1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Đánh giá tính chất hóa lý và cơ lý của màng sinh học từ polysaccharide đậu bắp và carboxymethyl cellulose

93 6 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Đánh Giá Tính Chất Hóa Lý Và Cơ Lý Của Màng Sinh Học Từ Polysaccharide Đậu Bắp Và Carboxymethyl Cellulose
Tác giả Lê Đại Nghĩa, Nguyễn Phạm Trung Tín
Người hướng dẫn TS. Phạm Thị Hoàn
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm
Thể loại Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản 2023
Thành phố Thành Phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 93
Dung lượng 10,95 MB

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU (28)
    • 1.1. Đặt vấn đề (28)
    • 1.2. Mục tiêu nghiên cứu (29)
    • 1.3. Nội dung nghiên cứu (29)
    • 1.4. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn của đề tài (29)
    • 1.5. Bố cục bài báo cáo (29)
  • CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN (30)
    • 2.1. Giới thiệu về màng sinh học (30)
    • 2.2 Các thành phần của màng sinh học (31)
    • 2.3 Phân loại màng (31)
    • 2.4 Các kỹ thuật tạo màng (32)
      • 2.4.1 Phương pháp đúc dung môi (32)
      • 2.4.2 Phương pháp ép đùn khô (33)
    • 2.5 Tình hình nghiên cứu (33)
    • 2.6 Tổng quan về thành phần nguyên liệu (33)
      • 2.6.1 Polysacharide đậu bắp (33)
        • 2.6.1.1 Thành phần hóa học (34)
        • 2.6.2.1. Giới thiệu (37)
        • 2.6.2.2. Đặc tính (37)
      • 2.6.3 Glycerol (39)
        • 2.6.3.1 Giới thiệu (39)
        • 2.6.3.2 Tính chất vật lý, tính chất hóa học (40)
        • 2.6.3.3 Ứng dụng (40)
  • CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU (42)
    • 3.1. Vật liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng (42)
      • 3.1.1 Vật liệu (42)
      • 3.1.2 Hóa chất (43)
      • 3.1.3 Thiết bị sử dụng (44)
    • 3.2 Sơ đồ nghiên cứu và quy trình công nghệ sản xuất (44)
      • 3.2.1 Sơ đồ nghiên cứu (44)
      • 3.2.2 Quy trình công nghệ (45)
      • 3.2.3 Thuyết minh quy trình công nghệ (46)
    • 3.3. Bố trí thí nghiệm (47)
      • 3.3.1. Thí nghiệm 1 (TN1): Khảo sát tỷ lệ CMC và Polysaccharide đậu bắp (47)
      • 3.3.2. Thí nghiệm 2 (TN2): Khảo sát tỷ lệ phần trăm khối lượng glycerol với tổng hàm lượng chất khô (48)
      • 3.3.2. Thí nghiệm 3 (TN3): Khảo sát khả năng ứng dụng của màng sinh học bổ sung (48)
    • 3.3 Các phương pháp phân tích (49)
      • 3.3.1 Đo độ dày (49)
      • 3.3.2 Đo màu (49)
      • 3.3.3 Độ hòa tan (49)
      • 3.3.5 Tính cơ lý (50)
      • 3.3.6 Phổ hấp thụ UV-Vis và độ truyền quang của màng (50)
      • 3.3.7 Quang phổ biến dổi chuỗi Fourier (51)
      • 3.3.8 Tính thấm hơi nước (51)
      • 3.3.9 Sự thay đổi ngoại quan và khối lượng của chuối trong thời gian bảo quản (51)
      • 3.3.10 Sự thay đổi dộ cứng của chuối theo thời gian (52)
      • 3.3.11 Phương pháp xử lý số liệu (52)
  • CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN (53)

Nội dung

Ý nghĩa khoa học, thực tiễn của đề tài Tạo ra màng bao thực phẩm ăn được, thay thế các loại màng bao từ plastic, nylon,nhựa, giảm thiểu ô nhiễm môi trường Nghiên cứu tính chất của Màng

TỔNG QUAN

Giới thiệu về màng sinh học

Màng sinh học (Edible film) là lớp phủ mỏng bảo vệ thực phẩm, tạo rào cản với độ ẩm và oxy, cải thiện kết cấu, giữ các hợp chất dễ bay hơi và ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật Được sử dụng từ thế kỷ 12 ở Trung Quốc và sau đó ở Anh với mỡ lợn để kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm, màng sinh học đã trở thành giải pháp hiệu quả trong việc bảo vệ thực phẩm khỏi hao hụt độ ẩm Từ đầu đến giữa thế kỷ XX, lớp phủ này còn được áp dụng để ngăn mất nước và tăng độ bóng cho trái cây và rau quả (Baldwin và cộng sự, 2012).

Màng sinh học có khả năng hình thành lớp phủ thực phẩm, giúp tạo rào cản cho mùi khí và được sử dụng phổ biến cho trái cây và rau quả nhằm giảm mất độ ẩm và cải thiện màu sắc sản phẩm Một trong những ưu điểm nổi bật của màng sinh học là khả năng tiêu thụ cùng với sản phẩm đóng gói, đồng thời góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường Chúng được sản xuất từ các thành phần tái tạo, ăn được, và dễ phân hủy hơn so với các vật liệu polyme truyền thống.

Các màng sinh học có khả năng cải thiện các đặc tính cảm quan của thực phẩm đóng gói nhờ vào các thành phần như hương liệu, chất tạo màu và chất làm ngọt Chúng có thể được sử dụng để đóng gói riêng lẻ các phần thực phẩm nhỏ như lê, đậu, quả hạch và dâu tây, đặc biệt cho những sản phẩm chưa được đóng gói riêng lẻ Ngoài ra, các màng này có thể được áp dụng bên trong thực phẩm không đồng nhất để ngăn chặn sự suy giảm độ ẩm và di chuyển chất tan, như trong bánh pizza, bánh nướng và kẹo Hơn nữa, chúng còn đóng vai trò là chất mang cho các chất kháng khuẩn và chống oxy, kiểm soát tốc độ khuếch tán của các chất bảo quản từ bề mặt vào bên trong thực phẩm.

Màng sinh học có thể được ứng dụng trong vật liệu đóng gói thực phẩm nhiều lớp, kết hợp với màng không ăn được, với lớp bên trong tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm Việc sản xuất màng sinh học tạo ra ít chất thải và ô nhiễm hơn, nhưng tính thấm và tính chất cơ học của chúng thường kém hơn so với màng tổng hợp Do đó, cần nghiên cứu sâu rộng để phát triển vật liệu mới, cải thiện phương pháp tạo màng và nâng cao các tính chất cũng như ứng dụng tiềm năng của chúng.

Các thành phần của màng sinh học

Vật liệu tạo màng sinh học cần đảm bảo an toàn sức khỏe, độ bền cơ học và hóa học, đồng thời phải có khả năng phân hủy sinh học và chức năng Các vật liệu sinh học, với cấu trúc hóa học và chuỗi phức tạp hơn polyme tổng hợp, mở ra cơ hội phát triển bao bì thực phẩm với các đặc tính cụ thể cho từng mục đích Các thành phần của màng sinh học được chia thành ba loại: hydrocolloids (bao gồm protein và polysaccharide như tinh bột, alginate, cellulose, chitosan, agar), lipid (bao gồm sáp, acylglycerol, axit béo) và vật liệu tổng hợp (kết hợp cả hydrocolloid và lipid) Việc lựa chọn công thức cho chất tạo màng sinh học chủ yếu dựa vào chức năng mong muốn, như tính thẩm mỹ và khả năng chống oxy hóa.

Hiện nay, trên thị trường, một số loại màng sinh học được sử dụng, chẳng hạn như vỏ ngoài của xúc xích, được làm từ collagen chiết xuất từ da, xương và mô liên kết (Suurs & Barbut, 2020).

Phân loại màng

Màng polysaccharide, bao gồm các thành phần như tinh bột, alginate, dextrin, pectin, chitosan và carrageenans, thường được sử dụng trong sản xuất màng ăn được nhờ vào đặc tính tạo màng của chúng (Han, J H và cộng sự, 2005) Các chất này không độc hại, có tính thấm chọn lọc đối với CO2 và O2, đồng thời có bản chất ưa nước Tuy nhiên, do khả năng ngăn cản hơi nước kém, chúng cho phép hơi nước di chuyển qua bề mặt, tạo điều kiện cho sự phát triển của vi sinh vật, dẫn đến nguy cơ hư hỏng (Nisperos-Carriedo, 1994).

Màng protein được chế tạo từ nguồn động vật như casein, whey protein, collagen, gelatin và albumin trứng, hoặc từ nguồn thực vật như ngô, đậu tương, lúa mì, hạt bông, đậu phộng và gạo Những màng này, nhờ vào cấu trúc mạng hydro liên kết có trật tự, tạo thành rào cản hiệu quả đối với oxy Tuy nhiên, mặc dù mang lại nhiều lợi ích, các màng sinh học từ protein có thể bị ảnh hưởng bởi enzym phân giải protein có trong sản phẩm thịt hoặc các phân đoạn protein gây dị ứng, dẫn đến phản ứng bất lợi cho những người nhạy cảm (Gennadios và cộng sự, 1997).

Màng lipid là các hợp chất kỵ nước, bao gồm dầu và mỡ động vật và thực vật như đậu phộng, dừa, cọ, và bơ, cũng như sáp, nhựa tự nhiên, tinh dầu và chất nhũ hóa Màng này có khả năng ngăn hơi nước tốt, nhưng lại có độ bền cơ học thấp và tính thấm oxy cao Khi kết hợp các thành phần này, chúng có thể tương tác để tạo ra màng với các đặc tính cải thiện Để tăng cường độ bền cơ học, màng lipid có thể được kết hợp với các vật liệu ưa nước thông qua việc tạo nhũ tương hoặc tráng lớp lipid hydrocolloid.

Các kỹ thuật tạo màng

Màng sinh học từ polyme sinh học như tinh bột và chất nhầy có thể được tổng hợp qua hai phương pháp chính: kỹ thuật đúc (phương pháp ướt) và ép đùn (phương pháp khô) Trong đó, phương pháp đúc dung môi được ưa chuộng nhờ chi phí sản xuất thấp, đặc biệt trong việc tổng hợp màng tinh bột-chất nhầy (Tosif và cộng sự, 2021).

2.4.1 Phương pháp đúc dung môi

(ii) đúc hoặc tạo hình dung dịch tinh bột-chất nhầy đã chuẩn bị trong khuôn.

(iii) làm khô tinh bột-chất nhầy đúc dung dịch (Tosif và cộng sự., 2021).

2.4.2 Phương pháp ép đùn khô

Phương pháp tạo màng ép đùn hoặc khô được áp dụng phổ biến trong quy mô thương mại lớn, giúp cải thiện chức năng và tính chất hóa lý cũng như cấu trúc hóa học của màng tinh bột - chất nhầy Thiết bị sử dụng trong phương pháp này được chia thành ba phần chính: phần đầu máy (vùng cho ăn), phần trộn mẫu (vùng nhào), và phần cuối máy (vùng gia nhiệt) (Tosif và cộng sự, 2021).

Tình hình nghiên cứu

Việc bảo quản chất lượng thực phẩm trong thời gian đóng gói là một thách thức lớn, đặc biệt trong bối cảnh các đợt bùng phát thực phẩm mới Điều này đòi hỏi phát triển các phương pháp đóng gói thay thế để duy trì độ tươi và chất lượng thực phẩm Gần đây, mối quan tâm đối với bao bì thực phẩm từ polyme sinh học gia tăng do lo ngại về môi trường và nhu cầu sử dụng vật liệu đóng gói có thể phân hủy sinh học.

Polysaccharide đậu bắp chủ yếu được cấu thành từ pectin, một polysaccharide được hình thành từ galacturonic Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện về hóa học, hóa lý và đặc tính lưu biến của polysaccharide đậu bắp Ngoài ra, các nghiên cứu khác cũng đã xác minh tính chất dẻo nhiệt và các ứng dụng tiềm năng của màng polysaccharide đậu bắp (Mohammadi và cộng sự, 2018).

Tổng quan về thành phần nguyên liệu

Trong những năm gần đây, polysaccharide đã trở thành đối tượng nghiên cứu quan trọng trên toàn cầu Nhiều nghiên cứu đã tập trung vào việc trích ly polysaccharide từ các loại thực phẩm, đặc biệt là từ quả đậu bắp Các tác giả cũng đã công bố nghiên cứu về thành phần hóa học, cấu trúc và các đặc tính hóa sinh của polysaccharide thu được từ đậu bắp.

Việc phân lập và tinh chế polysacarit từ đậu bắp phụ thuộc vào phương pháp chiết xuất và đặc tính sinh học Phương pháp chiết xuất bằng nước nóng cho phép thu được polysacarit với bốn monosacaride chính: arabinose, galactose, rhamnose và axit galacturonic Ngoài ra, Kunli và cộng sự đã áp dụng phương pháp chiết xuất hỗ trợ sóng siêu âm để thu được polysacarit từ rau đậu bắp, chứa nhiều monosacaride như glucose, mannose, galactose, arabinose, xyloza, fructose và rhamnose (Thawini, 2021).

Polysaccharide đậu bắp, đặc biệt là polysaccharide pectin, là thành phần có hoạt tính sinh học chính trong quả đậu bắp (Zhu và cộng sự, 2020) Năng suất trích ly polysaccharide từ các giống đậu bắp khác nhau dao động từ 9,51% đến 16,895% (Nie và cộng sự, 2019), và hàm lượng polysaccharide cũng bị ảnh hưởng bởi địa lý thu hái Tổng hàm lượng polysaccharide trong đậu bắp nằm trong khoảng 74,5% đến 90,72%, trong khi nhóm protein chỉ từ 0,39% đến 4,3%, cho thấy polysaccharide là thành phần sinh học chủ yếu trong đậu bắp (Nie và cộng sự, 2019; Ma và cộng sự).

Hàm lượng tổng uronic acid trong polysaccharide đậu bắp dao động từ 39,32% đến 61,68%, cho thấy sự hiện diện của các polysaccharide pectin Mặc dù các hợp chất phenolic đã được loại bỏ hoàn toàn qua quá trình trích ly, kết tủa và thẩm tách ethanol, nhưng vẫn có một số flavonoid được phát hiện trong polysaccharide đậu bắp Tổng số flavonoid trong polysaccharide thu được dao động từ 3,89 ± 0,45 đến 20,43 ± 0,50 mg RE/g.

Cấu trúc và thành phần hóa học của polysaccharide đậu bắp đã được nghiên cứu sâu sắc, với monosaccharide là các đơn vị cơ bản xác định đặc điểm cấu trúc và hoạt tính sinh học của chúng Các polysaccharide từ đậu bắp, được báo cáo từ năm 1954, bao gồm D-galactose, D-galacturonic acid và L-rhamnose Nghiên cứu gần đây cho thấy polysaccharide đậu bắp có cấu trúc đặc biệt, chủ yếu là rhamnogalacturonan I (RG-I) phân nhánh, cùng với các phân đoạn khác như arabinogalactan và homogalacturonan từ các giống đậu bắp khác nhau Mặc dù các giống đậu bắp không ảnh hưởng đến loại monosaccharide, nhưng chúng có tác động đến tỷ lệ mol của các thành phần này.

Trong vài thập kỷ qua, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra cấu trúc của polysacarit từ đậu bắp, bắt đầu từ năm 1954 với công trình của Whistler và Conrad, xác định các thành phần chính như D-galactose (D-Gal), acid D-galacturonic (D-GalA) và L-rhamnose (L-Rha) Các nghiên cứu tiếp theo đã khẳng định rằng Gal, Rha, GalA và Ara là các monosacarit chủ yếu trong polysacarit này Cụ thể, polysacarit được chiết xuất bằng các phương pháp như HWE, PWE hoặc MAE đều chứa Gal, GalA, Rha và Ara Đặc biệt, polysacarit từ đậu bắp có tính pectic, với nhiều mảnh RG-I phân nhánh và một phần phụ có tính axit cao.

Hình 2.1: Một ví dụ về cấu trúc hóa học của polysaccharide được phân lập từ đậu bắp thông qua phương pháp chiết xuất dùng nước nóng (Al-Shawi, A A., Hameed, M F.,

Hussein, K A., & Thawini, 2021) 2.6.1.2 Các tính chất của polysacharide đậu bắp a) Tính chất lưu biến

Polysaccharide được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp với vai trò là chất tạo gel, chất làm đặc và chất nhũ hóa (Chen và cộng sự, 2014) Polysaccharide đậu bắp nổi bật với đặc tính cắt mỏng và đàn hồi, ảnh hưởng lớn đến quá trình trích ly, cấu trúc và sự biến đổi của sản phẩm trong chế biến Đặc tính lưu biến của polysaccharide trích ly trong nước cho thấy tính dẻo và chịu tác động mạnh từ nồng độ (Zhu và cộng sự, 2020).

Polysaccharide là thành phần chủ yếu trong đậu bắp, mang lại nhiều hoạt tính sinh học đa dạng Các hoạt tính này bao gồm khả năng chống oxy hóa, điều hòa miễn dịch, chống khối u, hạ đường huyết, hạ natri máu và đặc tính chống kết dính (Zhu và cộng sự, 2020).

 Hoạt tính chống oxy hóa

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng bột đậu bắp có khả năng chống oxy hóa, với các hợp chất như flavonoid, protein, polyphenol và đặc biệt là polysaccharide đậu bắp, được coi là những yếu tố quan trọng trong khả năng này (Wang và cộng sự, 2018).

Nghiên cứu cho thấy hoạt tính chống oxy hóa của polysaccharide tự nhiên có liên quan đến trọng lượng phân tử và thành phần monosaccharide của chúng Cụ thể, polysaccharide đậu bắp chiết xuất bằng nước nóng có hoạt tính chống oxy hóa thấp hơn so với phương pháp chiết xuất bằng nước có áp suất và hỗ trợ vi sóng, có thể do trọng lượng phân tử thấp và hàm lượng GalA cao Ngoài ra, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hoạt động chống oxy hóa của polysaccharide khác nhau giữa các giống đậu bắp khác nhau.

 Khả năng điều hòa miễn dịch và chống khối u

Polysaccharide trong đậu bắp có khả năng chống khối u thông qua hai cơ chế chính: một là tiêu diệt trực tiếp tế bào khối u, và hai là ức chế sự phát triển của khối u bằng cách điều chỉnh chức năng miễn dịch của cơ thể (Vayssade, M., Sengkhamparn, 2010).

Đậu bắp có đặc tính chống dính nhờ sự kết hợp giữa glycoprotein và các hợp chất đường có tính acid cao, tạo nên một cấu trúc ba chiều phức tạp.

Carboxymethyl cellulose (CMC) là một dẫn xuất anion hòa tan trong nước của cellulose, một polysaccharide được cấu tạo từ khan-glucose Sự khác biệt chính giữa CMC và cellulose nằm ở các nhóm carboxymethyl anion (-CH2COOH) được thay thế vào một số nhóm hydroxyl trong cấu trúc cellulose CMC lần đầu tiên được tổng hợp vào năm 1918, và sản xuất thương mại của polymer quan trọng này đã được ghi nhận ở Đức vào đầu những năm 1920.

Hình 2.2: Cấu trúc chung của carboxymethyl cellulose 2.6.2.2 Đặc tính a) Tính lưu biến

Tính lưu biến là yếu tố quan trọng trong nghiên cứu hành vi chảy và biến dạng của vật chất dưới lực tác dụng Đặc tính này liên quan mật thiết đến cấu trúc của các hệ thống polyme, bao gồm cấu trúc, kích thích, nồng độ và hình dạng Nghiên cứu chỉ ra rằng CMC có dòng chảy phức tạp khi chịu tác động của ứng suất, và biến dạng này ảnh hưởng trực tiếp đến ứng dụng của CMC trong chế tạo màng và phủ vật liệu Đặc tính lưu biến của CMC sẽ được thảo luận trong các chủ đề phụ tiếp theo (Morris, 2017)

Có hai điểm khác biệt chính giữa CMC và các dẫn xuất cellulose khác Thứ nhất, các nhóm ưa nước (CH2COO−) ảnh hưởng đến khả năng hấp thụ nước và hình thành liên kết hydro Thứ hai, độ phức tạp của liên kết hydro tăng lên do sự thay thế không đồng nhất của các nhóm CH2COO−, cả về vị trí lẫn mức độ thay thế.

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Vật liệu, hóa chất và thiết bị sử dụng

6000 vòng/phút; t = 30 phút polysaccharide Bột Sấy

Nước cất Đệm sodium acetate

Ly tâm 1 Kết tủa Bảo quản

Nghiền Bột vỏ đậu bắp

Polysaccharide từ đậu bắp (Abelmoschus esculentus) được chiết xuất theo quy trình nghiên cứu của khóa luận tốt nghiệp của Huỳnh và Nguyễn (2021), với các thành phần hóa học được trình bày trong bảng 3.1.

Đậu bắp sau khi rửa sạch và cắt nhỏ, bỏ hạt, được sấy ở 55C đến khi đạt khối lượng không đổi, sau đó nghiền mịn để thu được bột vỏ đậu bắp Bột này được hòa vào nước cất và điều chỉnh pH đến 5,2 bằng đệm sodium acetate Tiếp theo, tiến hành trích ly bằng cách gia nhiệt ở 76C trong 4 giờ 30 phút Sau khi trích ly, polysaccharide đậu bắp được kết tủa bằng cồn 96C và đem sấy ở 55C đến khối lượng không đổi, cuối cùng xay mịn để tạo màng.

Bảng 3.1: Thành phần hóa học polysaccharide đậu bắp

Hàm lượng béo Không phát hiện

Trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng CMC có xuất xứ từ Trung Quốc được cung cấp bởi cửa hàng Hóa Chất Vạn Xuân (Hà Nội)

Glycerol có xuất xứ Việt Nam được mua tại Công ty TNHH Bách Khoa địa chỉ tại 140 Tam Đảo, phường 11, Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh.

Chuối sứ(Musa acuminata)được thu mua tại chợ Thủ Đức

Silicagel (Trung Quốc) mua tại Công ty TNHH Bách Khoa địa chỉ tại 140 Tam Đảo, phường 11, Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh

NaCl (Việt Nam) mua tại Bách Hóa Xanh địa chỉ 83 Đặng Văn Bi, Trường Thọ, Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh

 Máy quang phổ UV-Vis UH-5300 Hitachi (Nhật Bản)

 Cân phân tích 4 số (Sartorius, Đức).

 Thước kẹp điện tử INSIZE 2364-10 0-10mm/ 0.01mm (Trung Quốc)

 Máy đo cơ tính (Texture analyzer CT3)

 Tũ sấy đối lưu Yamato Scientific DKM600 (Nhật Bản)

 Máy đo màu cầm tay CR-400 Konica Minolta (Nhật Bản)

 Máy ly tâm Hermle, Z 306 (Đức)

 Những dụng cụ cần thiết như becher, pipet, micropipette, bình định mức, muỗng, bếp từ, đĩa petri nhựa

Sơ đồ nghiên cứu và quy trình công nghệ sản xuất

Hình 3.2: Sơ đồ nghiên cứu màng sinh học từ Polysacharride đậu bắp - CMC 3.2.2 Quy trình công nghệ

Quy trình tạo Màng sinh học có bổ sung polysaccharide đậu bắp được thực hiện theo nghiên cứu của (Mohammadi và cộng sự, 2018) với một vài sự thay đổi.

Các mẫu chuối sứ được bảo quản ở nhiệt độ phòng (30 ± 2C) và đã được đánh giá về sự thay đổi ngoại quan, khối lượng và độ cứng trong suốt 8 ngày bảo quản.

Thu nhận polysaccharide từ đậu bắp

Khảo sát tỉ lệ của glycerol0%; 10%; 20%; 30%; 40%;

Khảo sát khả năng ứng dụng của màng sinh học bổ sung

Polysaccharide đậu bắp tới một số tính chất của chuối sứ trong thời gian bảo quản (Thí nghiệm 3) Đo các chỉ tiêu sau:

 Phổ hấp thụ UV-Vis và độ truyền quang

 Quang phổ biến dổi chuỗi Fourier

Hình 3.3: Sơ đồ quy trình sản xuất Màng sinh học từ polysacharride đậu bắp - CMC. 3.2.3 Thuyết minh quy trình công nghệ

Mục đích:Tạo thành dung dịch đồng nhất.

Để tiến hành thí nghiệm, CMC và polysaccharide đậu bắp được chuẩn bị với glycerol theo các tỉ lệ đã được mô tả trong thí nghiệm 1 (mục 3.2.1) và thí nghiệm 2 (mục 3.2.2).

Tốc độ: 6000 vòng/phút,  phút

Ly tâm Lọc Trải màng Sấy Bảo quản

Mục đích:Làm cho hỗn hợp tan hoàn toàn.

Cách tiến hành:Tiến hành gia nhiệt hỗn hợp với nhiệt độ 50C trong vòng 30 phút Sau khi gia nhiệt ta thu được một hệ gel đồng nhất.

Mục đích:Loại bỏ bọt khí, cặn ra khỏi hỗn hợp

Cách thực hiện: Hỗn hợp được làm nguội về nhiệt độ phòng Sau đó, được ly tâm ở

6000 vòng/phút trong 15 phút trên thiết bị Máy ly tâm Hermle, Z 306 (Đức) để thu dịch nổi, gạt bỏ bọt và loại bỏ cặn nếu có.

Mục đích:Tạo Màng sinh học.

Cách tiến hành: Hỗn hợp sau khi ly tâm được đổ vào đĩa petri nhựa (m) với khối lượng hỗn hợp cho mỗi đĩa đồng nhất là 36g.

Mục đích:làm khô màng

Cách tiến hành: Màng sau khi trải được sấy đối lưu ở 50 o C trong vòng 10 giờ được bảo quản trong túi khóa zip tại 5C.

Bố trí thí nghiệm

3.3.1 Thí nghiệm 1 (TN1): Khảo sát tỷ lệ CMC và Polysaccharide đậu bắp

Mục đích: Xác định tỷ lệ CMC và Polysaccharide đậu bắp phù hợp.

Yếu tố cố định: Lượng glycerol 30% so với tổng hàm lượng chất khô.

Yếu tố thay đổi: Tỷ lệ CMC: Polysaccharide đậu bắp thay đổi được kí hiệu qua bảng 3.2.

Bảng 3.2: Bảng kí hiệu các mẫu màng sinh học ở thí nghiệm 1 Thành phần màng

Để đánh giá các chỉ tiêu đã nêu trong hình 3.1, cần lựa chọn mẫu màng có tính cơ lý cao, độ hòa tan cao và tính thấm ướt thấp nhằm tiến hành thí nghiệm 2.

3.3.2 Thí nghiệm 2 (TN2): Khảo sát tỷ lệ phần trăm khối lượng glycerol với tổng hàm lượng chất khô

Mục đích: Xác định tỷ lệ glycerol phù hợp.

Yếu tố cố định: Hàm lượng CMC: Polysaccharide đậu bắp phù hợp được chọn ra từ thí nghiệm 1.

Yếu tố thay đổi: Tỷ lệ phần trăm khối lượng glycerol so với tổng hàm lượng chất khô được kí hiệu 0% (G0), 10% (G10), 20% (G20), 30% (G30), 40% (G40), 50% (G50).

Để tiến hành thí nghiệm 3, cần đánh giá các chỉ tiêu được trình bày trong hình 3.1 Dựa trên đánh giá này, lựa chọn mẫu màng có tính cơ lý cao, độ hòa tan cao và tính thấm ướt thấp.

3.3.2 Thí nghiệm 3 (TN3): Khảo sát khả năng ứng dụng của màng sinh học bổ sung Polysaccharide đậu bắp tới một số tính chất của chuối sứ trong thời gian bảo quản

Mục đích: Đánh giá ảnh hưởng của màng sinh học lên thời gian sử dụng của chuối sứ.

Yếu tố cố định: Hàm lượng CMC: Polysaccharide đậu bắp: glycerol tối ưu dược chọn ra từ các chỉ tiêu đo ở TN1 và TN2.

Yếu tố thay đổi: Số lần quét màng lên bề mặt trái chuối sứ được kí hiệu như sau

Bảng 3.3: Bảng kí hiệu mẫu chuối sứ ở thí nghiệm 3

Kí hiệu Mẫu chuối sứ Số lần phủ màng ĐC Đối chứng 0

Để phủ màng cho trái chuối, cần nhúng ngập trái chuối trong hỗn hợp trong khoảng 5 giây Sau mỗi lần phủ màng, hãy để mẫu chuối sứ khô tự nhiên ở nhiệt độ phòng từ 25±2C.

Các phương pháp phân tích

3.3.1 Đo độ dày Độ dày các mẫu màng được xác định bằng thước INSIZE 2364-10 (Trung Quốc) có độ chính xác đến 0,0001 mm Phép đo được lặp lại tại 10 vị trí khác nhau để lấy giá trị trung bình.

Hình ảnh kỹ thuật số của mỗi màng tương ứng với hàm lượng dịch chiết khác nhau được chụp trên nền trắng Các thông số màu của màng, bao gồm L, a và b, được đo bằng máy đo màu cầm tay CR-400 Konica Minolta Tổng độ chênh lệch màu sắc (ΔE) của màng được tính toán theo phương pháp của Wang và cộng sự (2018).

∆� = � ∗ − � 2 + � ∗ − � 2 + (� ∗ − �) 2 (3.1) Với L*, a* và b* là các tham số màu của mẫu P0; L, a, b là các tham số màu của các mẫu còn lại;∆�là độ sai lệch màu.

∆E là chỉ số đo lường sự khác biệt về màu sắc giữa các mẫu, với các mức độ nhận biết khác nhau: khi 0

Ngày đăng: 28/12/2023, 18:50

w