Luận văn sư phạm Nghiên cứu chế tạo vận liệu bảo quản dạng bao gói khí quyển biến đổi (MAP) từ nhựa LDPE và phụ gia Zeolit (

Tuy nhiên, ph ng pháp nƠy c ng có nh ng h n ch riêng... C ng có th hoƠ tan PE trong dung môi th ng lƠ xylen sau đó tr n zeolit trong dung d ch... NgoƠi ra, còn có nh ng m ch nhánh.

TR NG I H C S PH M HÀ N I 2

KHOA HOÁ H C -*** -

KHOÁ LU N T T NGHI P

CHUYÊN NGÀNH: HOÁ CÔNG NGH - MÔI TR NG

nghiên c u Ch t o v t li u b o qu n d ng bao gói khí quy n bi n đ i (MAP) t nh a LDPE và ph gia zeolit

ThS Ph m Th Thu Hà Sinh viên th c hi n: Hoàng Th Ng n

L p: K31B

hà n i - 2009

δ i c m n

Em xin bƠy t lòng kính tr ng vƠ bi t n sơu s c t i PGS.TS Nguy n

V n Khôi ậ Tr ng Phòng v t li u polyme, Vi n Hoá h c-Vi n Khoa h c vƠ Công ngh Vi t Nam, đ ng th i, em xin g i l i cám n chơn thƠnh t i các anh ch đang công tác t i Phòng V t li u polyme đƣ t n tình ch b o, giúp đ ,

đ ng viên em hoƠn thƠnh t t khoá lu n t t nghi p Em c ng xin bƠy t lòng

c m n t i s giúp đ nhi t tình c a th y δê Cao Kh i cùng các th y cô giáo trong Khoa Hoá h c, Tr ng i h c S ph m HƠ N i 2 đƣ t o đi u ki n t t

đ em hoƠn thƠnh khoá lu n nƠy

V i s h n ch v th i gian vƠ hi u bi t c a b n thơn nên khoá lu n khó tránh kh i nh ng thi u sót, kính mong s ch b o c a th y cô, anh ch vƠ toƠn

M U

N c ta lƠ m t n c nông nghi p, có khí h u r t đa d ng nên n c ta

có r t nhi u lo i rau qu phong phú, xu t hi n quanh n m v i ch t l ng đ c

tr ng vƠ ti m n ng phát tri n đ y h a h n Không ch ng i Vi t Nam a thích rau qu Vi t Nam mƠ nhi u n c trên th gi i đƣ vƠ đang s n sƠng tr thƠnh b n hƠng l n c a chúng ta HƠng n m, n c ta thu v hƠng tr m tri u USD t vi c xu t kh u rau qu Tuy nhiên, vi c xu t kh u rau qu c a Vi t Nam v n còn nhi u h n ch , nguyên nhơn ch y u lƠ do tình tr ng h h ng

c a rau qu sau khi thu ho ch Theo th ng kê c a B Nông nghi p vƠ Phát tri n nông thôn thì hi n nay t l h h ng sau thu ho ch Vi t Nam còn r t cao, chi m t i h n 20% t ng s n l ng ó lƠ m t t n th t r t đáng k đ i v i NhƠ n c vƠ v i ng i nông dơn Chính vì v y, v n đ b o qu n rau qu sau

thu ho ch lƠ m t v n đ quan tr ng, r t c n đ c quan tơm thích đáng

Có nhi u ph ng pháp b o qu n rau qu đƣ đ c s d ng trong đó s

d ng mƠng bao gói khí quy n bi n đ i (MAP) lƠ m t trong nh ng ph ng

tái s d ng, không gơy ô nhi m môi tr ng, có giá thƠnh th p, phù h p v i

đi u ki n kinh t c a ng i nông dơn Chính vì v y trong lu n v n này tôi đƣ

ch n đ tƠi:“Nghiên c u ch t o v t li u b o qu n d ng bao gói khí quy n

bi n đ i (MAP) t nh a LDPE và ph gia zeolit ”

CH NG 1 T NG QUAN1.1 Nguyên nhơn gơy t n th t hoa qu sau khi thu ho ch

H u h t quá trình suy gi m kh i l ng vƠ ch t l ng c a hoa qu t i

đ u di n ra trong giai đo n t khi thu ho ch đ n khi tiêu th Nguyên nhơn lƠ

do hoa qu sau khi thu ho ch v n lƠ nh ng t bƠo s ng vƠ v n ti p t c các

ho t đ ng hô h p vƠ trao đ i ch t thông qua m t s quá trình bi n đ i Chính

nh ng bi n đ i nƠy lƠm cho hoa qu nhanh chín, nhanh giƠ, nh nầd n t i

h ng n u không áp d ng bi n pháp đ c bi t đ lƠm ch m các quá trình nƠy

[27] Rau qu sau thu ho ch th ng tr i qua m t s bi n đ i nh :

- Bi n đ i sinh hoá: hô h p lƠ ho t đ ng c b n trong quá trình b o

qu n qu t i ó lƠ quá trình oxy hoá ch m các ch t h u c ph c t p d i tác d ng c a enzyme thƠnh các ch t đ n gi n h n vƠ gi i phóng n ng l ng

- Bi n đ i v t lý: qu t i sau khi thu ho ch th ng x y ra hi n t ng bay h i n c S m t n c d n t i khô héo, gi m kh i l ng, gơy r i lo n sinh lý, gi m kh n ng kháng khu n vƠ gi m giá tr th ng m iầK t qu lƠ

đ i trên có th kéo dƠi th i h n b o qu n c a chúng [7]

1.2 Các ph ng pháp b o qu n hoa qu t i sau khi thu ho ch [7]

1.2.1 Nhi t đ th p, đ m t ng đ i (RH) cao

Ph ng pháp ph bi n nh t đ duy trì ch t l ng vƠ ki m soát s h

h ng c a hoa qu lƠ lƠm l nh nhanh v i đ m t ng đ i (RH) cao Tuy nhiên, ph ng pháp nƠy l i gơy nên s h h ng l nh hoa qu vƠ vi c ki m

soát nhi t đ m t cách hi u qu lƠ r t khó nên m t s ph ng pháp b o qu n khác v n đang đ c nghiên c u

1.2.2 B o qu n b ng hoá ch t

S d ng m t s lo i hoá ch t nh ng li u l ng khác nhau đ kéo dƠi

th i gian b o qu n c a hoa qu ch y u d a vƠo kh n ng tiêu di t vi sinh v t

c a nh ng hoá ch t nƠy t ng hi u qu , x lý hoá ch t th ng đ c k t

h p v i b o qu n l nh Hoá ch t đ c s d ng đ b o qu n hoa qu t i c n đáp ng m t s yêu c u nh : di t đ c vi sinh v t li u l ng th p d i m c nguy hi m cho ng i, không tác d ng v i các thƠnh ph n trong qu đ d n t i

bi n đ i mƠu s c, mùi v lƠm gi m ch t l ng hoa qu , không tác d ng v i

v t li u lƠm bao bì ho c d ng c , thi t b công ngh , d tách kh i s n ph m khi c n s d ng Tuy nhiên, ít có lo i hoá ch t nƠo có th tho mƣn t t c các yêu c u trên, cho nên khi s d ng ph i ch n l a cho phù h p nh m đ m b o

đ ng th i ch t l ng b o qu n vƠ an toƠn th c ph m Ph ng pháp b o qu n

b ng hoá ch t c ng b c l m t s nh c đi m nh : hoá ch t có th lƠm bi n

đ i ph n nƠo ch t l ng c a hoa qu , t o mùi v không t t, gơy h i cho s c kho con ng i, có th gơy ng đ c t c kh c ho c lơu dƠi Vì v y, c n th n

tr ng khi s d ng hoá ch t đ b o qu n hoa qu

1.2.3 B o qu n trong môi tr ng khí quy n đi u khi n CA (Controlled

Atmosphere)

δƠ ph ng pháp b o qu n hoa qu t i trong môi tr ng khí quy n mƠ thƠnh ph n các khí nh O2, CO2 đ c đi u ch nh ho c đ c ki m soát khác

v i đi u ki n bình th ng Khí CO2 và O2 có tác d ng tr c ti p lên quá trình

sinh lý, sinh hoá c a hoa qu , t đó nh h ng t i th i h n b o qu n c a chúng B o qu n trong đi u ki n h th p n ng đ O2, t ng hƠm l ng CO2 có

th lƠm gi m quá trình hô h p, ch m s giƠ hoá, nh đó kéo dƠi th i h n b o

qu n Ph ng pháp nƠy có u đi m lƠ cho hi u qu t t, th i h n b o qu n dƠi,

ch t l ng hoa qu h u nh không đ i trong quá trình b o qu n Tuy nhiên,

m t nh c đi m c a ph ng pháp nƠy lƠ khá ph c t p, ph i chú ý đ c bi t trong đ u t xơy d ng c ng nh v n hƠnh kho b o qu n

1.2.4 B o qu n trong môi tr ng khí quy n bi n đ i MA (Modified

Atmosphere)

LƠ ph ng pháp b o qu n mƠ hoa qu đ c đ ng trong túi mƠng m ng

có tính th m th u ch n l c ho c đ ng trong s t có lót mƠng bao gói Th m chí hoa qu còn đ c đ ng trong container l n đ c lót b ng v t li u t ng h p có tính th m th u ch n l c đ i v i các lo i khí

1.3 B o qu n b ng khí quy n bi n đ i (MA)

B o qu n b ng khí quy n bi n đ i đ c đ nh ngh a lƠ bao b c s n

ph m th c ph m trong các v t li u ch n khí, trong đó môi tr ng khí đ c thay đ i đ c ch tác nhơn gơy h h ng, nh đó có th duy trì ch t l ng cao

h n c a các th c ph m d h ng trong quá trình s ng t nhiên hay kéo dƠi th i

do không c n b t c hoá ch t b o qu n nƠo do đó nó tuy t đ i an toƠn cho

ng i tiêu dùng vƠ môi tr ng xung quanh, gi m chu kì đ a hƠng, gi m ph

th i, t t cho ch t l ng c m quan, t ng kho ng cách phơn ph i s n ph mầ

B o qu n b ng khí quy n bi n đ i lƠm cho quá trình m m hoá b ch m l i,

qu v n gi đ c đ ch c, c ng c n thi t, các s c t chllorophil gi m ch m

[5]

th m t o thƠnh trên b m t qu s gi m b t quá trình hô h p vƠ ki m soát s

m t đ m c ng nh cung c p các ch c n ng khác δ p sáp trên b m t hoa

qu th ng có đ th m h i n c kém nên vi c áp d ng m t l p ph bên ngoƠi

s lƠm t ng tính ch t ch n t nhiên nƠy vƠ thay th nó trong tr ng h p l p sáp b lo i b m t ph n ho c b bi n đ i trong quá trình b o qu n sau thu

ho ch [27] δ p ph n đ c t lơu đƣ đ c s d ng đ duy trì ch t l ng vƠ kéo dƠi th i h n s d ng c a m t s lo i qu t i nh các lo i qu có múi (cam, chanh, quít), táo, d a chu tầδ p ph n đ c có m t s u đi m nh :

c i thi n kh n ng duy trì các thƠnh ph n ch t mƠu, đ ng, axit vƠ h ng

th m, gi m hao h t kh i l ng, duy trì ch t l ng trong quá trình v n chuy n

vƠ b o qu n, gi m r i lo n khi b o qu n, c i thi n s c h p d n v i ng i tiêu dùng, kéo dƠi th i h n s d ng Tuy nhiên, các l p ph nƠy c ng b c l m t

s nh c đi m δ p ph dƠy có th h n ch s trao đ i khí hô h p lƠm cho

s n ph m tích l y etanol v i hƠm l ng cao vƠ gơy ra mùi khó ch u Tính ch t

ch n h i n c kém c a l p ph có th d n t i hao h t kh i l ng vƠ m t đ

m c a s n ph m, nh ng nó có th ng n ch n s ng ng t h i n c, lƠ ngu n gơy h h ng do vi khu n đ i v i qu đ c bao gói Nh ng nh c đi m nƠy có

th kh c ph c nh l a ch n lo i vƠ chi u dƠy l p ph phù h p vƠ tránh x lý

nh ng lo i qu còn non không có mùi th m hay b o qu n qu đƣ ph mƠng nhi t đ cao

Các polyme sinh h c nh protein, polisaccarit, lipit vƠ nh a lƠ các v t

li u mƠng th ng đ c s d ng c tính lý hoá c a polyme sinh h c có nh

1.3.2 B o qu n b ng màng bao gói khí quy n bi n đ i MAP (Modified

Atmosphere Packaging)

Trong các ph ng pháp đ t o môi tr ng khí quy n bi n đ i (MA) thì

ph ng pháp đ n gi n nh t lƠ s d ng các bao bì ch t d o Các lo i bao bì nƠy ch cho phép các lo i khí c ng nh h i n c th m th u qua m t cách h n

ch V i các lo i bao bì nƠy đ th m th u c a O2 nh h n đ th m th u c a

CO2 kho ng 3-10 l n S d các bao bì ch t d o đ c s d ng r ng rƣi trong

rau qu vì chúng có nhi u đ c tính u vi t mƠ các v t li u khác không có nh :

đ th m th u cao đ i v i CO2 và O2; đ th m th u đ i v i h i m vƠ h i n c

th p, có đ th m th u ch n l c đ i v i CO2 và O2; có đ b n hoá h c cao, có

th u n g p đ c r t nhi u l n mƠ không b gƣy; không mùi v l , không đ c

h i, không b m c (các đ c tính nƠy đ c duy trì th m chí lƠ nhi t đ th p)

vƠ quan tr ng lƠ có th hƠn g n nhi t

Bao gói khí quy n bi n đ i có nh h ng đ n đ c tính sinh lý c a qu Các thông s ch t l ng nh kh n ng l u gi ch t mƠu, glutathion, axit ascorbic, đ ng, ancol đ ng, aminoaxit c ng b nh h ng trong quá trình

b o qu n b ng εAP Trong quá trình b o qu n khí quy n bi n đ i, n ng đ

O2, CO2 và C2H4 trong t bƠo th c v t quy t đ nh ng đáp sinh lý vƠ sinh hóa

c a t bƠo đó δ i ích c a εAP đ i v i m t lo i qu nh t đ nh có th d đoán

t thông tin v nguyên nhơn c b n gơy h h ng vƠ nh ng tác đ ng đƣ bi t v

nh ng nguyên nhơn nƠy nh hô h p, thay đ i v thƠnh ph n, thoát h i n c,

r i lo n sinh lý, h h ng do b nh lý

Do nh ng u đi m c a εAP, trên th gi i đƣ có nhi u nghiên c u ng

d ng εAP trong b o qu n rau qu vƠ th c ph m t i s ng Hi n nay, n c ta

c ng đƣ nghiên c u s d ng bao gói khí quy n bi n đ i vƠ b o qu n trong môi tr ng khí quy n đi u khi n Tuy nhiên, các nghiên c u nƠy m i ch phòng thí nghi m ch ch a ng d ng nhi u trong th c t

1.4 Ch t o mƠng bao gói khí quy n bi n đ i

1.4.1 Công ngh ch t o màng

εƠng bao gói khí quy n bi n đ i th ng đ c s n xu t theo ph ng

pháp đùn th i s d ng các lo i nh a plastic

Quá trình công ngh đùn nh sau: Tr c vít quay trong xilanh tr c tròn

đ c nung nóng, c đ nh vƠ trong khe rƣnh gi a tr c vít vƠ xilanh kh i ch t

d o đƣ đ c đ nh h ng s đ c lƠm nóng ch y, lƠm nhuy n, đ c tr c vít

v n chuy n lên phía tr c vƠ qua khe h đ nh hình c a đ u đùn nó đ c đ y

ch t d o b ch y g n nó, tránh lƠm nh h ng đ n vi c c p li u cho máy

Hình 1 S đ nguyên lý máy đùn

Thi t b dùng đ th i mƠng bao g m máy đùn có l p đ u th i mƠng, vƠnh lƠm ngu i, thi t b tr i ph ng mƠng, h tr c kéo mƠng, thi t b cu n i

v i công ngh th i mƠng ng i ta th ng dùng đ u đùn vuông góc vƠ s n

ph m đ c kéo lên theo ph ng th ng đ ng T đ u đùn th i mƠng ch t d o

đ c đùn ra d ng ng m ng, sau đó ng i ta th i nó t i kích th c mong

mu n Không khí dùng đ th i đ c d n vƠo b ng ng thông qua l đ u đùn

B ng công ngh th i mƠng ng i ta có th s n xu t các lo i màng có nhi u l p, trong tr ng h p nƠy c n có nhi u máy đùn, ti p theo lƠ c n ph i

có đ u th i mƠng mƠ t đó các dòng ch t nóng ch y khác nhau đ c ch ng lên nhau thƠnh t ng l p

1.4.2 M t s ph ng pháp đi u ch nh đ th m khí qua màng MAP

Y u t quy t đ nh đ n hi u qu b o qu n c a mƠng bao gói lƠ tính ch t

th m th u trao đ i khí vƠ h i n c c a mƠng đ t đ c tính ch t th m th u trao đ i khí t t, có nhi u ph ng pháp nh đi u ch nh chi u dƠy mƠng,

ph ng pháp đ c l , ph ng pháp đ a thêm ph gia vƠo màng

l i v i nhau khi chúng còn đang tr ng thái m m cao B ng ph ng pháp nƠy s thu đ c mƠng đa l p có th t h p các mƠng có tính ch t khác nhau

trong m t c u trúc mƠng đ ng nh t Tuy nhiên, ph ng pháp nƠy c ng có

nh ng h n ch riêng Khi mƠng quá dƠy đ th m khí O2 và CO2 qua màng

th p, khi đó mƠng l i tr nên bí, quá trình hô h p c a qu sinh ra h i n c,

h i n c không thoát ra ngoƠi s bám lên b m t qu lƠm cho qu nhanh b h

h ng h n εƠng quá m ng c ng không thu n l i cho vi c dùng đ b o qu n

do chúng kém b n, không thu n ti n cho vi c v n chuy n đi xaầ

1.4.2.2 Ph ng pháp đ c l

C ng có th đi u ch nh tính ch t th m th u trao đ i khí c a mƠng b ng

ph ng pháp đ c l Ph ng pháp nƠy lƠ đ c trên mƠng bao gói m t s l có kích th c nh t đ nh đ đ t đ c tính ch t th m th u trao đ i khí thích h p

v i qu đ c b o qu n [13] δ có th có nhi u hình d ng khác nhau nh hình tròn, hình vuông, ng giác, l c giác, elipầv i kích th c khác nhau Thông

th ng, có kho ng t 5 đ n 250 l trên 1cm2, th m chí còn nhi u h n ng kính l t 0,01 đ n 0,25cm B ng cách đi u ch nh kích th c vƠ s l ng l ,

có th đi u ch nh đ c tính ch t th m th u trao đ i khí c a mƠng thu

ε t ph ng pháp khác đ đi u ch nh đ th m khí đ i v i mƠng εAP

đó lƠ đ a thêm ph gia trong quá trình ch t o mƠng Các ph gia nƠy th ng

lƠ các h p ch t vô c trên c s silic hay alumino- silicat nh clay và khoáng sét t nhiên [15,18,26] Ph gia lƠm thay đ i kh n ng th m khí c a mƠng sao cho nó t ng tác v i ho t tính trao đ i ch t c a qu t i lƠm bi n đ i khí quy n xung quanh nó Ph gia đ c đ c tr ng b i t l silic/nhôm, đ ng kính mao qu n, di n tích b m t riêng, t tr ng riêng vƠ ph i đáp ng 3 tiêu chu n: tr , x p vƠ có kh n ng liên k t v t lý v i các khí nh O2, CO2,

C2H4ầCác ph gia nƠy a n c, h p th n c, etylen, cacbonic vƠ các khí

khác [15] Các ph gia nƠy c ng ph i có đ x p cao, có kh n ng thúc đ y

hóa h c ho c v t lý s trao đ i các phơn t khí khác nhau đ c t o thƠnh ho c

s d ng b i hoa qu theo cách đ m b o O2không b suy gi m hoƠn toƠn kh i khí quy n s n ph m vƠ cacbonic không t ng t i m c gơy h h ng S có m t

c a ph gia tác đ ng t i kh n ng th m khí t ng đ i O2, N2, CO2, H2O,

etylen so v i mƠng thông th ng khi n cho vi c đi u ch nh khí quy n bi n

đ i xung quanh qu đ c liên t c vƠ t t h n C ch mƠ đ th m khí đ c tác

đ ng lƠ nh tính ch t v t lý c a ph gia vƠ t ng tác c a nó v i ch t d o δ p

ch t d o xung quanh các h t ph gia có kh n ng ki m soát đ th m các khí khác nhau Rơy phơn t trong ph gia ki m soát ch n l c s di chuy n khí t trong mƠng li n v i qu t i khí quy n bên ngoƠi εao qu n trong ph gia cho phép dòng 2 chi u vƠ nh ki m soát các khí khác nhau t c đ nh t đ nh so

v i c u trúc phơn t vƠ tính ch t mong mu n, có th thi t l p CO2 xung quanh

qu m c nh h ng t i t c đ hô h p, gi m t c đ trao đ i ch t d n t i giƠ

hóa ng th i nó cho phép O2 truy n ng c t bên ngoƠi bao gói s n ph m

v i t c đ mƠ nó đ c s d ng bên trong bao gói ng v i s gi m t c đ trao

đ i ch t C ch nƠy đ m b o duy trì khí quy n xung quanh s n ph m, đ m

b o hoa qu v n s ng vƠ không ti p t c tr ng thái d n đ n h h ng k khí do thi u oxy

i v i mƠng εAP đ c ch t o t δDPE, δδDPE, HDPE, chi u dƠy mƠng có th trong kho ng 10 đ n 150 m nh ng th ng trong kho ng 25-

50 m Kích th c h t clay ho t hoá ph i đ ng đ u vƠ trong kho ng 75 m

nh ng th ng thì trên 50% ph i n m trong kho ng 15-50 m vƠ kích th c t i

đa không đ c l n h n chi u dƠy c a mƠng [15]

Khi s d ng ph gia lƠ g m, mƠng bao gói th ng ch a kho ng 10%

b t g m r t m n vƠ các nhƠ s n xu t khuy n cáo r ng v t li u nƠy phát ra b c

x h ng ngo i xa hay h p th etylen giúp kéo dƠi th i gian b o qu n c a th c

ph m εƠng b sung ph gia lƠ b t g m có t l th m CO2 so v i O2 (3,6-

5,0) vƠ t l th m etylen so v i O2 cao h n (1,5- 1,8) so v i mƠng δDPE

thông th ng, đ c bi t lƠ nhi t đ th p Các t l th m nƠy đ c bi t quan

tr ng đ mô hình hoá mƠng εAP cho s n ph m t i [26]

Dirim vƠ c ng s [18] đƣ s d ng ph gia zeolit v i 3 ph ng pháp t o mƠng khác nhau đ ch t o mƠng εAP trên c s δDPE Trong ph ng pháp

áp nóng, h t zeolit đ c đ a vƠo b m t mƠng δDPE đ t gi a 2 b n đ c

đi u ch nh nhi t đ vƠ áp su t Ph ng pháp nƠy không thu đ c s n ph m tho mƣn do s phơn b c a zeolit không đ ng đ u vƠ đ b n c lý th p εƠng thu đ c gi ng nh m t t gi y kraft h n lƠ mƠng ch t d o ε t

ph ng pháp khác lƠ tr n ph gia zeolit v i dung d ch PE ho c PE nóng ch y Trong ph ng pháp nƠy các h t zeolit đ c tr n v i nh a PE nóng ch y sau

đó ti n hƠnh tr i ho c ph mƠng trên thi t b chuyên d ng Ph ng pháp nƠy thu đ c mƠng không đ ng đ u do v t li u dính vƠo dao ph (v t li u b hoá

r n khi lƠm ngu i nhanh) Nguyên nhơn không thƠnh công lƠ do quá trình nƠy

c n nhi t đ cao, g n nhi t đ nóng ch y trong khi đó ph ho c tr i mƠng c n

đ c th c hi n nhi t đ phòng v i thi t b có s n C ng có th hoƠ tan PE trong dung môi (th ng lƠ xylen) sau đó tr n zeolit trong dung d ch Tuy nhiên, h n h p thu đ c nh t nh keo nên khó ph ho c tr i mƠng nhi t đ lƠm vi c c a thi t b Ph ng pháp đùn th i đ c s d ng nhi u nh t trong công nghi p, t o mƠng đáp ng yêu c u s d ng Tuy nhiên, c n nghiên c u

đi u ch nh kích th c vƠ hƠm l ng ph gia đ đ m b o t o đ c mƠng phơn

b ph gia đ ng đ u b i không có thi t b thi t k riêng cho mƠng compozite nên v i ph gia có kích th c h t ho c hƠm l ng l n thì s x y ra hi n t ng

sa l ng vƠ t o thƠnh kh i có kích th c l n h n gơy ra nh ng khuy t t t trên

1.4.3 V t li u đ ch t o màng MAP

ε c dù, nhi u lo i mƠng ch t d o có kh n ng s d ng cho m c đích bao gói nh ng r t ít lo i đ c s d ng đ bao gói các s n ph m t i, th m chí còn ít lo i h n n a có tính ch t th m khí phù h p v i εAP Do hƠm l ng oxy trong εAP th ng gi m t 21% đi u ki n th ng xu ng còn 2-5% trong bao gói nên đi u nguy hi m lƠ cacbonic s t ng t 0,03% đi u ki n

th ng lên 16-19% trong bao gói i u nƠy lƠ do có s t ng quan t l 1:1

gi a oxy tiêu th vƠ cacbonic gi i phóng HƠm l ng cacbonic cao có th gơy

h i cho h u h t các lo i rau qu nên mƠng bao gói lý t ng ph i đ cacbonic thoát ra nhanh h n lƠ oxy th m vƠo th m cacbonic đôi khi ph i cao h n

g p 3-5 l n so v i đ th m oxy tùy thu c khí quy n mong mu n εƠng lý

t ng ph i có các tính ch t sau:

- Kh n ng thay đ i tính ch t th m khí khi t ng nhi t đ

- Ki m soát đ c t c đ th m h i n c đ ng n ch n s tích l y h i quá bƣo hòa vƠ ng ng t

- Kh n ng c nh báo cho ngu i tiêu dùng khi ch t l ng s n ph m bên trong không tr ng thái t t nh t

- Kh n ng ch u nhi t vƠ ozon t t

- Tính phù h p th ng m i vƠ d gia công, ng d ng

- Không ph n ng v i s n ph m vƠ không gơy đ c h i

tuy nhiên hi n nay nó b h n ch s d ng trong th c ph m vƠ s p t i s b

c m s d ng

1.4.3.1 Polyetylen

a Gi i thi u chung v Polyetylen

Polyetylen (PE) lƠ tên g i thông th ng c a h polyme bán tinh th

đ c ng d ng r ng rƣi nh m t lo i nh a Plastic Nh a PE lƠ các polyme

m ch th ng v i các phơn t etylen t o thƠnh m t kh i, chúng lƠ s n ph m c a các ph n ng trùng h p khác nhau v i áp su t cao ho c ph n ng trùng h p

v i các ch t xúc tác khác nhau H u h t các phơn t PE lƠ các polyme m ch nhánh, trong m t s tr ng h p, c u trúc c a PE có th đ c bi u di n d i

d ng công th c sau:

-(CH2-CH2)xnhánh 1-(CH2-CH2)y-( CH2-CH2)z- nhánh 2-ầ

đơy : các nhóm CH2-CH2 đ c t o thƠnh t etylen, các giá tr x, y, z

có th thay đ i t 4 ho c 5 đ n 100 i u nƠy cho phép s n xu t đ c nhi u

lo i PE có tr ng l ng phơn t vƠ các nhánh khác nhau trong công nghi p

b Phơn lo i các lo i nh a PE

S phơn lo i các lo i nh a PE d a trên hai thông s có th d dƠng xác

đ nh trong nh ng n m 1950 v i nh ng thi t b đ n gi n: t tr ng c a PE vƠ

ch s nóng ch y

B ng 2 Phân lo i các lo i nh a PE

PE m ch th ng tr ng l ng phơn t th p LLDPE 0.915-0.925

- Trùng h p ion: s d ng các xúc tác Ziegler-Natta Kh i l ng phơn t

c a polyme thu đ c ph thu c vƠo n ng đ xúc tác, lo i xúc tác vƠ t l c a các c u t ầ

+ C u trúc c a PE:

PE có c u trúc m ch th ng, dƠi NgoƠi ra, còn có nh ng m ch nhánh N u

m ch nhánh cƠng nhi u vƠ cƠng dƠi thì đ k t tinh cƠng kém

k t tinh khác nhau lƠ nguyên nhơn lƠm cho t tr ng c a PE khác nhau vƠ nh h ng đ n các tính ch t khác nhau nh đ b n r n, mođun đƠn

h i khi u n, đ b n kéo đ t, đ th m khí vƠ h iầ

d Tính ch t c a PE

+ Tính ch t v t lý:

PE lƠ m t polyme nhi t d o, có c u trúc tinh th v i m c đ k t tinh

th ng nh h n 100% ε c đ k t tinh ph thu c vƠo ph ng pháp s n xu t

vƠ nhi t đ ε c đ k t tinh c a HDPE kho ng 75-95%, c a εDPE kho ng

65-75% vƠ c a δDPE kho ng 50-60% ε c đ k t tinh nh h ng r t l n đ n các tính ch t c a polyme

C ng gi ng nh các parafin, PE cháy ch m vƠ cháy v i ng n l a y u không có tƠn N u nh không có oxy, PE có kh n ng n đ nh nhi t đ n nhi t

đ 2900C Trong gi i h n t 290-3300C thì nó b t đ u b phơn hu thƠnh các polyme kh i l ng phơn t th p d i d ng sáp, khi nhi t đ cao h n thì nó

b phơn hu thƠnh các phơn t th p d ng l ng vƠ các h p ch t d ng khí nh

H2, CO, CO2, etylen, etanầ

+ Tính ch t c h c:

Tính ch t c h c c a PE ph thu c vƠo kh i l ng phơn t , m c đ k t tinh c a nó HDPE c ng vƠ b n h n δDPE do m c đ k t tinh cao h n vƠ

m ch cơn đ i h n

Tính ch t c h c c a PE không nh ng ph thu c vƠo kh i l ng phơn t

vƠ m c đ k t tinh mƠ đ b n kéo đ t vƠ đ b n u n c a nó t ng rõ r t khi

gi m nhi t đ

+ Tính ch t nhi t:

Nhi t đ lƠm thay đ i m t s tính ch t c lý PE nh t lƠ kích th c c a

s n ph m vƠ đ c ng c a nó Nó có h ng s dƣn n nhi t khá cao (1.8.10-4

)

Các tính ch t nhi t c a PE ph thu c nhi u vƠo kh i l ng phơn t vƠ m c

đ k t tinh HDPE có kh n ng ch u đ c nhi t đ t t h n δDPE.C ng nh

3-50C

+ Tính ch t đi n:

PE lƠ m t polyme không phơn c c, tính ch t cách đi n c a nó không

ph thu c vƠo nhi t đ vƠ đ m

Do tính ch t c , lý vƠ hoá h c t t nên PE đ c s d ng trong nhi u l nh

v c k thu t Dùng trong k thu t đi n, k ngh nh , mƠng m ng, s i, mƠng

Có nhi u cách đ nh ngh a khác nhau v zeolit nh ng m t cách chung

nh t zeolit có th đ c đ nh ngh a nh sau: “Zeolit lƠ các aluminosilicat có

c u trúc m ng tinh th ch a đ ng bên trong nó m t h th ng mao qu n r t

đ ng đ u” ThƠnh ph n hóa h c c a zeolit có th đ c bi u di n b ng công

th c hóa h c nh sau:

Mx/n[(AlO2)x(SiO2)y]zH2O

Trong đó: ε: lƠ cation kim lo i có hoá tr n

y/x: là t s nguyên t Si/Al (thay đ i tu theo t ng lo i zeolit)

z: lƠ s phơn t H2O k t tinh trong zeolit

[(AlO2)x(SiO2)y] lƠ thƠnh ph n c b n c a m t ô m ng c s tinh th

B ng 3 ThƠnh ph n hoá h c c a m t s oxit kim lo i c a zeolit

Zeolit đ c phơn lo i theo các tiêu chí sau:

- Theo ngu n g c, có 2 lo i: zeolit t nhiên vƠ zeolit nhơn t o

+ Trong t nhiên có h n 40 lo i zeolit ε t s lo i zeolit t nhiên ph

bi n lƠ: lerynit, chabazit, stibit, analcime [14] Các zeolit t nhiên có đ tinh khi t không cao nên vi c ng d ng trong th c t còn nhi u h n ch

+ Zeolit t ng h p có nhi u u vi t h n so v i zeolit t nhiên: đ ng nh t

v thƠnh ph n, đ tinh khi t cao, đ b n c , nhi t, hoá h c cao [13] Cho đ n nay ng i ta đƣ t ng h p đ c h n 200 lo i zeolit v i 85 ki u c u trúc khác

nhau, trong đó các lo i zeolit th ng đ c s d ng lƠ zeolit A, faujasit (X,Y), zeolit h εFI, εEδ, ZSε-23 [12]

- Theo t l Si/Al, zeolit đ c phơn chia thƠnh ba lo i:

+ Zeolit nghèo Si: t l Si/Al = 1 (zeolit A, X)

+ Zeolit có hƠm l ng Si trung bình: t l Si /Al = 2,5 - 3 (zeolit h

faujasit, mordenit )

+ Zeolit giƠu Si: t l Si/Al = 20 - 8000 (zeolit ZSM-5)

- Phơn lo i theo đ ng kính mao qu n, có 3 lo i :

+ Zeolit có mao qu n nh : kích th c mao qu n nh h n 0,5nm

+ Zeolit có mao qu n trung bình: kích th c mao qu n t 0,5-0,6nm + Zeolit có mao qu n r ng: kích th c mao qu n t 0,7-1,5nm

c ng d ng c a Zeolit

Zeolit có nh ng tính ch t hoá lý c b n gi vai trò quan tr ng đ i v i

ho t tính xúc tác lƠ tính h p ph , tính trao đ i ion, tính axit, vƠ tính ch n l c hình d ng Do đó, chúng có m t s ng d ng sau:

δƠm xúc tác trong các ph n ng hoá h c đ c bi t trong l nh v c hoá

d u Zeolit có tính ch t ch n l c r t cao trong các ph n ng hoá h c

Dùng đ trao đ i ion kim lo i, zeolit đ c s d ng đ l c n c, x lý ô nhi m môi tr ng

Hi n nay, zeolit còn đ c ng d ng trong l nh v c b o qu n rau qu sau thu ho ch, chúng lƠ các ph gia đ c đ a vƠo các n n c a các polyme đ

đi u ch nh tính ch t th m m, th m khí c a các mƠng nƠy

CH NG 2 TH C NGHI M

2.1 Hoá ch t, d ng c và thi t b

2.1.1 Hoá ch t:

- Etanol k thu t 900

- Axit stearic (Trung Qu c)

- Zeolit X (Phòng Hoá lý b m t - Vi n Hoá h c, VAST)

- εáy nghi n bi

- εáy đo đ dƠy mƠng QuaNix®

1500 ( Ơi δoan)

- T s y chơn không Karl Kobl D 6072 ( c)

- Thi t b tr n và c t h t

- H th ng thi t b th i mƠng, dán túi

- εáy khu y (Trung Qu c)

- C c thu tinh, đ a thu tinh

- Pipet (5, 10, 15, 25ml), Buret 50ml

- Bình tam giác, ph u l c, gi y l c