ACTIVE PACKAGING

ACTIVE PACKAGING

11/4/2009 1 SHELF-LIFE VÀ SỰ THÔI NHIỄM 1 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 1. Giớithiệu chung y Theo viện khoa họcvàcôngnghệ thựcphẩmMỹ (IFST) tuổithọ sảnphẩm (shelf-life) là thời gian mà trong đósảnphẩmthực hẩ ẫ d ì đ ò ủ ả hẩ d ì đ á 2 p hẩm v ẫ n d uy tr ì đ ượcsự an t ò an c ủ as ả np hẩm ; d uy tr ì đ ượcc á c yêu cầuvề mặtcảm quan, hóa học, vậtlývàvisinhcủathực phẩmvàđảmbảogiữđượcmọichỉ tiêudinhdưỡng được công bố trên nhãn sảnphẩm. y Chú ý: Nếusảnphẩmvẫnantòannhưng những tính chấtcảm quan, hóa học, vậtlývàvisinhkhôngđược duy trì thì vẫn không thể chấp nhận được . 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ thể chấp nhận được . y Shelf-life củasảnphẩmlàmộtphầnrấtquantrọng trong qui trình phát triểnmộtsảnphẩm. Đứng trên quan điểmcủa công nghệ bao gói thì shelf-life càng quan trọng vì trong nhiềutrường hợpbao bì và kỹ thuật bao gói là giớihạncủa shelf-life củasảnphẩm. y Trong nghiên cứu phát triểnsảnphẩmngườitacầnphải cân nhắc đến việcchọnlựa bao bì và kỹ thuật bao gói ngay từ rấtsớm. y Shelf-life củasảnphẩm đượckiểmtrabằng cách giữ các mẫusảnphẩm cuối cùng trong điềukiệnmôphỏng như trường hợpsảnphẩmsẽ phải trãi qua trong quá trình phân phối từ nhà sản xuất đến tay người tiêu trãi qua trong quá trình phân phối từ nhà sản xuất đến tay người tiêu dùng cuối cùng. Sau quá trình bảoquản, các sảnphẩmsẽđược đánh giá dựa vào các chỉ tiêu vi sinh, hóa học, vậtlývàcảm quan. y Trong trường hợpsảnphẩm có shelf-life dài, cầnphảicónhững phương pháp gián tiếphayphương pháp dự báo để xác định shelf-life. Có mộtsố phương pháp đượcsử dụng để kiểmtrađộ ổn định củasảnphẩmvàxác định shelf-life như:bảoquảntrongđiềukiện nhiệt độ cao, phương pháp ẩ ắ 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 3 tăng ẩm và l ắ choặcphương pháp đưaraánhsáng.Cácphương pháp này đượcgọilàphương pháp gia tốc. y Ngòai ra, ngườitacũng sử dụng phương pháp mô phỏng tóan học để dự đóan shelf-life củasảnphẩm. 2. Các yếutốảnh hưởng đếnchấtlượng và shelf-life 4 y Đốivớinhiềusảnphẩmthựcphẩm thì shelf-life bị giớihạnbởi một số yếu tố nào đó và có thể dự đoán ngay trong lúc phát triển một số yếu tố nào đó và có thể dự đoán ngay trong lúc phát triển sảnphẩm. Các yếutốđócóthểđượcxácđịnh bằng kinh nghiệm đốivớinhững sảnphẩmtương tự hay từ sự phân tích dựa vào các yếutố: { Bảnchấtcủasảnphẩm(yếutố do bảnthânthựcphẩm) { Ảnh hưởn g của m ôi trườn g mà sản p hẩ m sẽ trãi q ua ( y ếutố b ên 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ g g p q ( y ngoài). { Sự tương tác qua lạigiữahaiyếitố bên trong và bên ngòai sản phẩmlàmảnh hưởng đếnsảnphẩm. 11/4/2009 2 y Các yếutố bảnchấtcủathựcphẩmbaogồm: { Họat độ nướca w { pH, độ acid tổng, dạng acid có trong thựcphẩm { Các vi sinh vậttự nhiên củathựcphẩmvàsố lượng vi sinh vật ô ả hẩ ối ù s ô ng trong s ả np hẩm cu ối c ù ng { Mức độ oxy trong sảnphẩm { Thế oxy hóa khử củasảnphẩm { Các thành phần hóa học, hóa sinh tự nhiên sảnphẩm { Các chất b ảo q uản đãthê m vào ( Vd: muối , g ia v ị , chấtchốn g 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 5 q ( , g ị , g oxy hóa …) { Công thứcsảnphẩm { Các tương tác củasảnphẩmvớibaobì(sự thôi nhiễm…) y Các yếutố bên ngoài là kếtquả tác động củamôitrường mà sản phẩm trãi qua trong suốtthờigianbảoquản, phân phối, bao gồm: { Điềukiện nhiệt độ trong quá trình chế biến { Nhiệt độ kiểm sóat trong suốt quá trình lưu kho và phân phối Độ ẩ ôi ờ { Độ ẩm m ôi trư ờ ng { Điềukiệnchiếu sáng (tia UV và IR) { Thành phần khí quyển bên trong bao bì { Các tác động do người tiêu dùng gây ra khi sử dụng y Các y ếutố b ên tron g thì p h ụ thu ộ cvàon g u y ên li ệ u , d ạ n g sản p hẩ m 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ Page 6 y g p ụ ộ gy ệ , ạ g p và công nghệ chế biếnvàhầunhư rất khó tác động. Riêng về các yếutố bên ngoài do môi trường gây ra luôn tác động vào shelf-life củasảnphẩm và nhiệmvụ của bao bì và công nghệ bao gói là làm giảmtácđộng của các yếutố môi trường nhằmtăng shelf-life. 3. Sự thôi nhiễmtừ bao bì vào thựcphẩm 7 y Sự thôi nhiễm đượcmôtả là hiệntượng khuếch tán của các phân tử và ion từ bao bì vào thựcphẩm. Vì vậy, sự tiếp xúc trựctiếpcủa vật liệu bao gói và thực phẩm là điều kiện tiềm ẩn cho quá trình vật liệu bao gói và thực phẩm là điều kiện tiềm ẩn cho quá trình thôi nhiễmdiễnra. y Ngày nay, sự thôi nhiễmcóthểđượcsử dụng như mộtyếutố tích cực đốivớithựcphẩm trong trường hợpbaogóibằng bao bì hoạt tính (active packaging) và bao bì thông minh (intelligent packaging). Tuy nhiên, trên thựctế thì sự thôi nhiễm không mong muốntừ vậtliệu b ao b ìvàothực p hẩ m luôn tiề m ẩnnhữn g mối 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ p g nguy đốivớiantòanthựcphẩm, chấtlượng sảnphẩmhayảnh hưởng đến shelf-life củasảnphẩm. y Khi nói đếnthôinhiễm thì ngườitathường nhắc đến bao bì plastic vì sự thôi nhiễmtừ các bao bì khác ít hơnrất nhiều. 3.1. Sự thôi nhiễmtừ bao bì plastic 8 y Hiệnnay,vấn đề thôi nhiễmtừ bao bì plastic rất đựơc quan tâm vì các thựcphẩm được bao gói trong bao bì plastic đượcsử dụng rất rộng rãi. Sự thôi nhiễmsẽảnh hưởng đếnchấtlượng và sự an toàn ẩ củasảnph ẩm . y Vấn đề thôi nhiễmthường do hai nguyên nhân gây ra: sự sót lại các monomer từ quá trình polymer hóa chưatriệt để và do các chất phụ gia được thêm vào trong quá trình polymer hóa. { Không một quá trình polymer hóa nào có thể triệt để nên vậtliệu polymer thì ít nhiềucũng chứanhững monomer chưathamgia phản ứng và tiềm ẩn nguy cơ thôi nhiễm vào thực phẩm 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ phản ứng và tiềm ẩn nguy cơ thôi nhiễm vào thực phẩm . { Phụ gia đượcbổ sung vào quá trình polymer hóa nhằmthayđổi các tính chấtvậtlýcủa các polymer, những chấtnàycũng tiềm ẩnnguycơ thôi nhiễm(Vd:chấtlàmdẻo là tác nhân gây hạicho sứckhỏe) 11/4/2009 3 3.2. Tác nhân ảnh hưởng đếnsự thôi nhiễm 9 y Mức độ củasự thôi nhiễmtừ bao bì vào thựcphẩmtiếp xúc vớinóphụ thuộcvàosố lượng các chất thôi nhiễm trong vậtliệubaobì,mức độ và thờigianthựcphẩmtiếp xúc với bao bì trong thờigianbảoquản. { Để giảmsự thôi nhiễmngườitacầnphảikiểm soát quá trình sảnxuất bao bì để hạnchế tối đasự tồntạicủa các chất thôi nhiễm trong vật liệubaobì. { Mức độ tiếp xúc giữathựcphẩmvàbaobìcũng tác động trựctiếp đến sự thôi nhiễm, trong trường hợpnàyngườitasử dụng thêm mộtlớp vậtliệungăn cách giữathựcphẩmvớilớp bao bì có chứanhiềuchất thôi nhiễ m . 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ { Thờigiantiếp xúc càng dài thì khả năng thôi nhiễm càng lớn. Đốivới các thựcphẩmcóHSDngắntừ vài ngày đếnvàituầnthìsựảnh hưởng củathờigianđếnsự thôi nhiễmcóthể bỏ qua, nhưng đốivới các sản phẩmcóHSDdàitừ vài tháng trở lên thì thờigiantiếp xúc là mộtyếu tố cần quan tâm. 3.3. Chọnlựabaobìđể tránh sự thôi nhiễmvàsự hư hỏng 10 y Trong trường hợptổng quát thì việclựachọnbaobìdựachủ yếu à iệ đá ứ á ê ầ ủ l ật há t đó đị h á v à ov iệ c đá p ứ ng c á cy ê uc ầ uc ủ a l u ật p há p, t rong đó quy đị n h c á c vậtliệu bao bì phải đượckiểmtrađể đảmbảosự thôi nhiễmnằm trong giớihạnantoàn. y Khi lựachọnvậtliệu bao bì cho thựcphẩmcầnphải cân nhắc các thành phầncủathựcphẩmvàcủavậtliệubaobì,cũng như sự tương tác của chúng trên thựcphẩm. Thông thường, để lựachọn ầ 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ vậtliệu b ao b ìngườitac ầ ntrả lời 3 câu hỏi: { Câu hỏi 1: Thành phầncủavậtliệubaobì?Phảitốithiểu hóa các chấttiềm ẩn nguy cơ thôi nhiễmvàothựcphẩm. { Câu hỏi2:Cáckhả năng có thể dẫn đếnsự thôi nhiễmcủa các thành phần trong bao bì vào thựcphẩm? Các khả năng này phụ thuộcvàothànhphầncủathựcphẩmcóáilựcvới các chấtthôinhiễm. Đasố các chấtthôinhiễmlànhững chấtkỵ nướcnêncần đặcbiệtchúýtrongtrường hợpthựcphẩmcóhàm lượng chất béo cao lượng chất béo cao . { Câu hỏi3:Tácđộng củacácchấtthôinhiễm đếnthựcphẩm là gì? Các mùi, vị lạ do bao bì ảnh hưởng đếnthựcphẩmnhư thế nào? y Vd: sự thôi nhiễm ở cùng mức độ như nhau đốivớihaisảnphẩm khác nhau, nhưng đốivới1sảnphẩmnócóthể làm giảmchất lượng cảm quan , trong khi ở sản phẩm kia nó lại không bị phát 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 11 lượng cảm quan , trong khi ở sản phẩm kia nó lại không bị phát hiện. Như vậy, mức độ thôi nhiễmcóthểđượcchấpnhận hay không phụ thuộcvàosựảnh hưởng của chúng đến tính chấtcảm quan củasản phẩmvàphảinằm trong giớihạn cho phép củaluật định. 3.4. Phương pháp phát hiệnsự thôi nhiễm 12 y Để phát hiệnsự thôi nhiễmtrongthựcphẩmngườitathường sử d hi h há là h há ả à h há d ụng h a i p h ương p há p là :p h ương p há pc ảm quan v à p h ương p há p phân tích sắc ký. { Phương pháp cảm quan có ưu điểmlàdễ thựchiện, nhưng khi phát hiệnsự thôi nhiễm thì khó xác định đólàchấtgìvàdo thành phầnnàogâyra,đồng thời độ nhạycũng giớihạn. { Phương phá p phân tích sắc ký thường sử dụng là GC/MS, 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ { Phương phá p phân tích sắc ký thường sử dụng là GC/MS, phương pháp này có ưu điểmlàpháthiện đượcsự thôi nhiễm, bảnchấtchấtthôinhiễmvànguồn thôi nhiễmnhưng phương pháp phứctạp đồng thời chi phí cao. 11/4/2009 4 KỸ THUẬT BAO GÓI HOẠT HÓA ACTIVE PACKAGING 13 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 1. Giớithiệu chung 14 y Bao gói họathóalàbaobìcósự kếthợp các phụ gia trong thành phần màng bao bì hay bên trong bao bì nhằmmục đích duy trì chất lượng và kéo dài shelf-life sảnphẩm. y Bao bì đượcgọilàhọat hóa khi chúng có thể thựchiệnthêmmột số chứcnăng trong việcgiúpbảoquảnthựcphẩm ngoài những chứcnăng của các bao bì thựcphẩm thông thường khác. y Các chấtphụ gia sử dụng trong kỹ thuậtbaogóihọat hóa có thể là những phụ gia hay những chấtgiúptăng độ tươicủasảnphẩm, có thể bao gồm: các chấthấp thu oxy tự do; chấthấpthuCO 2 , ẩm, ấ ấ ấ 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ ethylene và / hoặccácch ấ tmàu,ch ấ tmùilạ;hoặcnhững ch ấ tcó khả năng phóng thích ra mộtsố chấtnhư: ethanol, sorbate, chất chống oxy hóa và/hoặc các chấtbảoquản khác; giúp duy trì nhiệt độ kiểmsoát. y Kỹ thuậtbaogóihọat hóa đã đượcápdụng cho nhiềulọai thực phẩm khác nhau và vẫn đang đượctiếptụcnghiêncứu để áp dụng cho nhiềulọai thựcphẩm khác. Tuy nhiên, phải luôn nhớ rằng thực phẩmluônbị phân hủytự nhiên và cầnphảihiểurõbảnchất các quá trình này trước khi lựachọnápdụng kỹ thuật b ao gói họat hóa cho sảnphẩm. y Ngòai ra, shelf-life củathựcphẩmcũng phụ thuộcnhiềuyếutố khác như:pH,họat độ nước, thành phầndinhdưỡng, các chất chống vi sinh vật, cấutrúcsinhhọccủathựcphẩm… nên khi lựa chọnápdụng kỹ thuậtbaogóihọat hóa cũng cầnphảicânnhắc 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 15 đầy đủ sựảnh hưởng của các yếutố trên đốivớithựcphẩm. y Các ứng dụng củabaobìhọat tính trong thựcphẩmcóthể tóm tắt như trong bảng sau: 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 16 11/4/2009 5 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 17 2. Chấthấp thu oxy 18 y Oxy trong thựcphẩm tham gia vào nhiều quá trình làm ảnh hưởng ế ấ ẩ ấ ấ ể đ ế nch ấ tlượng thựcph ẩm .Vìvậ y , các ch ấ th ấ p thu oxy có th ể lọai bỏ lượng oxy có trong thựcphẩm và giúp duy trì chấtlượng thực phẩm do các tác động: giảmsự hô hấp; giảmsự oxy hóa các chất màu, viamin; ứcchế các phản ứng gây biến màu do enzyme; ức chế sự sinh trưởng củavisinhvậthiếu khí… y Hiệnnay,chấthấp thu oxy đượcsử dụng trong công nghệ b ao gói 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ họat hóa dưới2dạng: dạng các gói nhỏ chứachấthấpthuoxyđặt trong bao bì hoặccóthể kếthợpvới các thành phần khác trong vật liệusảnxuấtbaobì. { Chấthấp thu oxy dướidạng gói: trong đóchứabộtsắt và các chất xúc tác phù hợp, các chấtnàysẽ hút nướctự do trong thực phẩm để tạo thành các hydrate kim lọai họat động có khả năng phản ứng với oxy để tạo thành các oxide kim lọai bền. Các chất hấpthudạng này có thể làm giảmnồng độ oxy trong thựcphẩm xuống dưới 0 . 01 % . Tuy nhiên , các chất hấp thu oxy dạng này xuống dưới 0 . 01 % . Tuy nhiên , các chất hấp thu oxy dạng này không thể áp dụng trong các sảnphẩmcóhọat độ nướccaovì trong môi trường có độ ẩmcaokhả năng hấp thu oxy của chúng giảmrất nhanh. { Hiệnnay,mộtsố lọai bao bì ngườitakếthợp các chấthấpthu oxytrongthànhphầnvậtliệudướidạng chai, nắp, nắp khoén để sử dụng cho các lọai nướcgiảikhát.Cácchấthấpthuoxydạng á ó hể là á hấ khử hữ h bi id ối 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 19 n á yc ó t hể là c á cc hấ t khử hữ uc ơ n h ư:ascor bi cac id ,mu ối ascorbate hoặccóthể là các chấthấpthucóbảnchấtenzyme. Do đượckếthợp trong vậtliệu bao bì nên các dạng bao bì này có thể hấp thu oxy cảởkhoảng không trên sảnphẩm hay trong sảnphẩm. 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ Page 20 11/4/2009 6 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ Page 21 3. Chấthấp thu và phóng thích khí cacbonic 22 y Mộtsố sảnphẩm sau khi bao gói có khả năng phóng thích ra mộtlượng lớnCO 2 trong sảnphẩmlàmảnh hưởng đếnchấtlượng sảnphẩmvàbao b ì. Tron g trườn g h ợp nà y n g ườitacóthể là g iả m lư ợ n g CO 2 b ằn g hai g g ợp y g g ợ g 2 g cách sau: { Mộtlàsử dụng những bao bì chỉ cho thấm khí CO 2 từ trong ra ngòai mà không cho những thành phần khác đitừ ngoài vào trong. { Hai là, sử dụng các chấthấpthuCO 2 và hấpthuO 2 kếthợp. Một trong những chấthấpthuCO 2 đượcsử dụng là calcium oxide kếthợpvới than họat tính đượcchứa trong các gói nhỏđặt vào trong bao bì thực phẩm 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ phẩm . y Trong mộtsố trường hợpngườitacầnbổ sung mộtlượng khí CO2 trong quá trình bảoquảnsảnphẩmnhằm ứcchế họat động củavisinhvật. Ngườitacóthể sử dụng các chất phóng thích CO2 như natri bicarbonate hoặc natri ascorbate. 4. Chấthấp thu ethylene 23 y Ethylene là mộtchấtkíchthíchtăng trưởng ở thựcvật, chúng làm tăngnhnahquátrìnhhôhấp, quá trình già của các lọai nông sản như : rau hoa quả Trong một vài trường hợp người ta cần duy trì như : rau , hoa , quả . Trong một vài trường hợp người ta cần duy trì hàm lượng ethylene trong bao bì nhằmtạoramộtsố tính chấtcó lợinhư:tạomàuchoquả có múi, chuối… nhưng trong hầuhết các trường hợp, ngườitacầnlọai bỏ ethylene sinh ra trong quá trình bảoquảnsảnphẩm để kéo dài thờigiansử dụng sảnphẩm. y Các chấthấp thu ethylene thường đượcsử dụng là KMnO 4 cốđịnh trên các chấtman g tr ơ như silica g el. KMnO 4 có đặc điể m là khi 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ g g 4 oxy hóa ethylene thành acetate và ethanol thì chúng chuyểnsang màu nâu. y Than họat tính kếthợpvớimộtsố xúc tác kim lọai thích hợpcũng là mộthỗnhợpcókhả năng hấp thu ethylene. y Mộtsố lọai chấthấp thu ethylen đang được bán trên thị trường: 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 24 11/4/2009 7 5. Các chấtcókhả năng phóng thích ethanol 25 y Ethanol là mộtchấtcókhả năng kháng vi sinh vậtnêntrongmộtsố trường hợpthựcphẩm bao gói ngườitacóthể sử dụng những chất có khả năng phóng thích một lượng ethanol trong quá trình bảo có khả năng phóng thích một lượng ethanol trong quá trình bảo quản. y Ethanol có thểđược phun trựctiếplênsảnphẩmtrước khi bao gói vớidungdịch ethanol 95% sao cho trong sảnphẩmcónồng độ khoảng 0.5-1.5%(w/w). Tuy nhiên, trong thựctế ngườitathường sử dụng các lọai vậtliệumàngcókhả năng phóng thích ethanol vì p hươn g p há p nà y an tòan hơn ( ethanol có khả năn g tạothànhhỗn 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ p g p p y ( g hợpnỗ với không khí). y Các vậtliệucókhả năng phóng thích ethanol thường là các vậtliệu đã đượchấp thu ethanol hay ethanol đượccốđịnh trên chấtmang như silicon dioxide (SiO 2 ). 6. Các bao bì phóng thích chấtbảoquản 26 y Hiệnnay,mộtxuhướng đang được các nhà sảnxuấtquantâmlà sử dụng các bao bì có khả năng phóng thích ra các chất kháng khuẩn hoặc chất chống oxy hóa để bao gói thực phẩm nhằm kéo khuẩn hoặc chất chống oxy hóa để bao gói thực phẩm nhằm kéo dài thờigiansử dụng sảnphẩm. y Đã có nhiềulọai màng dạng này đượcgiớithiệutrênthị trường, nhưng phổ biếnnhấtlàlọai màng tổng hợptừ bạcvàzeolite,lọai màng này có khả năng phóng thích ra các ion bạc khi tiếp xúc với thựcphẩm và các ion bạclànhững ion có tính sát khuẩn cao. y Ngòai ra , một số lọai bao bì có khả năng phóng thích ra những chất 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ Ngòai ra , một số lọai bao bì có khả năng phóng thích ra những chất khác nhau như: { Bao bì kếthợp các phụ gia để phóng thích các chấtbảoquản như: propionate, benzoate, sorbate, các chấtchiếtxuấttừ thảo dược… { Bao bì phóng thích các enzyme: peroxidase, lysozyme, glucose oxidase… { Bao bì phóng thích các phứcchấtnhư: EDTA, các acid vô cơ, SO 2 , chlorine dioxide (ClO 2 )… { Bao bì phóng thích các chấtchống mốcnhư: imazalil, benzomyl… { Bao bì phóng thích các chấtchống oxy hóa chấtbéonhư:BHA ( btlate hdro anisol ) BHT ( b t late hdro tolene ) 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 27 ( b u t y late h y dro xy anisol ) , BHT ( b u t y late h y dro xy tol u ene ) , vitamin E… 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ Page 28 11/4/2009 8 7. Các chấtcókhả năng hút ẩm 29 y Các chấthútẫmthường đượcsử dụng nhất là silicagel, calcium dioxide hay đấtséthọat tính. Cá hấ hú ẩ h ờ đ ử d d ới d á ói hỏ hứ y Cá cc hấ t hú t ẩm t h ư ờ ng đ ượcs ử d ụng d ư ới d ạng c á cg ói n hỏ c hứ a chấthútẩm đặt trong các bao bì thựcphẩm. Tuy nhiên, để phù hợp vớinhiềulọai thựcphẩm khác nhau, ngườitacònsảnxuấtcáclọai bao bì hút ẩmdướidạng các tấm lót trong thựcphẩmhaydạng các màng phủ thựcphẩm để sử dụng cho các sảnphẩmcóđộ ẩm cao như thịttươi, rau quả tươi. y Các bao bì hút ẩm thường gồm 2 lớp màng xốp có thành phần là 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ Các bao bì hút ẩm thường gồm 2 lớp màng xốp có thành phần là PE hoặcPP,kẹpgiữa chúng là mộtlớpvậtliệusiêuhútẩmcókhả năng hút lượng nướcgấpkhỏang 500 lầnkhốilượng của nó. y Vậtliệusiêuhútẩm đượctạothànhtừ hỗnhợpmuối polyacrylate, CMC và các copolymer của tinh bột. 8. Bao bì hấpthumùi,vị 30 y Trong nướcquả có múi (cam, bưởi) thường bịđắng do limonin gây ra, ngườitacóthể kếthợp cellulose acetate trong thành phầncủa lớp màng trong của bao bì tiếp xúc trực tiếp với nước quả để chúng lớp màng trong của bao bì tiếp xúc trực tiếp với nước quả để chúng có thể hấp thu limonin trong suốtquátrìnhbảoquảnnhằmlàm giảmvịđắng trong sảnphẩm. KẾTLUẬN: y Kỹ thuậtbaogóihọathóalàmộtlĩnh vựcmớivàhứahẹnnhiều tiếmnăng ứng dụng trong bao gói thựcphẩmnhằmtăng cường khả ẩ 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ năng b ảoquảnvàkéodàithờigiansử dụng củathựcph ẩm . y Cùng vớisự phát triểncủakỹ thuật bao gói, khoa họcvậtliệu, công nghệ sinh học và nhu cầu ngày càng cao củangười tiêu dùng, kỹ thuật bao gói hứahẹnsẽ phát triểnmạnh trong tương lai. KỸ THUẬT BAO GÓI BẰNG KHÍ QUYỂN ĐIỀU CHỈNH MODIFIED ATMOSPHERE PACKAGING 31 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 1. Mởđầu 32 y Kỹ thuậtbaogóibằng khí quyển điềuchỉnh (modified atmosphere packaging – MAP) được định nghĩalàkỹ thuậtbaogóicácsản phẩm dễ hư hỏng trong điều kiện thành phần khí quyển trong bao phẩm dễ hư hỏng trong điều kiện thành phần khí quyển trong bao bì (vi khí quyển) đã đượcthayđổikhácvới thành phầnkhôngkhí thông thường (N 2 78.08%(v/v), O 2 20.96% (v/v), CO 2 0.03% (v/v), còn lạilàhơinước và các khí khác). Như vậy, thành phần khí quyểntrongbaobìthựcphẩmcóthể khác với không khí bên ngòai và thành phầnnàycũng có thể bị thay đổitrongsuốtthờigianbảo quản do các biến đổi tront thựcphẩmgâyra. Nài ò ó kỹ h ậ bả ả bằ khí ể điề khiể 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ y N go ài ra, c ò nc ó kỹ t h u ậ t bả oqu ả n bằ ng khí quy ể n điề u khiể n (controlled atmosphere storage – CAS) là kỹ thuậtbảoquản trong đó thành phầnkhíquyển trong kho bảoquản luôn đượckiểmsóat chặtchẻđểđảmbảonồng độ các thành phần khí trong khí quyển đó không thay đổi trong suốtthờigianbảoquản. 11/4/2009 9 y Cầnchúýrằng, kỹ thuậtbaogóibằng MAP có thể giúp kéo dài thờigianbảoquảnsảnphẩmvàgiúptăng tính cạnh tranh củasản phẩmtrênthị trường, nhưng MAP không thể giúp cảithiệnchất lượng củasảnphẩm trong quá trình bảoquản. Vì vậy, để kỹ thuật MAP phát huy hiệuquả thì cầnphảikếthợpvới các điềukiệnthực hành sản xuất tốt thực hành vệ sinh tốt và kiểm sóat tốt các điều hành sản xuất tốt , thực hành vệ sinh tốt và kiểm sóat tốt các điều kiệnsảnxuất. y Trong kỹ thuật MAP, các chất khí thường đượcsử dụng nhấtlà oxy, nitơ và carbonic. Ngoài ra, còn mộtsố lọai khí khác như carbon monoxide (CO) hay các khí trơ như heli (He), argon (Ar), xenon (Xe) và neon (Ne). y Việc chọn lựa lọai chất khí sử dụng và thành phần khí quyển hoàn 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 33 y Việc chọn lựa lọai chất khí sử dụng và thành phần khí quyển hoàn tòan phụ thuộcvàolọai thựcphẩmsẽ bao gói. Ngòai ra, việcsử dụng mộtlọai khí đơnlẻ hay kếthợpnhiềulọai khí cũng thường dựavàosự tối ưu hóa củahaiyếutố:thờigiansử dụng sảnphẩm và việc duy trì tính chấtcảm quan củasảnphẩm. 2. Ảnh hưởng củacácchất khí lên khả năng họat động củavsv 34 2.1. Ảnh hưởng của oxy: y Về sựảnh hưởng của oxy lên sự phát triểncủavisinhvậtthìrất hiề tài liệ đã iết ề iệ à à t đó i ih ật đ hi n hiề u tài liệ u đã v iết v ề v iệ cn à yv à t rong đó v i s i n h v ật đ ượcc hi a thành những nhóm khác nhau dựavàokhả năng phát triểncủa chúng trong các nồng độ oxy khác nhau, bao gồm: { Vi sinh vậthiếu khí { Vi sinh vậtvihiếu khí { Vi ih ật ế khí tù tiệ 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ { Vi s i n h v ật y ếm khí tù y tiệ n { Vi sinh vậtyếm khí y Tùytheolọai vi sinh vậtphổ biếntrongthựcphẩmmàngườita quyết định mức độ oxy trong vi khí quyểncủasảnphẩm. 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 35 2.2. Ảnh hưởng của khí carbonic: y Khí CO 2 làm chậmsự thích nghi củavisinhvậtvới điềumôi trường (kéo dài pha lag), đồng thờinócũng làm chậmsự sinh sản củavisinhvật. Đặcbiệt, ởđiềukiệnnhiệt độ thấp thì các tính chất trên càng tăng lên. y Các vi khuẩngramâmbịảnh hưởng bởiCO 2 nhiềuhơn các vi khuẩngramdương. y Ở nhiệt độ thấpCO 2 có khả năng hòa tan trong nướcvàchấtbéo nhiềuhơn nên nó có khả năng gây ra sự phân hủycủathựcphẩm (làm thịttươibị chảynước) do nó làm giảmpHcủamôitrường. ể ế ẩ ấ ố ồ 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 36 y Đ ể ứcch ế sự sinh trưởng củavikhu ẩ nvàn ấm m ố cthìn ồ ng độ CO 2 cầnsử dụng tốithiểu 20% và nồng độ tối ưu trong khoảng từ 20-30%. Tuy nhiên, mộtsố trường hợpngườitađãsử dụng nồng độ CO 2 đến 100% (bao gói thịt gia súc và gia cầm). 11/4/2009 10 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ Page 37 2.3. Ảnh hưởng của khí nitơ: y Nitơ là khí hầunhư trơ về mặthóahọcvàcóthểđơợcsử dụng để lọai bỏ hoàn tòan oxy trong khí quyểnnhằm ứcchế hay đình chỉ hoàn tòan sự sinh trưởng củavisinhvậthiếu khí. y Khí nitơ còn được sử dụng để tạo áp suất bên trong bao bì nhằm y Khí nitơ còn được sử dụng để tạo áp suất bên trong bao bì nhằm ngăncảnsự hư hỏng của các sảnphẩmcóđộ ẩm cao và chấtbéo cao. 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ Page 38 3. Ảnh hưởng của thành phần khí quyển đếncáctínhchất hóa học,hóasinhvàtínhchấtvậtlýcủathựcphẩm 39 3.1. Ảnh hưởng của oxy: y Oxy có thể gây oxy hóa chất béo và các chấtmàuhoặcthamgia á á tì h để t á hất â biế à biế ùi ả c á cqu á t r ì n h oxy để t ạorac á cc hất g â y biế nm à u, biế nm ùi s ả n phẩm. { Ảnh hưởng lên chất béo: các ảnh hưởng của oxy lên sự oxy hóa chấtbéocóthể bịứcchế bằng việcthayđổi thành phầnoxy trong vi khí quyểnbởinitơ. { Ảnh hưởng lên chất màu : màu đỏ của thịt có thể bị thay đổi bởi 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ { Ảnh hưởng lên chất màu : màu đỏ của thịt có thể bị thay đổi bởi sự oxy hóa ion sắt (II) trong nhóm Hem thành sắt (III) làm myoglobin chuyển thành metmyoglobin có màu nâu. { Chlorophyll có thể bị oxy hóa thành pheophytin có màu nâu xám dướitácđộng của ánh sáng trong điềukiệncóoxy. 3.2. Ảnh hưởng của các chất khí khác: y Nitơ hầunhư không ảnh hưởng đếnsự biến đổihóahọcvàhóa sinh củathựcphẩmdonólàchất khí trơ về mặt hóa học. ế ể y CO 2 khi hòa tan trong nước có tính acid y ế u nên có th ể là m giả m pH củasảnphẩm, hiệntượng này có thể gây biếntínhproteinvà làm giảm độ tươicủasảnphẩm(nhất là các sảnphẩmtừ thịt). y Carbon monoxide (CO) có thể kếthợpvới myoglobin để tạothành carboxymyoglobin bềnhơnnhưng có màu đỏ sáng giống như ox y m y o g lobin g iú p g iữ màu sắccủath ị t. N g oài ra , CO còn có thể 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 40 yyg gp g ị g , làm giảmtốc độ quá trình oxy hóa chấtbéovàsự hình thành metmyoglogbin do nó là mộtchấtkhử mạnh và sẽ cạnh tranh oxy với các chất khác. . tích cực đốivớithựcphẩm trong trường hợpbaogóibằng bao bì hoạt tính (active packaging) và bao bì thông minh (intelligent packaging) . Tuy nhiên, trên thựctế thì sự thôi nhiễm không mong muốntừ. nhiễmnhưng phương pháp phứctạp đồng thời chi phí cao. 11/4/2009 4 KỸ THUẬT BAO GÓI HOẠT HÓA ACTIVE PACKAGING 13 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 1. Giớithiệu chung 14 y Bao gói. CHỈNH MODIFIED ATMOSPHERE PACKAGING 31 11/4/2009 HỌC KỲ I 2009 – 2010 Ths. TrầnTrọng Vũ 1. Mởđầu 32 y Kỹ thuậtbaogóibằng khí quyển điềuchỉnh (modified atmosphere packaging – MAP) được định