mình Trường Đại học Công nghệ TP.HCM không liên quan đến những

vi phạm tác quyền, bản quyền do em gây ra trong quá trình thực hiện (nếu có)

TP Hồ Chí Minh, ngày 9 tháng 8 năm 2015

LÊ THỊ HỒNG HẠNH

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn các quý thầy cô khoa Công nghệ sinh học – Thực phẩm – Môi trường đã giảng dạy và truyền đạt cho em kiến thức trong suốt quá trình em học tập, nghiên cứu và rèn luyện ở trường Đại học Công Nghệ TP.HCM

Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Ths Trần Thị Ngọc Mai đã dành nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn em thực hiện đồ án tốt nghiệp này Nhờ sự giúp đỡ, động viên tinh thần của cô đã giúp em vượt qua nhiều khó khăn trong quá trình nghiên cứu thực hiện đồ án

Xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã hỗ trợ, động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đồ án tốt nghiệp này song do kiến thức

và kinh nghiệm còn hạn chế nên khó tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được

sự góp ý từ quý thầy cô để đồ án tốt nghiệp này có thể được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày 9 tháng 8 năm 2015

LÊ THỊ HỒNG HẠNH

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ix

DANH MỤC BẢNG x

DANH MỤC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH xii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1.Màng phủ ăn được 5

1.1.1.Lịch sử hình thành màng phủ ăn được 5

1.1.2.Phân loại màng phủ ăn được 5

1.1.2.1.Màng polysaccharide 6

1.1.2.2.Màng protein 6

1.1.2.3.Màng lipid 6

1.1.3.Phương pháp tạo màng phủ ăn được 7

1.2.Giới thiệu sơ lược về Alginate 9

1.2.1.Nguồn gốc của Alginate 9

1.2.2.Cấu trúc hóa học 10

1.2.3.Phân loại alginate 12

1.2.3.1.Phân loại theo nguồn khai thác 12

1.2.3.2.Phân loại theo tính năng mỗi loại alginate 12

1.2.4.Tính chất của Alginate 15

1.2.4.1.Độ tan 15

1.2.4.2.Độ nhớt 16

1.2.4.3.Độ ổn định 17

1.2.4.4.Sự gel hóa 17

1.2.4.5.Sự hóa dẻo 18

1.2.5.Tính chất của màng Alginate 19

1.2.5.1.Các chất tạo độ đàn hồi có thể thêm vào màng alginate 20

1.2.5.2.Các chất có thể thêm vào màng alginate để tăng khả năng kháng oxi hóa 21

1.3.Tổng quan về táo 25

1.3.1.Giới thiệu chung 25

1.3.2.Phân loại 26

1.3.3.Thành phần hóa học 28

1.3.4.Những biến đổi của táo sau khi cắt 30

1.3.4.1.Biến đổi cảm quan 30

1.3.4.2.Biến đổi thành phần hóa học 31

1.3.4.3.Biến đổi vi sinh 33

1.3.5.Các nhân tố ảnh hưởng tới chất lượng táo cắt tươi 34

1.3.5.1.Giống 34

1.3.5.2.Trước thu hoạch 35

1.3.5.3.Độ chín sinh lý 36

1.3.5.4.Tổn thương cơ học 36

1.3.5.5.Tác động của vi sinh vật 36

1.4.Tình hình nghiên cứu màng phủ ăn được alginate ứng dụng cho bảo quản trái cây tươi 37

1.4.1.Trên thế giới 37

1.4.2.Việt Nam 38

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1.Đối tượng nghiên cứu 39

2.1.1.Nguyên liệu 39

2.1.2.Hóa chất 39

2.1.3.Thiết bị và dụng cụ thí nghiệm 40

2.2.Phương pháp phân tích 41

2.2.1.Phương pháp tạo màng 41

2.2.2.Phương pháp xác định tổng chất rắn hòa tan 41

2.2.3.Phương pháp xác định độ hao hụt khối lượng 41

2.2.4.Phương pháp xác định hàm lượng đường khử theo DNS 41

2.2.4.1.Nguyên tắc 41

2.2.4.2.Chuẩn bị hóa chất 42

2.2.4.3.Lập đường chuẩn glucose 42

2.2.4.4.Xác định hàm lượng glucose trong mẫu 43

2.2.5.Phương pháp xác định hàm lượng polyphenol tổng 44

2.2.5.1 Nguyên tắc 44

2.2.5.2 Xây dựng phương trình đường chuẩn acid gallic theo phương pháp

Folin-Denis 44

2.2.5.3 Xác định hàm lượng polyphenol trong mẫu 45

2.2.6.Phương pháp xử lý số liệu 45

2.3.Bố trí thí nghiệm 46

2.3.1.Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ alginate đến khả năng tạo màng kháng oxi hóa 47

2.3.2.Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ glycerol thích hợp bổ sung vào dung dịch tạo màng alginate 48

2.3.3.Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ acid citric đến khả năng kháng oxi hóa của màng alginate 49

2.3.4.Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng nồng độ acid ascorbic đến khả năng kháng oxi hóa của màng alginate 50

2.3.5.Thí nghiệm 5: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian bảo quản và phương pháp xử lý hóa chất đến khả năng tạo màng aliginate kháng oxi hóa cho táo cắt tươi 51

2.4.Quy trình công nghệ 53

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 55

3.1.Kết quả khảo sát nồng độ alginate 55

3.1.1.Kết quả ảnh hưởng của nồng độ alginate đến khả năng bảo quản táo cắt tươi của dung dịch tạo màng gồm alginate và glycerol (A_G) 55

3.1.2.Kết quả ảnh hưởng của nồng độ alginate đến khả năng bảo quản táo cắt tươi của dung dịch tạo màng gồm alginate, glycerol và acid citric (A_G_AC) 56

3.1.3.Kết quả ảnh hưởng của nồng độ alginate đến khả năng bảo quản táo cắt tươi của dung dịch tạo màng gồm alginate, glycerol và acid ascorbic (A_G_AA) 57

3.2.Kết quả khảo sát nồng độ glycerol 59

3.2.1.Kết quả ảnh hưởng của nồng độ glycerol đến khả năng bảo quản táo cắt tươi của dung dịch tạo màng gồm alginate và glycerol (A_G) 59

3.2.2.Kết quả ảnh hưởng của nồng độ glycerol đến khả năng bảo quản táo cắt tươi của dung dịch tạo màng gồm alginate, glycerol và acid citric (A_G_AC) 61

3.2.3.Kết quả ảnh hưởng của nồng độ glycerol đến khả năng bảo quản táo cắt tươi của dung dịch tạo màng gồm alginate, glycerol và acid ascorbic (A_G_AA) 62

3.3.Kết quả khảo sát nồng độ acid citric 64

3.4.Kết quả khảo sát nồng độ acid ascorbic 66

3.5.Kết quả khảo sát ảnh hưởng thời gian bảo quản và phương pháp xử lý hóa chất đến khả năng tạo màng alginate kháng oxi cho táo cắt tươi 673.5.1 Kết quả hàm lượng tổng chất rắn hòa tan (Total soluble solids – TSS oBrix) của táo cắt tươi bảo quản với các loại màng phủ khác nhau theo thời gian 68

3.5.2 Kết quả độ hao hụt khối lượng (Weight losss – WL %) của táo cắt tươi bảo quản với các loại màng phủ khác nhau theo thời gian 69

3.5.3 Kết quả hàm lượng đường khử (Reducing sugar – RS mg/g FW) của táo cắt tươi bảo quản với các loại màng phủ khác nhau theo thời gian 713.5.4.Kết quả hàm lượng polyphenol tổng (Total polyphenol – TTP mgGAE/g FW) của táo cắt tươi bảo quản với các loại màng phủ khác nhau theo thời gian 72

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 74

4.1.Kết luận 74

4.2.Kiến nghị 74

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

A_G Alginate_glycerol A_G_AC Alginate_glycerol_acid citric A_G_AA Alginate_glycerol_acid ascorbic BHA Butylated hydroxyanisole

PPO Polyphenol oxidase

RS Reducing sugar – Đường khử TTP Total polyphenol – Polyphenol tổng TSS Total soluble solids - Tổng chất rắn hòa tan

WL Weight loss – Hao hụt khối lượng

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Độ nhớt của alginate, mPa.S (Broorkrield, 20rpm, 20 0 C) 16

Bảng 1.2 Phân loại táo 26

Bảng 1.3 Thành phẩn của các chất có trong 100g táo nguyên liệu 29

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của sodium alginate (Himedia - Ấn Độ) 39

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật của glycerol 39

Bảng 2.3 Chuẩn bị các nồng độ glucose 42

Bảng 3.1 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ alginate đến khả năng bảo quản táo cắt tươi của dung dịch tạo màng gồm alginate và glycerol (A_G) 55

Bảng 3.2 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ alginate đến khả năng bảo quản táo cắt tươi của dung dịch tạo màng gồm alginate, glycerol và acid citric (A_G_AC) 56

Bảng 3.3 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ alginate đến khả năng bảo quản táo cắt tươi của dung dịch tạo màng gồm alginate, glycerol và acid ascorbic (A_G_AA) 58 Bảng 3.4 Tổng kết nồng độ alginate thích hợp nhất cho từng loại màng 59

Bảng 3.5 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ glycerol đến khả năng bảo quản táo cắt tươi của dung dịch tạo màng gồm alginate và glycerol (A_G) 60

Bảng 3.6 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ glycerol đến khả năng bảo quản táo cắt tươi của dung dịch tạo màng gồm alginate, glycerol và acid citric (A_G_AC) 61

Bảng 3.7 Kết quả ảnh hưởng của nồng độ glycerol đến khả năng bảo quản táo cắt tươi của dung dịch tạo màng gồm alginate, glycerol và acid ascorbic (A_G_AA) 63 Bảng 3.8 Tổng kết nồng độ glycerol thích hợp bổ sung nhất cho từng loại màng 64 Bảng 3.9 Kết quả khảo sát nồng độ acid citric 65

Bảng 3.11 Kết quả hàm lượng tổng chất rắn hòa tan của táo cắt tươi bảo quản với các loại màng phủ khác nhau theo thời gian 68 Bảng 3.12 Kết quả độ hao hụt khối lượng của táo cắt tươi bảo quản với các loại màng phủ khác nhau theo thời gian 69 Bảng 3.13 Kết quả hàm lượng đường khử của táo cắt tươi bảo quản với các loại màng phủ khác nhau theo thời gian 71 Bảng 3.14 Kết quả hàm lượng polyphenol tổng của táo cắt tươi bảo quản với các loại màng phủ khác nhau theo thời gian 72

DANH MỤC BIỂU ĐỒ, SƠ ĐỒ, HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Phương pháp phủ quét 7

Hình 1.2 Phương pháp phun phủ quay 8

Hình 1.3 Phương pháp phun băng chuyền 8

Hình 1.4 Phương pháp nhúng 9

Hình 1.5 Hai loại acid uronic tạo thành alginate 10

Hình 1.6 Công thức cấu tạo của alginate 11

Hình 1.7 Khối M (MMM) 11

Hình 1.8 Khối G (GGG) 11

Hình 1.9 Khối M xen kẽ khối G (MGM) 11

Hình 1.10 Công thức cấu tạo của sodium alginate 12

Hình 1.11 Công thức cấu tạo của Potassium alginate 13

Hình 1.12 Công thức cấu tạo của Calcium alginate 14

Hình 1.13 Công thức cấu tạo của ammonium alginate 14

Hình 1.14 Công thức cấu tạo của Propylen glycon alginate 15

Hình 1.15 Cấu trúc dạng “Box- egg” 18

Hình 1.16 Mô tả những hợp chất tiêu biểu có trong táo [26] 28

Hình 1.17 Các bước trong quá trình chuyển hóa phenolic dẫn đến hóa nâu 33

Hình 1.18 Phản ứng hóa nâu của các phenol trong táo cắt tươi 33

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 46

Hình 2.2 Sơ đồ thí nghiệm 1 47

Hình 2.4 Sơ đồ thí nghiệm 3 49 Hình 2.6 Sơ đồ thí nghiệm 5 51 Hình 2.7 Quy trình công nghệ 53

MỞ ĐẦU 1.Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay trên thế giới ngành công nghiệp chế biến các sản phẩm tươi ngày càng phát triển, trong đó trái cây cắt tươi chính là mặt hàng phát triển nhanh nhất về hiệu quả kinh doanh Nhu cầu tiêu thụ sản phẩm trái cây cắt tươi rất lớn do ích lợi của trái cây mang lại và sự tiện lợi khi sử dụng Tuy nhiên, ở Việt Nam việc phát triển sản phẩm thực phẩm trái cây cắt tươi gặp nhiều trở ngại do thời gian sử dụng hạn chế, sự đa dạng của mặt hàng trái cây chưa cao Thực trạng này cho thấy hệ thống bảo quản, chế biến sau thu hoạch tại nước ta chưa được quan tâm chú trọng, công nghệ chế biến tạo giá trị gia tăng sản phẩm còn yếu Muốn giải quyết được tình trạng này cần phải ứng dụng các công nghệ bảo quản tiên tiến như hệ thống làm lạnh, bảo quản bằng khí ozone, bao gói biến đối khí quyển, sử dụng màng phủ sinh học, tiệt trùng bằng tia UV,…

Trong những năm gần đây, phương pháp bảo quản trái cây bằng màng phủ sinh học đã được nghiên cứu và ứng dụng, cho thấy nhiều tính năng ưu việt như thân thiện với môi trường, khả năng an toàn, cũng như mang lại các giá trị dinh dưỡng khi sử dụng Tại Việt Nam, tình hình nghiên cứu về màng phủ sinh học như màng chitosan và màng alginate mới chỉ dừng ở mức ứng dụng cho sản phẩm trái cây tươi mà chưa chú trọng đến vấn đề về bảo quản trái cây chế biến tươi Vì vậy, việc nghiên cứu về vấn đề sử dụng màng phủ ăn được cho sản phẩm trái cây chế biến tươi là thật sự cần thiết lúc này

Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về màng phủ ăn được kéo dài thời gian bảo quản cho sản phẩm trái cây cắt tươi Nghiên cứu của Rojas và cộng sự (2007) đã ứng dụng màng alginate hiệu quả trong bảo quản táo cắt tươi Rosa (2008) cũng ứng dụng thành công màng alginate trong bảo quản dưa hấu cắt tươi Những thành tựu này cho thấy màng phủ ăn được từ alginate đem lại hiệu quả cao cho bảo quản trái cây cắt tươi

Qua tìm hiểu về sự đa dạng hóa cho sản phẩm trái cây chế biến tươi, người thực hiện đề tài nhận thấy tiềm năng kinh tế đem lại từ sản phẩm táo cắt tươi rất cao Táo là một loại trong những loại thương phẩm có giá trị dinh dưỡng cao cho sức khỏe của con người và nhu cầu tiêu thụ táo rất lớn Theo số liệu của Cục Bảo vệ thực vật thì từ đầu năm 2015 đến nay, Việt Nam đã nhập khẩu khoảng 10229 tấn táo Mỹ, 3475 tấn táo New Zealand và 2000 tấn táo từ Úc Tuy nhiên, táo sau khi cắt rất dễ bị oxi hóa, biến đổi thành phần dinh dưỡng, giảm giá trị cảm quan Vì vậy, đề tài này xin nghiên cứu về vấn đề

“Khảo sát quá trình tạo màng phủ ăn được alginate kháng oxy hóa ứng dụng trong bảo quản táo cắt tươi”

2.Mục đích nghiên cứu

Xác định các thông số và thành phần tạo màng phủ ăn được alginate kháng oxi hóa ứng dụng trong bảo quản táo cắt tươi

3.Nhiệm vụ nghiên cứu

 Khảo sát nồng độ alginate ảnh hưởng đến khả năng tạo màng phủ bảo quản táo cắt tươi

 Khảo sát nồng độ glycerol bổ sung vào dung dịch tạo màng alginate

 Khảo sát nồng độ chất kháng oxi hóa bổ sung vào dung dịch tạo màng alginate

 Khảo sát khả năng kháng oxi hóa của các loại dung dịch tạo màng phủ alginate thay đổi theo thời gian bảo quản

4.Phương pháp nghiên cứu

 Đo hàm lượng tổng chất rắn hòa tan bằng brix kế

 Độ hao hụt khối lượng tự nhiên xác định bằng cách cân khối lượng của mẫu trước

và sau quá trình bảo quản bằng cân kỹ thuật với 3 lần lặp lại (với độ chính xác 0,001 g)

 Định lượng đường khử trong mẫu bằng phương pháp acid dinitrosalicylic (DNS)

 Hàm lượng polyphenol tổng bằng phương pháp Folin Denis

 Số liệu nghiên cứu được xử lý phần mềm bằng Microsoft Excel và xử lý thống kê bằng chương trình Statgraphics

5.Các kết quả đạt được của đề tài

Sau khi tiến hành khảo sát các thí nghiệm, ghi nhận và xử lý dữ liệu, người thực hiện đề tài rút ra được kết quả sau:

Màng phủ alginate khi bổ sung chất tạo dẻo glycerol và chất chống oxi hóa là acid ascorbic sẽ tăng khả năng kháng oxi hóa cho sản phẩm táo cắt tươi, giúp giảm sự hóa nâu bề mặt táo, hơn nữa độ hao hụt khối lượng và hàm lượng chất dinh dưỡng giảm ít hơn nhiều so với phương pháp bảo quản thường Thông số kỹ thuật để tạo màng phủ alginate đạt hiệu quả cho bảo quản táo sau khi cắt:

- Nhúng 1 lần vào dung dịch tạo màng alginate trong thời gian 1 phút

- Nồng độ dung dịch alginate là 2%

- Nồng độ glycerol bổ sung vào dung dịch alginate 2% là 1,5%

- Nồng độ acid ascorbic bổ sung vào dung dịch alginate 2% là 2,5%

6.Kết cấu của đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp gồm 4 chương

- Chương 1: Tổng quan

Giới thiệu về màng phủ ăn được, tìm hiểu về alginate và nguyên liệu táo

- Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Giới thiệu về đối tượng nghiên cứu, các phương pháp phân tích, bố trí thí nghiệm

- Chương 3: Kết quả và thảo luận

Thống kê, xử lý dữ liệu kết quả và đưa ra nhận xét

- Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Đưa ra kết luận và kiến nghị để hoàn thiện đề tài

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1.Màng phủ ăn được [2], [8], [9], [11], [21], [29]

Sau đó là ở Anh sử dụng mỡ hoặc sáp ong, gọi là “Larding” (Contrereas-Medellin

và Labuza, 1981) để kéo dài thời hạn sử dụng của sản phẩm thịt Phương pháp này cũng được dùng để bảo quản trái cây, tuy giúp bảo vệ và ngăn chặn sự thất thoát nước, tạo lớp trao đổi khí tự nhiên, nhưng nó lại làm giảm chất lượng của hoa quả

Thế kỷ XIX, Mỹ sáng chế ra việc bảo quản các loại thịt khác nhau bằng gellatin (Antoniewski et al., 2007)

Từ đầu cho đến giữa thế kỷ XX, màng phủ được làm bằng collagen được sử dụng đển ngăn chặn sự mất nước và làm bóng cho các loại trái cây và rau quả (Baldwin, 1994)

Cho đến nay, những nghiên cứu và ứng dụng của màng phủ ăn vẫn đang ngày càng phát triển đa dạng và phong phú hơn

1.1.2.Phân loại màng phủ ăn được

Điều quan trọng khi bảo quản bằng màng phủ ăn được, là phải xem xét tính hiệu quả của lớp phủ phụ thuộc vào loại vật liệu nào mà họ sử dụng, như polysaccharides, protein và lipid (Martinez-Ferrer và các cộng sự.2005, Aguilar-Mendez và các cộng sự

- 2008, Brasil và các cộng sự, 2012 )

1.1.2.1.Màng polysaccharide

Một số vật liệu polysaccharide như tinh bột và dẫn xuất của tinh bột, alginate, các dẫn xuất cellulose, carrageenan, các loại gum từ thực vật và vi sinh vật khác nhau, chitosan và pectin có tính chất và khả năng tạo màng (Nisperos Carriedo, 1994) Do tính chất ưa nước nên màng polysaccharide thường có khả năng chắn hơi nước hạn chế Tuy nhiên, khi được áp dụng dưới dạng lớp phủ, dạng gel có hàm lượng cao, một số polysaccharide có thể làm chậm quá trình mất ẩm của thực phẩm (Kester, 1999)

1.1.2.2.Màng protein

Màng được tạo ra từ các nguồn protein động vật và thực vật chẳng hạn như collagen, gelatin, protein sữa, gluten lúa mì, protein đậu nành, zein ngô, và protein đậu phộng gần đây đã được xem xét (Gennadios, 2003) Tương tự như màng polysaccharide, màng protein có tính chất thấm hơi nước tương đối cao, gấp 2-4 lần so với các vật liệu bao gói thông thường như: PE, PP, polyeste và PVC Ngoài ra, màng protein còn có tính cản O2 tốt trong các môi trường có độ ẩm tương đối thấp Tuy nhiên khi lựa chọn protein làm màng không chỉ chú trọng đến chức năng và tình trạng an toàn của nó, mà còn phải quan tâm đến vấn đề một số người bị dị ứng với protein

1.1.2.3.Màng lipid

Màng phủ thực phẩm bằng chất béo hay còn gọi là “larding” đã được sử dụng từ thế kỷ XVI ở Anh (Labuza và Contrer, 1993) Các loại sáp như (sáp carnauba, sáp ong, sáp paraffin) và các loại dầu (dầu khoáng, dầu thực vật) đã được sử dụng thương mại kể

từ năm 1930 như lớp phủ bảo vệ cho các loại trái cây tươi và rau quả (Baldwin, 2002) Các lớp phủ sáp đã được chứng minh là có khả năng chống chuyền ẩm hơn so với hầu hết các lipid khác hoặc màng phủ lipid không ăn được (Watters và Brekke, 1998) Tuy nhiên, cũng như sáp, dầu, các vấn đề cần lưu ý của màng phủ ăn được từ lipid hiện nay

là độ dày và việc kiểm soát tính đồng nhất (bề mặt dầu mỡ, nứt) và cảm quan như hương

vị (ôi) (Guilbert, 2000)

1.1.3.Phương pháp tạo màng phủ ăn được [11], [14], [29], [30]

Có nhiều cách để tạo màng phủ ăn được như quét, phun hoặc nhúng

Quét phương pháp này thích hợp cho trái cây còn nguyên, sử dụng cọ quét nhúng vào dung dịch dùng để tạo màng rồi phủ lên bề mặt thực phẩm được bảo quản

Hình 1.1 Phương pháp phủ quét

Phun phủ quay là một phương pháp được sử dụng bởi cả hai ngành công nghiệp dược phẩm, bánh kẹo, sản phẩm sẽ được đặt trong một chảo quay lớn Các dung dịch hình thành lớp phủ được nhỏ giọt hoặc phun vào luân phiên chảo quay, theo đó các sản phẩm được hình lớp phủ trên bề mặt của vật liệu thực phẩm hoặc dược phẩm Lớp phủ được làm khô trong điều kiện không khí hoặc môi trường xung quanh ở nhiệt độ cao (Minifie 1989) Phương pháp này thường được sử dụng cho lớp phủ kẹo, các loại hạt và một số loại trái cây chế biến được đặc trưng bởi một mịn Công nghệ này liên quan đến một chảo bằng thép không gỉ được khép kín và đục dọc theo các mặt bên Các lớp phủ được phân phối bởi một máy bơm để phun vào chảo Phun phủ quay là một quá trình tạo màng phủ chậm, tốc độ quay của chảo dựa theo đường kính của chảo quay

Hình 1.2 Phương pháp phun phủ quay

Phương pháp phun băng chuyền được sử dụng để có một lớp phủ đồng nhất trên

bề mặt thực phẩm, phương pháp này dễ kiểm soát hơn so với phủ quét hoặc phủ kiểu tầng sôi Người ta ứng dụng phương pháp này cho việc phủ nhiều lớp Phun phủ băng chuyền sử dụng cho các sản phẩm có diện tích bề mặt lớn (Dangaran và các đồng sự, 2009) Tuy nhiên, phương pháp phun không thích hợp cho dung dịch tạo màng có độ nhớt cao

Hình 1.3 Phương pháp phun băng chuyền

Nhúng là phương pháp có thể hình thành lớp phủ ăn được trên bề mặt của thực phẩm tốt nhất, phù hợp cho các đối tượng thực phẩm không đều hình Lớp phủ theo cách

này mỏng hơn so với các phương pháp khác và có thể nhúng nhiều lần để đảm bảo quá trình bảo quản (Krochta và các đồng sự, 1994)

Hình 1.4 Phương pháp nhúng 1.2.Giới thiệu sơ lược về Alginate

1.2.1.Nguồn gốc của Alginate [1], [4], [5], [31]

Alginate là polysaccharide tự nhiên được sản xuất bởi tảo nâu (Painter, 1983) và

vi khuẩn (Gorin và Spencer, 1966; Govan et al 1981) Năm 1881, nhà hóa học người

Anh E.C.C Stanford đã chiết xuất được alginate lần đầu tiên ở tảo nâu (Phaeophyceae)

dưới dạng muối canxi, magie, natri của alginic acid (Haug và Smidsrod, 1967) Sự hiện diện của alginate cung cấp độ bền cơ học và tính linh hoạt của rong biển trong môi trường nước, giúp nó thích nghi với các tác động của dòng chảy (Donati và Paoletti, 2009)

Năm 1923, F.C Thernley đã tiến hành chiết rút Alginate thô ở Orkney và từ đó công nghệ sản xuất Alginate ra đời

Năm 1943, alginate trở thành một phụ gia quan trọng dùng trong thực phẩm (Ví dụ: chất ổn định kem) Năm 1944, propyleneglycol alginate (PGA) được phát triển và

Cho đến nay, tất cả các alginate thương mại có sẵn đã được chiết xuất từ tảo nâu,

chủ yếu là từ Laminaria hyperborea, macrocystis pyrifera, Laminaria digitata,

Ascophyllum nodosum, Laminaria japonica, Ecklonia maxima, Lessonia nigrescens, và Durvillaea antarctica Các thành phần của alginate trong tảo biển khác nhau thay đổi

theo điều kiện thời tiết và sự tăng trưởng, cũng như trong các bộ phận khác nhau của cây (Andresen et al 1977; Indergaard và skjåk-Bræk 1987) Biến đổi trong thành phần này xuất phát từ những yêu cầu khác nhau, tính chất cơ học của các nhà máy Hiện đã có 17 nhà máy tại 9 nước sản xuất Alginate bao gồm: Na Uy, Pháp, Nhật, Canada, Tây Ban Nha, Chile, Nga và Ấn độ Có 2 công ty sản xuất lớn : Kelco company ( Mỹ) và một công ty của Anh chiếm 70 % sản lượng thế giới Trung quốc là nước đang nổi lên rất mạnh về lĩnh vực rong biển

1.2.2.Cấu trúc hóa học [6], [28], [32], [33], [34]

Alginate là một polymer được tạo thành từ β-D-mannuronic acid (M) và guluronicacid (G) theo liên kết 1,4- glucoside Hai công thức chỉ khác nhau ở nhóm carboxyl (-COOH), ở β-D-mannuronic acid (M) nhóm carboxyl nằm trên mặt phẳng vòng pyranose và ở guluronicacid (G) thì ngược lại Hai gốc acid này có cấu tạo dạng ghế nhưng cấu hình khác nhau Acid mannuric có cấu hình 4C1, còn ở acid guluronic có cấu hình 1C4

α-L-Hình 1.5 Hai loại acid uronic tạo thành alginate

Hình 1.6 Công thức cấu tạo của alginate

Ở alginate ta có thể thấy được các loại liên kết của M và G như: khối M (MMM), khối G (GGG), khối M xen kẽ G (MGM) Độ bền vững của các khối gia tăng theo trật

tự MG < MM < GG Tùy theo nguồn gốc của alginate mà độ dài trung bình của mạch phân tử, độ dài của mỗi khối, tỷ lệ và trình tự kết hợp của chúng với nhau khác nhau Điều này làm cho tính chất của alginate biến đổi trong một dải rộng

Hình 1.7 Khối M (MMM)

Hình 1.8 Khối G (GGG)

Hình 1.9 Khối M xen kẽ khối G (MGM)

1.2.3.Phân loại alginate [24], [27]

1.2.3.1.Phân loại theo nguồn khai thác

Alginate được sản xuất từ rong biển: Phaeophyceae, Laminaria…

Alginate được tổng hợp bởi vi sinh vật: Pseudomonas aeruginosa, Azotobacter

vinelandii…

1.2.3.2.Phân loại theo tính năng mỗi loại alginate

Các dạng thương phẩm của alginate: sodium alginate, potassium alginate, ammonium alginate, magie alginate, calcium alginate, propylen glycol alginate

- Sodium alginate: Công thức phân tử (C5H7O4COONa)n

Hình 1.10 Công thức cấu tạo của sodium alginate

Sodium alginate là chất bột dạng hạt màu trắng hoặc vàng nhạt, không vị Khi hòa tan trong nước nó tạo thành gel, được sử dụng cho các ngành công nghiệp thực phẩm như chất tăng độ nhớt và chất chuyển thể sữa Thông thường, Sodium alginate được chiết xuất từ thành tế bào của tảo bẹ được trồng ở các vùng nước lạnh của Ireland, Scotland, Bắc Mỹ và Nam Mỹ, New Zealand, Australia, và Nam Phi…

Sodium alginate hoạt động như một tác nhân tạo gel mà không cần nhiệt Bên trong gel có sự hiện diện của các hợp chất canxi Thường được sử dụng cùng với canxi clorua để bọc trứng cá muối và các sản phẩm hình cầu Sodium alginate được ứng dụng

trong nhiều lĩnh vực như in và nhuộm công nghiệp, dệt, đặc biệt trong lĩnh vực thực phẩm có thể sử dụng như là chất ổn định kem, phụ gia trong bánh mì, tăng cảm quan cho thức uống, làm màng bảo quản trái cây, cá, thịt,…Trong y học, nó có tác dụng hạ lipid máu, huyết áp

- Potassium alginate: Công thức phân tử (C5H7O4COOK)n

Hình 1.11 Công thức cấu tạo của Potassium alginate

Giống như Sodium alginate, Potassium alginate cũng có dạng chất bột màu trắng, không mùi, không vị, hòa tan vào nước tạo thành dung dịch sệt dính, không hòa tan trong rượu và dung môi hữu cơ khác

Potassium alginate chủ yếu được dùng trong công nghiệp dược phẩm và thực phẩm Nó là loại carbohydrate polysaccharide tự nhiên có tác dụng hạ mỡ trong máu, hạ đường huyết, giảm lượng cholesterol…Ngoài ra, nó còn là vật liệu quan trọng trong nha khoa do có thể làm khuôn răng tốt hay tạo thành mặt nạ trong công nghiệp mỹ phẩm Potassium alginate có trọng lượng phân tử thấp có thể được cơ thể hấp thu và trao đổi tốt với ion natri trong ruột và dễ dàng thải bỏ khỏi cơ thể mà không gây tác hại gì, nên ngày nay nó đang là nguyên liệu làm màng bọc thuốc đang được nghiên cứu và ứng dụng

- Calcium alginate: Công thức phân tử [(C5H7O4COO)2Ca]n

Hình 1.12 Công thức cấu tạo của Calcium alginate

Là chất bột màu trắng, không mùi, không vị, không tan trong nước

Thường được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm, hàn, sơn, và keo dẻo ướt Calcium alginate được chiết xuất từ polysaccharide tự nhiên trong rong biển, có thể ứng dụng tốt làm chất phụ gia cho công nghiệp thực phẩm chức năng

- Ammonium alginate: Công thức phân tử (C5H7O4COONH4)n

Hình 1.13 Công thức cấu tạo của ammonium alginate

Ammonium alginate là muối ammonium của acid alginic, có dạng hạt hay bột màu trắng Hòa tan chậm trong nước tạo thành một dung dịch sệt dính, không tan trong ethanol, ether và kết tủa với Canxi clorua, ammonium sulfat Được dùng trong thực phẩm như chất ổn định, chất làm đặc, chất tạo keo, chất chuyển thể sữa

- Propylen glycon alginate (PGA): Công thức phân tử(C5H7O4COOC3H6OH)n

Hình 1.14 Công thức cấu tạo của Propylen glycon alginate

Propylene glycol alginate là một este của acid alginic, trong đó một số nhóm carboxyl được este hóa với propylene glycol, một số trung hòa với dung dịch kiềm thích hợp và một số vẫn còn tự do Khi hòa tan trong nước PGA tạo dung dịch sệt và có thể hòa tan đến 60% trong ethanol tùy vào mức độ este hóa PGA có thể kết tủa với acid sulfuric và chì acetate

1.2.4.Tính chất của Alginate

1.2.4.1.Độ tan

Acid alginic là một acid yếu, không tan trong dung môi hữu cơ và nước, tuy vậy lại có khả năng hấp thụ nước từ 10 - 20 lần trọng lượng của nó và trương nở mạnh Acid alginic có khả năng hòa tan trong kiềm hóa trị I (Na+, K+…) tạo dung dịch muối kiềm alginate có độ nhớt cao Muối amoni, muối của các amin phân tử lượng thấp và muối của các hợp chất amin bậc bốn của acid alginic tan được trong nước Các muối của kim loại hóa trị II (Ca2+, Ba2+,…) thì không tan được trong nước (trừ muối của Mg2+) mà tạo dạng gel với màu sắc khác nhau tùy từng kim loại

Khi cho acid mạnh tác dụng với muối kiềm alginate thì acid alginic được tách ra

và kết tủa nổi trên bề mặt dung dịch Tính chất này rất quan trọng, được ứng dụng vào quy trình chiết xuất alginate

1.2.4.2.Độ nhớt

Khi hòa tan các alginate vào nước, chúng sẽ ngậm nước và tạo thành dung dịch nhớt Độ nhớt tỷ lệ thuận vào chiều dài phân tử alginate Ngoài ra, cách sắp xếp phân tử alginate cũng ảnh hưởng đến độ nhớt của nó

Bảng 1.1 Độ nhớt của alginate, mPa.S (Broorkrield, 20rpm, 20 0 C)

có sự hiện diện của một số muối như calcium carbonate, calcium sulfat, calcium tartrate

vì ion calcium liên kết với alginate tạo cầu nối giữa các phần tử làm tăng trọng lượng phân tử và độ nhớt của dung dịch

Độ nhớt của dung dịch còn phụ thuộc vào nhiệt độ Bột alginate rất dễ bị giảm nếu không được bảo quản ở nhiệt độ thấp Khi lưu trữ, alginate có độ nhớt khoảng 50 mPa.s ở 10 – 200C trong thời gian 3 năm, độ nhớt thay đổi rất ít so với ban đầu Còn với alginate có độ nhớt cao (khoảng 400 mPa.s), khi bảo quản ở 250C, sau 1 năm, độ nhớt

đã bị giảm 10% và ở 300C thì bị giảm 45% Khi nhiệt độ tăng, alginate dễ bị cắt mạch,

dẫn đến giảm độ nhớt Nếu hạ nhiệt độ tới nhiệt độ lạnh đông và sau đó rã băng thì dung dịch alginate không bị giảm độ nhớt

1.2.4.3.Độ ổn định

Giống như các polysaccharide tự nhiên khác, alginate không bền với nhiệt và ion kim loại Độ ổn định của alginate sắp xếp theo thứ tự: sodium alginate > ammonium alginate > acid alginic Alginate có độ nhớt cao kém ổn định hơn alginate có độ nhớt trung bình hoặc thấp

Dung dịch alginate công nghiệp dễ bị rã bởi các vi sinh vật có trong không khí Dung dịch alginate ổn định ở pH từ 5,5 đến 10 ở nhiệt độ phòng, trong một thời gian dài nhưng sẽ chuyển dạng gel ở pH nhỏ hơn 5,5 Một lượng nhỏ ion calcium có thể làm tăng

độ ổn định của dung dịch alginate

1.2.4.4.Sự gel hóa

Alginate có khả năng tạo gel rất hiệu quả Đây là một đặc tính quan trọng có khả năng ứng dụng rất cao Gel alginate là loại gel không thuận nghịch, có thể giữ được nguyên tính chất ban đầu của sản phẩm Gel được tạo thành ở bất kỳ nhiệt độ nào (dưới

1000C) và không bị chảy ra khi đun nóng Sự tạo gel alginate rất phức tạp, phụ thuộc nhiều vào các yếu tố khác như: dạng alginate, sự kết hợp với ion calcium và cách chuẩn

bị màng (Meo et al, 1995) Sự tạo gel phụ thuộc vào sự liên kết giữa alginate và ion trung tâm, và ngược lại (Walewijk et al, 2008)

Hình 1.15 Cấu trúc dạng “Box- egg”

Khi thêm acid hay ion Ca2+ vào dung dịch sodium alginate thì cấu trúc dạng box” được hình thành tạo gel, màng hay sợi nhờ các tương tác tĩnh điện qua cầu calcium (khi ở nhiệt độ phòng và pH 4 - 10) Tùy vào nồng độ calcium, gel tạo ra có thể thuận nghịch (khi nồng độ Ca2+ thấp) hay không thuận nghịch và ít đàn hồi (khi nồng độ Ca2+

“egg-cao) Khi tham gia tạo gel trong trường hợp có mặt Ca2+, các tương tác tĩnh điện (qua cầu canxi) có vai trò quan trọng

1.2.4.5.Sự hóa dẻo

Sự hóa dẻo của màng có thể được nâng cao bằng cách thêm vào các tác nhân làm dẻo bằng cách này gọi là sự hóa dẻo Kết quả làm cho độ bền của màng càng tăng lên,

chính điều này giúp màng ít bị rách, đó là quá trình co lại của các phân tử bên trong giữa các chuỗi polymer trong cấu trúc màng Chất dẻo phải phù hợp với polymer sử dụng làm màng và cũng phải cùng hoạt tính với polymer Các yếu tố khác là chất dẻo phải được giữ lại trong hỗn hợp lâu

1.2.5.Tính chất của màng Alginate [3], [24], [32]

Các alginate có khả năng tạo màng rất tốt Các màng rất đàn hồi, bền, chịu dầu và không dính bệt Màng thuộc nhóm polysaccharide có khả năng ngăn cản oxy và lipid thấm qua vì sẽ ức chế được hiện tượng oxy hóa chất béo và các thành phần khác trong thực phẩm Bên cạnh đó, màng còn có khả năng giảm thoát ẩm vì lượng ẩm trong màng

sẽ bốc hơi trước ẩm trong thực phẩm, từ đó màng bao sẽ hơi khô và co lại làm cho lượng

ẩm bên trong không thoát ra được (Allen, 1963) (trích dẫn bởi Trần Thanh Quang, 2008)

Màng alginate được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghệ thực phẩm nhằm tăng thời gian sử dụng và bảo quản chất lượng sản phẩm được lâu hơn Màng phủ ăn được alginate có thể được sử dụng để làm giảm tác hại của quá trình chế biến gây ra Màng phủ vừa có tác dụng kéo dài thời gian sử dụng vừa ngăn cản sự mất ẩm và sự di chuyển chất tan, phản ứng oxy hóa, ngăn cản sự nhiễm vi sinh vật, bảo vệ mùi vị của thực phẩm

Do ngăn cản sự thấm khí nên màng có khả năng chống lại sự oxy hóa các thành phần thực phẩm là nguyên nhân gây ra sự hóa nâu Tác dụng của màng phụ thuộc vào bản chất của của nó và phụ thuộc vào môi trường xung quanh

Ngoài ra, alginate có thể kết hợp với các thành phần khác để tạo thành màng hợp phần, nhờ sự kết hợp này mà cải tiến được đặc tính của màng (Nhóm Allen, 1963, Dahle, 1983)

1.2.5.1.Các chất tạo độ đàn hồi có thể thêm vào màng alginate [25]

Các chất dẻo thêm vào màng sẽ ảnh hưởng đến tính chất của màng, trong một số trường hợp nó làm giảm tính chất của màng Sự mềm mại của màng và sự chống thấm nước của màng sẽ được cải thiện do bổ sung các chất tạo dẻo Các chất dẻo là thành phần chính của màng, nó chính là sự kết hợp của các chuỗi polymer, do hoạt động của các polymer này mà làm cho màng trở nên mềm mại hơn (Guilbert & Biquet, 1996)

- Glycerol

Khi không có chất dẻo hóa, màng thường giòn Khi thêm glycerol vào màng sẽ khắc phục tính giòn cho màng do lực nội phân tử lớn Chất dẻo hóa làm giảm các lực này vì vậy làm tăng độ co giãn và giãn dài của màng

Glycerol là hợp phần hữu cơ có công thức hóa học CH2(OH)CH2(OH)CH2(OH) Glycerol là rượu đa chức, có vị ngọt, không màu, không mùi, dung dịch nhớt cao, ít độc Glycerol có 3 nhóm –OH, có thể tan trong nước và hút ẩm tự nhiên Trong công nghệ thực phẩm, glycerol được dùng như là chất hòa tan, chất trợ ngọt, cũng có thể dùng làm chất bảo quản

Vai trò của glycerol trong tạo màng với alginate xem như chất trợ dẻo và nó cũng

có những ảnh hưởng đến tính chất cơ lý của màng Glycerol khi cho vào màng có thể làm giảm độ cứng cấu trúc của màng, giữ ẩm cho màng, tăng tính dẻo cũng như tính thấm khí của màng (McHugh và Krochta, 1994; Sothornvit và Krochta, 2000)

- Sorbitol

Sorbitol có công thức hóa học: C6H14O6

Sorbitol là một loại đường rượu 6 carbon, có nhiều trong rau quả, sorbitol có thể được tạo ra bởi sự hydro hóa glucose ở nhóm aldehyde Trong thương mại, sorbitol được tổng hợp từ glucose và dextrose

Sorbitol chỉ ngọt bằng phân nữa độ ngọt của sucrose Sorbitol là chất ngọt nhân tạo dùng trong thực phẩm ăn kiêng bởi vì khả năng cung cấp năng lượng tương đối thấp (2,6 cal/g) so với dường và bột cung cấp đến 4 cal/g Sorbitol cũng được sử dụng như một chât giữ ẩm, chất ổn định và có thể sử dụng làm chất thay thế glycerol Khi được thêm vào màng với tính chất giữ ẩm sorbitol sẽ giúp cho màng được dẻo hơn

- Ethylen glycol, polyethylene glycol

Ethylene glycol (EG): Có công thức hóa học (HOH2C-CH2OH), được tạo thành

từ quá trình hydrat hóa ethylen oxide dưới tác dụng của nhiệt độ (200 – 3000C) Ethylen glycol không màu, không mùi, ở dạng dung dịch, có vị ngọt, không độc, được sử dụng làm hóa chất dẻo, có thể hòa tan trong các dung môi hữu cơ

Polyethylen glycol (PEG): không màu, không mùi và có vị ngọt, được tạo ra trong quá trình trùng ngưng ethylen glycol (HOH2C-CH2OH)n Đây là một trong những chất tạo nhũ tốt, có khả năng giữ ấm và duy trì độ nhớt, chính những tính chất này nên khi cho vào màng sẽ làm màng dẻo dai và có độ đàn hồi cao hơn

1.2.5.2.Các chất có thể thêm vào màng alginate để tăng khả năng kháng oxi hóa [7], [25]

Các chức năng bảo vệ của màng ăn được và lớp phủ có thể được tăng cường với việc bổ sung các chất chống oxy hóa, kháng khuẩn, các chất dinh dưỡng, các chất hương liệu, chất tạo màu, và điều chỉnh sự tăng trưởng đó sẽ cải thiện chất lượng và an toàn thực phẩm (Tapia et al, 2007; Valencia-Chamorro et al , 2011)

Chất chống oxy hóa có thể được bổ sung vào cấu trúc lớp phủ để chống lại sự oxy hóa và sự biến màu của sản phẩm táo cắt tươi có thể là BHA, BHT, acid citric, acid ascorbic, N-acetyl-L-cysteine

- Acid ascorbic (Vitamin C) [26], [35], [36], [37], [38]

Acid ascorbic hay acid 2,4-hexadienic (C5H7COOH) là một chất chống oxi hóa

tự nhiên Tan trong nước, không thể bảo vệ chất béo khỏi quá trình oxi hóa Các muối của acid ascorbic là Sobat natri, Sobat kali và Sobat canxi Acid ascorbic và kali sobat

có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men và nấm mốc, các vi sinh vật này là nguyên nhân chủ yếu thương gây hư hỏng sản phẩm rau quả, tác dụng rất yếu đối với vi khuẩn

Vì vậy khi sử dụng Acid ascorbic vẫn có thể giữ được khả năng hoạt động của một số vi khuẩn có lợi như vi khuẩn latic

Acid ascorbic được sử dụng như một chất ức chế hóa nâu một mình hoặc kết hợp với những chất ức chế khác trong khoai tây và táo (Sapers et al., 1989; Sapers and Miller,

1992, 1993; Monsalve-Gonzalez et al., 1993) Nó làm hệ enzyme PPO không hoạt động bằng cách làm giảm khả năng hoạt động của phân tử histidine một cách triệt để và chuyển cofactor Cu2+ thành Cu+ (Osuga và Whitaker, 1995), làm giảm lượng quinine trở thành hợp chất phenolic trước khi chúng có thể làm nâu hóa sản phẩm Sử dụng Acid ascorbic đem lại kết quả tốt trong công nghiệp chế biến rau quả, trong công nghiệp rượu nho, trong sản xuất đồ hộp sữa và các sản phẩm sữa, các sản phẩm cá, các sản phẩm thịt loại thịt dồi, xúc xích, các sản phẩm bánh mỳ

- Acid citric [26], [39]

Acid citric (Acid 2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic) công thức phân tử

C6H8O7, là một loại acid hữu cơ yếu, tồn tại trong một loạt các loại rau quả, chủ yếu là các loại quả của chiCitrus

Hầu hết các quốc gia và tổ chức quốc tế công nhận đều công nhận acid citric là

an toàn để sử dụng trong thực phẩm Trong vai trò của mộtphụ gia thực phẩm (kí hiệu E330), acid citric được sử dụng như là chất tạo hương vị và chất bảo quản trong thực phẩm và đồ uống, đặc biệt là các loại đồ uống nhẹ Nó có tác dụng chống lại tác nhân

nâu hóa sản phẩm, chúng có tác động lên hệ enzyme PPO bằng cách kìm hãm (Sapers, 1993) pH tối ưu để PPO hoạt động là khoảng 6.0 – 6.5, và có rất ít hoạt động khi pH dưới 4.5 (Whitaker, 1994) Acid citric hiện diện tự nhiên trong gần như mọi dạng sự sống, các lượng acid citric dư thừa dễ dàng trao đổi và bài tiết ra khỏi cơ thể Tuy nhiên, việc tiếp xúc với acid citric khô hay đậm đặc có thể gây ra kích ứng da và mắt, vì thế bảo hộ lao động nên được sử dụng khi tiếp xúc với acid citric Việc sử dụng quá nhiều acid citric cũng dễ làm tổn hại men răng Tiếp xúc gần với mắt có thể gây bỏng và làm mấtthị giác

- N-acetyl-L-cysteine (NAC) [12], [26], [40]

N-acetyl-L-cysteine (NAC) có tên hệ thống acid

L-2-acetamido-3-mercaptopropionic Công thức phân tử C5H9NO3S và trọng lượng phân tử 163,2 NAC dạng bột tinh thể màu trắng hoặc tinh thể không màu, dễ tan trong nước và rượu NAC

có tính chống oxy hóa, được sử dụng như một phụ gia thực phẩm và cũng được ứng dụng trong sản xuất dược phẩm, nó là tiền chất của glutathinone, giúp bảo vệ gan khỏi các tác hại của chất độc NAC được sản xuất bởi acetyl hóa của L-cysteine hydrochloride monohydrate với anhydride acetic trong môi trường nước có tính kiềm Cysteine cũng

là một chất ức chế enzyme làm nâu hóa sản phẩm, mặc dù nó thường không phù hợp với

vị của sản phẩm (Richard-Forget và cộng sự, 1992) Tuy nhiên nó vẫn được ứng dụng rộng rãi trong việc chống nâu hóa cho sản phẩm Dorantes và cộng sự (1998) chọn cysteine là tác nhân chống nâu hóa tốt nhất cho sản phẩm lê cắt lát

- Butylated hydroxyanisole (BHA) [22], [38], [41], [42]

Công thức phân tử C11H16O2 Tên thương mại: Embanox BHA, lowinox BHA, có khối lượng phân tử là 180,25 Ứng dụng đầu tiên ở Mỹ năm 1954 BHA là một chất bột màu trắng (điểm nóng chảy thấp), đôi khi có màu hơi vàng

Là hợp chất phenol dễ bay hơi khá dễ dàng nên được điều chế bằng phương pháp chưng cất BHA tan tốt trong dầu, mỡ, etanol và các dung môi hữc cơ khác như propylen glycol, ete, xăng, tan hơn 50% trong rượu, không tan trong nước Có nhiệt độ nóng chảy

từ 60 đến 650C , nhiệt độ sôi từ 264 đến 2700C (730mmHg), phản ứng với các kim loại kiềm tạo sản phẩm có màu hồng Hoạt tính của BHA có thể mất khi nhiệt độ cao trong trường hợp nướng hoặc sấy

BHA hoạt động theo cơ chế cho điển tử để khống chế gốc R tự do BHA hấp thụ qua thành ruột non, tham gia quá trình trao đổi chất, là chất nghi ngờ gây dị ứng hoặc ung thư Do tồn tại trong mô tế bào và tham gia một số quá trình trao đổi chất Đây là chất chống oxi hóa có hiệu quả đối với mỡ động vật và các sản phẩm bánh nướng, ổn định sản phẩm cuối cùng, và thường được sử dụng trong shortening, dầu thực vật, sản phẩm khoai tây, súp, chewing gum, ngũ cốc, được sử dụng rộng rãi nhất trong các sản phẩm giàu chất béo, không có tác dụng với dầu thực vật không bão hòa Thường được

sử dụng kết hợp với các chất chống oxi hóa khác

- Butylated hydroxytouluene (BHT)

Công thức phân tử C15H24O, khối lượng phân tử 220,25 g/mol BHT có dạng tinh thể màu trắng BHT bền nhiệt hơn BHA (nhiệt độ nóng chảy 70-730C, nhiệt độ sôi

2650C) nhưng tác dụng kém hơn BHA BHT tan trong glyceride, không tan trong nước

Cơ chế hoạt động chống oxi hóa tương tự như BHA

Loài: Malus domestica

Theo thống kê có hơn 7500 loài táo khác nhau được trồng khắp nơi trên thế giới Trong đó, chỉ có 1500 loài là được trồng nhiều nhất Táo là một loài thực vật vùng khí hậu ôn đới, đặc biệt là vùng có khí hậu lạnh và rất lạnh Cây táo có nguồn gốc ở Trung Á- nơi tổ tiên của nó loài táo dại Tân Cương- vẫn còn tồn tại cho đến ngày nay Táo đã được trồng từ hàng ngàn năm ở Châu Á và Châu Âu Khoảng 69 triệu tấn táo được trồng trên toàn thế giới trong năm 2010, và Trung Quốc sản xuất gần một nửa trong tổng số này Hoa Kỳ là nước sản xuất thứ hai hàng đầu, với hơn 6 % sản lượng thế giới Thổ Nhĩ

Kỳ là thứ ba, tiếp theo là Ý, Ấn Độ và Ba Lan

Táo đã được sử dụng như là nguồn thực phẩm cung cấp dinh dưỡng cho cơ thể từ lâu Táo thường được ăn sống, nhưng cũng có thể được tìm thấy trong nhiều thực phẩm chế biến (đặc biệt là các món tráng miệng) và thức uống Nhiều hiệu ứng sức khỏe có lợi được cho là kết quả từ việc ăn táo như giảm đau đầu, chống nhiễm khuẩn, tốt cho ruột và hệ tiêu hóa, giảm bệnh tim mạch và đột qụy, bảo vệ khớp, tốt cho phổi, chống lão hóa, ngăn ngừa ung thư, chống béo phì

1.3.2.Phân loại [23], [43], [46], [47], [51]

Sau đây là một số loại táo thương phẩm được dùng phổ biến:

Bảng 1.2 Phân loại táo

Red dilicious

Loại táo ngọt, giòn cứng, nhiều

nước, hàm lượng acid thấp, hay

được dùng để ăn tươi

Golden dilicious

Giòn, cứng, có màu trắng, ngọt, có vị ngọt dịu khi nấu, vỏ mỏng và mềm Thường ăn lạnh hoặc dùng với món salad

Fuji

Cứng, giòn, ngọt Có mùi rượu vang

khi bảo quản, thường dùng làm món

khai vị

Gala

Có mùi vị đặc trưng khi ăn, thơm, ngọt, khá giòn Màu sắc vỏ thay đổi từ màu vàng đến da cam