Nghiên cứu chế tạo màng bao gói thực phẩm ăn được trên cơ sở tinh bột dẻo hóa

Nghiên cứu chế tạo màng bao gói thực phẩm ăn được trên cơ sở tinh bột dẻo hóa

Mở đầu

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, thơng mại, dịch vụ hàng hóa, nhu cầucủa ngời tiêu dùng về các sản phẩm thiết yếu hàng ngày đang ngày một gia tăng,

đặc biệt là nhu cầu về các mặt hàng thực phẩm Một trong những tiêu chuẩn hàng

đầu để ngời tiêu dùng lựa chọn thực phẩm là chất lợng của sản phẩm Việc nghiêncứu các phơng pháp để đảm bảo chất lợng sản phẩm từ lâu đã đợc các nhà khoa họcnghiên cứu nh: bảo quản lạnh, bảo quản bằng hoá chất, bảo quản bằng việc đónggói

Việc sử dụng màng đóng gói thực phẩm có ảnh hởng lớn đến các thuộc tínhcủa sản phẩm, chúng quyết định chất lợng của sản phẩm và làm giảm tối đa mức độthay đổi đối với sản phẩm Một trong những thách thức đối với các loại màng bọcthực phẩm công nghiệp trong quá trình sản xuất là phải giữ đợc tính bền của sảnphẩm hay hạn sử dụng của chúng Màng phủ thực phẩm phải có tính ổn định, duytrì đợc tính chất hóa học, tính năng bảo vệ và tính năng sử dụng trong suốt quá trìnhbảo quản

Màng phủ ăn đợc là một loại màng phủ thực phẩm đợc sử dụng rất phổ biếnnhằm cải thiện chất lợng của thực phẩm Tác dụng của nó đã thể hiện rõ trong thựctiễn và đợc khẳng định bằng chính những đánh giá, sức tiêu thụ của khách hàng

Xuất phát từ tầm quan trọng của màng phủ thực phẩm nói chung và màngphủ ăn đợc nói riêng đối với chất lợng của thực phẩm, việc nghiên cứu, tìm hiểu cácloại màng này là hết sức cần thiết

Trong đồ án này em lựa chọn nghiên cứu màng bao gói thực phẩm với tên đề

tài là Nghiên cứu chế tạo màng bao gói thực phẩm ăn đ“Nghiên cứu chế tạo màng bao gói thực phẩm ăn đ ợc trên cơ sở tinh bột dẻo hoá”

Phần I Tổng quan

1.1.Giới thiệu về màng bao gói thực phẩm

1.1.1 Yêu cầu đối với màng bọc thực phẩm [19] [18] [15] [13]

Không giống nh các loại hàng hóa đợc bao gói trơ, yêu cầu bao gói của thựcphẩm rất phức tạp do thực phẩm thờng là những hệ động có thời hạn bảo quản hạnchế và các yêu cầu bao gói riêng Ngoài ra, các loại thực phẩm đều phải đợc sửdụng trong một khoảng thời gian nhất định nên vấn đề an toàn là một thông số baogói quan trọng Vật liệu bao gói phải đáp ứng đợc những tiêu chuẩn nhất định nh:tính chất chắn (hơi nớc, khí, ánh sáng, hơng thơm), tính chất quang (độ trong suốt),

độ bền, khả năng hàn và đúc, khả năng in nhãn mác, độ bền nhiệt… t ơng tự các vấn t

đề nh khả năng thích ứng của vật liệu với ngời tiêu dùng và giá thành cạnh tranh.Vật liệu bao gói phải phù hợp với quy định về thực phẩm và bao gói, tơng tác giữathực phẩm và vật liệu bao gói và không đợc ảnh hởng tới chất lợng thực phẩm và độ

an toàn

Một trong những thách thức đối với ngành công nghiệp bao gói thực phẩmtrong quá trình sản xuất là phải làm hài hòa độ bền của bao gói với thời hạn sử dụngcủa sản phẩm Vật liệu bao gói phải bền, duy trì đợc tính chất chắn, tính chất cơ lýcũng nh các tính chất khác trong quá trình bảo quản thực phẩm và phải phân hủykhi thải ra môi trờng Do đó, nên tránh những điều kiện môi trờng có lợi cho quátrình phân hủy sinh học trong quá trình bảo quản

1.1.2 Yêu cầu bao gói với một số thực phẩm đặc biệt

1.1.2.1 Sản phẩm thịt tơi [19]

Hai nhân tố quan trọng trong quá trình bao gói các loại thịt đỏ là màu sắc và

vi sinh vật Bao gói bằng khí quyển biến đổi MAP, trong đó không khí thờng đợcthay thế bằng hỗn hợp 70 - 80% O2 và 20 - 30% CO2, thờng đợc sử dụng để bảo

đảm độ bền màu sắc và vi sinh vật Bao gói bằng khí quyển biến đổi MAP với hàmlợng CO2 và N2 cao hay bao gói bằng chân không thờng đợc sử dụng để duy trì độbền màu sắc và vi sinh vật Trong các loại thịt tơi thì vật liệu bao gói có thể ngănchặn sản phẩm bị khô do mất ẩm

1.1.2.2 Đồ ăn sẵn [19] [17]

Thời hạn bảo quản của các loại thực phẩm ăn sẵn trong quá trình bảo quảnlạnh đợc xác định bởi mức độ thay đổi oxi hóa và phát triển của vi sinh vật Nhằmgiảm bớt các phản ứng có hại trong đồ ăn nhanh, vật liệu bao gói phải có khả năng

thấm oxi và hơi nớc thấp Bao gói bằng khí quyển biến đổi với N2 thay cho O2 và

CO2 nhằm ức chế vi sinh vật thờng hay đợc áp dụng nhất

1.1.2.3 Sản phẩm bơ sữa [19] [18]

Sữa, kem và các sản phẩm lên men từ sữa hầu hết các loại phomat đều cầnbao gói thấm ít O2 nhằm tránh quá trình oxi hóa và sự phát triển của các vi sinh vậtkhông mong muốn Tỷ lệ CO2/O2 cao cần thiết để tránh bao gói không bị phồng.Phomat mốc thì cần thông thoáng không khí để thúc đẩy sự phát triển của nấmmốc Trong khi đó, phomat làm chín bằng nấm mốc bề mặt cần hạn chế lợng O2 đểgiảm thiểu sự phát triển của vi khuẩn thủy phân protein kị khí ánh sáng có thể khơimào quá trình oxi hóa của chất béo trong sản phẩm bơ sữa và làm mất màu, mấtchất dinh dỡng và tạo mùi không mong muốn thậm chí cả ở nhiệt độ trong ngăn đá

tủ lạnh Ngoài ra các sản phẩm bơ sữa phải đợc bảo vệ để tránh bay hơi nớc hoặchấp thụ mùi từ môi trờng xung quanh

1.1.2.4 Đồ uống [19] [9]

Yếu tố hạn chế thời hạn bảo quản của đồ uống bao gồm sự phát triển của cácloại vi khuẩn, sự oxi hóa các thành phần hơng thơm, chất dinh dỡng và chất màu,quá trình nâu hóa các phi enzim và trong trờng hợp đồ uống có ga là thất thoát khí

CO2 Do đó, yêu cầu đối với vật liệu bao gói các loại đồ uống là độ thấm O2, CO2

(đối với đồ uống có ga) và ánh sáng thấp Ngoài ra, tính chất chắn hơi nớc cao đốivới đồ uống chứa axit thì vật liệu bao gói phải chịu đợc axit

1.1.2.5 Hoa quả và rau tơi [19] [17] [10] [11]

Rau quả tiếp tục hô hấp, thoát hơi nớc và tạo các hoocmon gây chín, etylen,sau khi thu hoạch làm cho nồng độ CO2, O2, H2O và etylen có thể thay đổi theo thờigian bên trong các túi bảo quản Sự thay đổi thành phần có thể ảnh hởng tích cực tớimàu sắc và mùi vị sản phẩm hay cũng có thể gây ra ảnh hởng có hại tới cấu trúc,màu sắc, thời hạn bảo quản và chất lợng dinh dỡng Việc giảm tốc độ hô hấp vàthoát hơi nớc trong quá trình bảo quản ngắn hạn có thể thực hiện đợc bằng cáchkiểm soát các yếu tố nh: nhiệt độ, độ ẩm tơng đối, thành phần khí (etylen, CO2, O2),

ánh sáng hoặc bổ sung các loại phụ gia thực phẩm và xử lý nh phủ sáp và chiếu xạ

H hỏng vật lý (khuyết tật bề mặt, va đập nhẹ) có thể kích thích quá trình hô hấp vàsản sinh ra khí etylen do đó làm tăng quá trình lão hóa Việc lựa chọn vật liệu baogói phức tạp do nó phụ thuộc vào tốc độ hô hấp và thoát hơi nớc riêng của các sảnphẩm khác nhau Một vật liệu bao gói lý tởng phải có khả năng thấm để duy trì quátrình hô hấp trong sản phẩm sao cho cân bằng khí quyển (tỉ lệ CO2/O2) bên trong

vật liệu bao gói là tối u Vật liệu bao gói phải giữ đợc mùi vị mong muốn, ngănchặn đợc quá trình mất mùi, tránh đợc ánh sáng và chống lại đợc các h hỏng cơ học.

1.1.2.6 Đồ ăn nhẹ [19]

Hầu hết các kiểu h hỏng thờng thấy của đồ ăn nhẹ là mất độ giòn và tăng ợng mỡ ôi Do vậy, độ thấm hơi nớc và oxi thấp là tối quan trọng Độ bền cơ học th-ờng cần thiết cho sản phẩm ăn nhẹ để ngăn cản sự vỡ vụn của sản phẩm

l-1.1.2.7 Sản phẩm đông lạnh [19] [17]

Hầu hết các kiểu h hỏng thờng thấy của thực phẩm đông lạnh là sự phân huỷcủa chất màu, giảm hàm lợng vitamin và oxi hoá lipit Do đó, vật liệu bao gói chosản phẩm đông lạnh cần phải có tính chất chắn O2 và ánh sáng để chống lại quátrình oxi hoá Ngoài ra, tính chất chắn hơi nớc cao cũng cần thiết để làm giảm khảnăng mất ẩm

Đối với màng polyme thông thờng có thể thu đợc tốc độ truyền hơi nớc phùhợp ở nhiệt độ đông lạnh nhỏ hơn -200C Tuy nhiên ở nhiệt độ thấp các tính chất cơ

lí có thể bị ảnh hởng, đồng thời làm màng polyme bị giòn và nhạy đối với các lựccơ học

1.1.2.8 Sản phẩm khô [19] [22]

Các yếu tố quan trọng nhất ảnh hởng đến thực phẩm khô trong quá trình baogói thực phẩm là mất độ giòn, quá trình oxi hóa chất béo làm xuất hiện mùi ôi Cáckiểu h hỏng khác tuỳ thuộc vào từng sản phẩm bao gồm quá trình oxi hoá cácvitamin, sự vỡ vụn của sản phẩm, mất hơng thơm, mất mùi, phát triển của nấm mốc

và sự ôi thiu… t Chính vì vậy vật liệu bao gói với tính chất chắn, ẩm, oxi hoá và ánhsáng cao, độ bền cơ lí cao là tối cần thiết

1.2 Các loại màng và lớp phủ ăn đợc

Màng phủ ăn đợc có thể cải thiện chất lợng của các sản phẩm thịt gia cầm vàhải sản tơi, đông lạnh hay chế biến bằng cách làm chậm quá trình mất ẩm, làmgiảm quá trình oxi hoá lipit và mất màu; tăng cờng bề ngoài của sản phẩm trong cácbao gói bán lẻ Ngoài ra, nó còn có chức năng của một chất mang phụ gia sản phẩm

nh các tác nhân kháng khuẩn và chống oxi hoá, làm giảm sự hấp thụ dầu và các sảnphẩm từ bánh mì trong quá trình chiên rán

1.2.1 Màng phủ trên cơ sở lipit

1.2.1.1 Sáp mỡ dầu [18] [19] [20] [15] [6]

Màng phủ thực phẩm bằng chất béo đã đợc sử dụng ở Anh từ thế kỉ 16 Sáp(sáp Carnaube, sáp ong, sáp từ parafin) và dầu (từ các loại khoáng vô cơ, dầu thựcvật) đã có mặt trên thị trờng từ cuối thập niên 30 dới dạng lớp phủ bảo vệ cho rau

quả tơi Vào cuối những năm 50, một số nhà chế biến ở Mĩ đã áp dụng các loại lớpphủ bóc đợc từ sáp vi tinh thể có nguồn gốc từ dầu mỏ cho thịt đông lạnh nh bò,cừu, bê, hamburger và thịt hộp Nói chung lớp phủ sáp có khả năng chống truyềnhơi ẩm cao hơn so với các lớp phủ ăn đợc từ lipit và không lipit khác Tuy nhiên,các lớp phủ từ dầu sáp cũng nh từ dầu và chất béo đều bộc lộ những vấn đề về khảnăng nhận cảm (mùi sáp, mùi ôi).

Các loại thịt cắt tơi đợc bảo vệ bởi 1 lớp phủ từ chất béo nấu chảy thì có chấtlợng cao hơn so với các mẫu đối chứng không phủ cả về màu sắc và khả năng duytrì độ ẩm trong quá trình bảo quản ở 2 - 4oC Thịt gia cầm và cá đông lạnh không bịtách nớc khi phủ bằng dầu trong nớc, nhũ tơng đợc chuẩn bị ở 60-80oC bằng cáchtrộn mỡ động vật hoặc dầu thực vật với chất nhũ hoá, nớc và thờng là tác nhân bảoquản và gia vị Thịt làm khô đông lạnh thờng bị suy giảm khả năng hấp thụ ẩmtrong quá trình bảo quản khi phun 1 lớp phủ trên cơ sở chất béo hoá lỏng lên cácmiếng thịt tách nớc trong khoảng 52 - 79oC Các lớp phủ này bao gồm mỡ bò, mỡlợn, một tri-glyxerit của axit béo và axit lactic (glyxerin lactopanmitic) và dầu mỡthực vật Các ancol hoặc axit béo no mạch dài (16 - 20 nguyên tử cacbon) đã đợc sửdụng làm lớp phủ bảo vệ để kiểm soát khả năng mất ẩm của thịt đông lạnh Các lớpphủ này đợc áp dụng lên thịt trớc khi bảo quản lạnh ở dạng nhũ tơng nớc của axithoặc ancol béo và chất nhũ hoá ở nhiệt độ cao (50 - 90oC) Kết quả sẽ tốt hơn đốivới thịt đông lạnh nếu trớc khi áp dụng màng chất béo, thịt đợc phủ đá Lớp trunggian a nớc của đá, glyxerin hoặc nớc-glyxerin đợc tạo thành giữa màng và bề mặtcủa thịt sẽ hút các nhóm phân cực của vật liệu tạo màng và axit béo và đẩy cácmạch cacbon kị nớc của nó Kết quả là các phân tử axit béo sẽ duỗi ra một cáchthích hợp và nén lại vào nhau l m tăng khả năng chắn ẩm của màng axit béo.àm tăng khả năng chắn ẩm của màng axit béo

1.2.1.2 Glyxerin và axetylglyxerit [18] [19] [15]

Mono glyxerit axetin hoá, di glyxerit (diaxyl glyxerin) và tri glyxerit là cácmono, di, tri este của glyxerin với axit béo Glyxerit axetin hoá (cacbon glyxerit) cóthể đợc tổng hợp bằng phản ứng của glyxerit với andehit glyxerit hoặc qua quá trìnhchuyển hoá este có xúc tác của dầu hoặc mỡ với triaxetin Cả glyxerit và glyxeritaxetin hoá đề đợc dùng làm lớp phủ Lớp phủ triaxetin hoá loại tinh chế đã đợc sảnxuất làm màng bọc ăn đợc trong những năm 1960-1970 với tên thơng mại làMivacet, lớp phủ glyxerin monostearat có khả năng ít thấm hơi nớc hơn so vớimàng polyamit, etyl xenlulozơ và thấm hơi nớc nhiều hơn so với màng cenlofan và

PE Về khả năng chắn oxi thì lớp phủ glyxerin monostearat hoá ít thấm oxi hơn

1.2.2 Màng phủ trên cơ sở polysaccarit [18] [17] [19]

Khả năng tạo màng và các tính chất của một số vật liệu polisaccarit nh tinhbột và dẫn xuất của tinh bột, xenlulozơ, carragena, các loại gôm vi khuẩn và thựcvật khác nhau, chitosan và pectinat Thông thờng do bản chất a nớc của chúng nênmàng polisaccarit thờng có khả năng chắn hơi nớc hạn chế Tuy nhiên khi đợc ápdụng dới dạng lớp phủ, dạng gel có hàm lợng cao, một số polysaccarit có thể làmchậm quá trình mất ẩm của thực phẩm nhờ hoạt động nh một tác nhân hi sinh thayvì chắn ẩm.

1.2.2.1 Alginat [18] [6] [22] [15]

Alginat là chất đợc chiết từ rong nâu thuộc họ Phaephyceae, là một loại củaalginic axit, một copolyme mạch thẳng của các monome D-manuronic và L-gunuronic axit Màng đợc tạo ra bằng cách cho bay hơi nớc từ 1 lớp mỏng của dungdịch alginat, là chất không thấm dầu và mỡ nhng giống nh khi các polysaccarit a n-

ớc khác chúng có tính chất thấm hơi nớc cao Khả năng phản ứng của alginat chophản ứng với cation hoá trị II hoặc III đợc dùng để chế tạo màng alginat Ion Ca2+ làtác nhân tạo gel hiệu quả hơn Mg2+, K+, Al3+, Fe2+, Fe3+ , nó tạo cầu nối alginat vớinhau qua tơng tác giữa các ion, hiện tợng này là liên kết hyđro giữa các mạch

Một quy trình đợc thơng mại hoá ở Nauy năm 1950, trong đó các sản phẩmcá đông lạnh nh cá thu và cá trích đợc bảo vệ chống lại sự ôi do quá trình oxi hoábằng cách phủ lớp alginat lên các thùng cá đông lạnh thành khối tạo gel nhờ ion

Ca2+ Các túi khí đợc làm đầy bằng gel alginat và một lớp màng không thấm khí đợctạo ra quanh mỗi con cá Ngoài việc ngăn chặn quá trình oxi hoá chất béo, việc loại

bỏ khoảng không khí trong các thùng cũng làm giảm thời gian đông lạnh từ 20 25% Ngoài ra, thịt gia súc, gia cầm và hải sản đợc xử lý bằng các lớp phủ alginatqua 1 quy trình 2 giai đoạn Nhúng hoặc phun dung dịch muối Na alginat lên cácsản phẩm sau đó đến dung dịch muối Ca để tạo gel Một số muối Ca có thể đợcdùng để tạo nên lớp phủ gel alginat Tuy nhiên, các loại màng alginat thu đợc từCaCl2 bền hơn là với gluconat canxi, nitrat hoặc propionat

-Alginat thờng đợc kết hợp với tinh bột thờng và tinh bột biến tính,oligosaccarit, hoặc đờng đơn giản trong thịt chứa hàm lợng xác định Độ bền chống

xé của màng alginat tăng khi bổ sung mantozơ, lactozơ và sirup ngô có đơng lợngdetroza trung bình(52 –54) Tuy nhiên, khi đa các đờng khử vào lớp phủ thì quátrình tạo màu nâu phi enzym có thể xuất hiện khi đun nấu

Mặc dù đã có nhiều tiến bộ đáng kể nhng bằng cảm quan và kinh nghiệm củamình, ngời ta đã thấy rằng hơng vị của thịt bò chế biến và thịt lợn khi đã đợc phủ

màng alginat hoặc màng alginat - tinh bột sẽ có hơng vị kém hơn các mẫu khôngphủ màng Điều này là do vị đắng tạo ra bởi dung dịch CaCl2

Hơn nữa, các Ca tự do và các cation kim loại khác đợc dùng để tạo gel, lớpphủ alginat có thể làm tăng hoạt tính của enzym thuỷ phân protein trên bề mặtmiếng thịt nhờ hoạt động nh chất hoạt hoá enzym Dữ liệu đánh giá cảm quan chothấy lớp phủ alginat đợc tạo gel trong dung dịch canxi propionat có mùi vị tốt hơn

so với lớp phủ đợc tạo gel trong dung dịch CaCl2 Tuy nhiên, do canxi propionat có

đặc tính ion hoá yếu hơn CaCl2 nên để thu đợc lớp phủ có độ bền tơng đơng thì thờigian nhúng trong dung dịch canxi propionat phải lâu hơn

1.2.2.2 Careagenan [18] [19]

Careagenan là một polyme glactoza đợc chiết từ rong Irish(Chandruscrispus) và từ các loại tảo đỏ khác Careagenan là một hỗn hợp chứa ítnhất 5 polyme riêng biệt đợc ký hiệu là i, , à ,  và  - Careagenan Trong số đóhỗn hợp của i, , và  Careagenan đợc dùng trong thực phẩm Quá trình tạo gel hoácủa i và  - Careagenan xảy ra với cả cation hoá trị I và cation hoá trị II trong quátrình đó  - Careagenan không tạo gel

Sử dụng lớp phủ Careagenan để kéo dài thời gian bảo quản của File cá thu.File cá thu đợc phủ bằng cách ngâm vào dung dịch nớc của Careagenan (10g/kg) tr-

ớc khi đông lạnh và bảo quản ở -180C có thể ngăn chặn sự thay đổi mùi trong vòng

5 tháng Trong khi đó các mẫu đối chứng không đợc phủ chỉ giữ đợc 3 tháng Hơnnữa, khi các chất chống oxi hoá nh: axit galic hay axit ascobic đợc bổ sung vàodung dịch phủ careagenan thì có thể làm chậm quá trình h hỏng khi bảo quản ở -

180C trong 7 - 8 tháng

Bổ sung vào lớp phủ careagenan các miếng thịt gà bằng cách nhúng vào dungdịch 40g/ l careagenan tại 640C Trong quá trình bảo quản ở 20C thì thời hạn bảoquản của thịt gia cầm tăng nhẹ Quá trình h hỏng sẽ chậm lại nhờ bổ sung một chấtkháng khuẩn tan trong nớc (nh: Clo tetraxylin, oxitetracylin) vào màng careagenan.Thực tế, bổ sung các chất kháng khuẩn trong lớp phủ là một phơng pháp làm chậmquá trình thối rữa hiệu quả hơn là nhúng gia cầm vào dung dịch muối-kháng khuẩn.Tuy nhiên, các chất kháng khuẩn không đợc sử dụng cho gia cầm trong một thờigian dài

1.2.2.3 Agar [18] [2]

Agar là một loại gôm nhận đợc từ 1 loại tảo biển đỏ thuộc họ Rhotophyceane

và cũng giống nh careagenan Nó là một polyme galactoza tạo gel chắc đợc dặc trng

bởi điểm nóng chảy cao hơn nhiều nhiệt độ tạo gel ban đầu Cung giống nh màngcareageenan, màng agar đợc bổ xung chất kháng khuẩn tan trong nớc (nh: clotetraxylin, oxitetracylin) rất hiệu quả trong việc kéo dài thời gian bảo quản của thịtgia cầm trong điều kiện bảo quản ở 20C Thời gian bảo quản của thịt bò ở 50C đợckéo dài hơn 2 ngày khi sử dụng màng agar đợc hoá dẻo bằng glixerin và đợc bổsung clo tetraxylin Mặc dù tơng đối dày nhng màng agar này không làm giảm lợng

ẩm từ thịt nh lớp phủ glyxerit axetyl hoá hoặc màng etylxenlulozơ

1.2.2.4 Dextran [18] [22] [15]

Dextran là loại hỗn hợp gôm vi khuẩn đợc tạo thành từ các đơn vị glucopyranosyl với nhiều loại và lợng liên kết glycosidic khác nhau Leuconostocmesenteroide và L-dextran là các vi sinh vật thờng đợc sử dụng trong sinh tổng hợpdextran từ quá trình lên men succozơ Lớp phủ dextran đợc áp dụng dạng dung dịchnớc lỏng hoặc huyền phù để dùng cho tôm nguyên con, tôm bóc vỏ, cá và các sảnphẩm thịt nh giăm bông, xúc xích, thịt xông khói để giữ hơng vị, màu sắc và độ tơitrong quá trình bảo quản lạnh hoặc đông lạnh

-D-1.2.2.5 Các ete Xenlulozơ [18] [9] [15]

Xenlulozơ là một loại polysaccarit cấu trúc từ thực vật đợc tổng hợp từ glucozơ liên kết với -1,4 glycorit xenlulozơ Xenlulozơ tự nhiên là 1 tinh thểkhông hoà tan trong nớc lạnh có khối lợng phân tử cao Khả năng phản ứng của 3nhóm hydroxyl ở vị trí 2, 3 và 6 trên mạch glucozyl của xenlulozơ đã đợc sử dụng

D-để tạo các dẫn xuất có ích, các ete xenlulozơ khác là các hợp chất polyme tạo thànhbằng cách thay thế một phần các nhóm hydroxyl trong xenlulozơ bằng các nhómchức ete Metyl xenlulozơ (MC), hydroxyl propyl xenlulozơ (HPC), hydroxypropylmetyl Xenlulơ (HPMC) và cacboxyl metyl xenlulozơ (CMC) là các ete tan trong n-

ớc có tính chất tạo màng tốt Tính a nớc tơng đối tăng theo chiều HPC < MC <HPMC < CMC Etyl xenlulozơ (EC) là một loại ete xenlulozơ tạo màng khác, tráingợc với các ete kể trên không tan trong nớc

Quá trình tổng hợp ete xenlulozơ liên quan tới việc xử lý bằng kiềm và sau đócho phản ứng với tác nhân ete hoá MC và HPC đợc tổng hợp bằng phản ứng củaxenlulozơ với metyl clorua và axit propylen, trong khi phản ứng của xenlulozơ vớicả hai tác nhân này thu đợc HPMC MC, HPC và HPMC là các ete xenlulozơ khôngion có thể tan trong nớc lạnh và tạo gel nhờ gia nhiệt Chúng đợc sử dụng trong th-

ơng mại để tạo ra màng ăn đợc có chức năng chắn O2 và ngăn lợng ẩm thoát ra trêncác loại thực phẩm khác nhau

MC đã đợc sử dụng để tạo lớp phủ ăn đợc cho thịt dới dạng nhũ tơng, nớctrong dầu Dầu đóng rắn trong lớp phủ có tính chất chắn ẩm trong điều kiện bảoquản lạnh trong khi hoá lỏng và rửa trôi của lớp phủ Tơng tự, màng phủ hải sản vớilớp phủ dạng bột chứa HPMC sẽ làm tăng hiệu suất trong sản phẩm nấu chín (8-20%) so với đối chứng do khả năng mất ẩm đợc kiểm soát bằng màng HPMC đợctạo ra bằng cách gel.

Xenlulozơ xử lý bằng kiềm đợc chuyển thành CMC nhờ phản ứng với muốimonoclo axetat CMC là một ete xenlulozơ không ion tan trong nớc lạnh và nóng,thờng có sẵn ở dạng dung dịch muối Na của nó Các công thức lớp phủ cho hoa quả

và rau củ chứa CMC và este axit béo sucrozơ đợc thơng mại hoá

Tuy nhiên đa CMC vào thành phần lớp phủ ăn đợc cho thịt vẫn cha đợcnghiên cứu EC không tan trong nớc đợc tạo ra nhờ phủ của xenlulo kiềm với etylclorua Màng EC đợc tổng hợp bằng cách cán và làm khô dung dịch EC trong cácdung môi hữu cơ, dầu khoáng, chất hóa dẻo este hoặc hỗn hợp nóng chảy axetylmonoglyxerit và muối kim loại của axit béo và một monoglyxerit axetyl hóa chocác sản phẩm thịt đông lạnh để tạo màng trong suốt, bám dính có thể tháo bỏ và bảoquản Nh các loại màng nóng chảy từ EC, kết hợp có khả năng bóc ra dễ dàng Khi

đợc bổ sung một chất kháng sinh clotetra axetyl, thì các lớp phủ nóng chảy trên cơ

sở EC thì sẽ làm chậm thời gian tạo mùi do vi khuẩn và ngăn ngừa quá trình khôcủa các miếng thịt bò đợc bảo quản ở 50C

Tuy nhiên, lớp phủ ở nhiệt độ cao có ảnh hởng tiêu cực tới bề ngoài của sảnphẩm do làm h hỏng tế bào bề mặt và làm đông tụ dịch từ thịt chảy ra Các lớp phủtrên cơ sở este xenlulozơ của axit hữu cơ nh xenlulozơ propyonat, xenlulozơ axetat,xenlulozơ butyrat đã đợc sử dụng để bảo quản chất lợng thịt tơi và thịt chế biến.Tuy nhiên, các lớp phủ trên cơ sở este xenlulozơ không ăn đợc và phải bóc khỏi thịt

và bề mặt thực phẩm khác trớc khi nấu

1.2.2.6 Màng trên cơ sở protein [18] [10] [6]

Khả năng tạo màng và tính chất của protein động - thực vật nh collagen,gelatin, protein sữa, gluten lúa mỳ, protein đậu nành, zein ngô và protein lạc đã đợcnghiên cứu Tơng tự nh màng poly saccarit, màng protein có tính chất thấm hơi nớctơng đối cao, gấp từ 2 - 4 lần so với vật liệu protein bao gói thông thờng nh: PE, PP,polyeste và PVC Mặt khác, màng từ colagen glutein lúa mỳ, zein ngô, đạm đậunành và protein váng sữa thờng có tính chất chắn O2 tốt trong các môi trờng có độ

ẩm tơng đối thấp

Một vấn đề trong việc áp dụng lớp phủ protein cho thịt sống, thịt gia cầm vàhải sản thô là khả năng chấp nhận protein đối với các enzym thủy phân protein cótrong các loại thực phẩm này Hơn nữa, về phơng diện khả năng chấp nhận của ngờitiêu dùng và yêu cầu nhãn mác của sản phẩm, việc áp dụng các lớp phủ protein trênthịt và các sản phẩm khác phải tính đến các phản ứng có hại có thể xảy ra đối vớiprotein VD: allgen trong thực phẩm đợc phát hiện trong phần protein của sữa,trứng, lạc, đậu nành và gạo

1.2.2.7 Collagen [18] [8] [23]

Lớp mô tái sinh của da bê loại dùng cho thực phẩm đã đợc sử dụng để sảnxuất màng bọc xúc xích từ collagen Để thay thế cho màng collagen, hãng UL đãphát triển công nghệ bọc collagen sử dụng phơng pháp đùn ra quanh xúc xích Quátrình đùn ép là quá trình liên tục và dễ khống chế hơn so với quá trình gián đoạnthông thờng trong đó thịt xay đợc nhồi vào màng tạo trớc Các dây chuyền chế biếnlớn với năng suất cao đợc sử dụng công nghệ ép đùn để tạo vỏ ngoài collagen Hơnnữa, việc sử dụng các loại protein khác collagen nh bột mỳ, zein ngô trong sản xuất

vỏ xúc xích cũng đợc đa ra

Màng collagen ăn đợc (Coffi, Brechteen, Mt Clemens, MI) cũng đợc sử dụngcho các sản phẩm nớng, jambong không xơng, cá file, thịt bê nớng và pate thịt, đã

đợc thơng mại hoá ở Mỹ cuối năm 1980 Theo các nhà sản xuất thì màng colagen

có thể giảm đợc sự co khi và tăng khả năng không tiết dịch của sản phẩm và dễdàng loại bỏ… t

Màng ăn đợc trên cơ sở colagen có khả năng thay thế lớp phủ thịt bằng chấtdẻo, các tảng thịt bò đợc bọc bằng màng trên cơ sở colagen đợc bảo quản ở -180Csau 2 tuần thì không khác nhiều so với mẫu đối chứng đợc bọc bằng chất dẻo vềquá trình oxi hóa, màu sắc, sự phát triển của vi khuẩn và cảm quan

1.2.2.8 Gelatin [18] [19] [21]

Màng gelatin đợc tạo ra bằng cách thuỷ phân một phần collagen, trong côngnghiệp dợc phẩm và thực phẩm là qúa trình kết nang các thành phần và sản xuất vỏbọc cho viên nén Bảo quản thịt và các các thực phẩm khác với màng gelatin đợcnghiên cứu và công bố trong các bằng sáng chế

Tơng tự nh các loại màng ăn đợc khác, lớp phủ gelatin có khả năng mangchất chống oxi hoá Thịt gà tây đợc phun bằng dung dịch huyền phủ tạo gelatin vớichất chống oxi hoá khác nhau, ít bị oxi hóa lipit hơn ở trong da và mỡ thịt (giá trịperoxit thấp hơn 60-90%) so với đối chứng trong quá trình đông lạnh ở -120C trong

6 tháng

Các dung dịch axit của gelatin và muối photphat nh hexameta photphat cũng

nh các dung dịch gelatinat kim loại đợc áp dụng cho thịt chế biến (xúc xích, thịtxông khói, jambong) Việc làm khô, tạo trong suốt có khả năng bảo vệ, chống lại sựphát triển của nấm mốc, gỉ muối, oxi hoá chất béo, mất mỡ Các sản phẩm đợc bọccũng có thể hàn gắn trong các màng bao gói chống nớc thông thờng

1.2.2.9 Protein sữa [18] [15] [19]

Màng và lớp phủ ăn đợc từ cazein, protein váng sữa và protein sữa nguyênkem đã đợc nghiên cứu Gần đây đã kết hợp sử dụng cazeinat với axit stearic để phủlên cà rốt gọt vỏ với monoglyxerit axetyl hóa phủ lên zucchesu Lớp phủ trên cơ sởprotein váng sữa đã đợc kiểm chứng đối với ngũ cốc ăn sáng, nho khô, đậu đônglạnh và phomat miếng và nh một chất chắn O2 đối với lạc Ngoài ra, phụ gia thựcphẩm cũng đợc kết nang trong protein váng sữa thành cacbohydrat

áp dụng một lớp phủ kết hợp từ mono hóa monoglyxerit với caseinat hoặcvới dịch phân lập từ protein váng sữa trên cá hồi đông lạnh đã đợc nghiên cứu Từdịch phân lập protein váng sữa, phun chất chống oxi hoá (axit ascobic và axit citric)không ảnh hởng tới tốc độ mất ẩm nhng làm chậm sự oxi hoá chất béo và làm giảmgiá trị peroxyt trong mẫu cá hồi đông lạnh

1.2.2.10 Protein ngũ cốc [18] [17] [12]

Tạo màng từ zein ngô, phần prolamin của protein ngô và từ gluten lúa mì, 1hỗn hợp các phần của prolamin và gluten của protein lúa mỳ đợc nghiên cứu rộngrãi Các loại protein ngũ cốc khác, đặc biệt là prolamin cũng là chất tạo màng rấttốt

Zein ngô đợc sử dụng trong các công thức phủ thơng mại đối với kẹo vàthuốc viên Sử dụng zein ngô dới dạng lớp phủ ăn đợc và màng bao gói cho thựcphẩm và gia cầm nấu chín gần đây mới đợc quan tâm Lớp phủ zein ngô cho sảnphẩm mới chế biến không làm giảm lợng ẩm mất đi nhng làm giảm sự oxi hoá chấtbéo (giá trị axit thiobarbitouric thấp hơn nhiều) sau khi bảo quản ở 40C trong 6 - 9ngày Khi đa tocopherol vào lớp phủ thì giá trị axit thiobarbitouric không giảmthêm Thịt gà tây đã đợc bọc trong màng zein ngô chứa chất kháng khuẩn (butylhyđroxiani), một chất nhũ hoá (monoglyxerit acetyl hóa) và một chất hoá dẻo (hỗnhợp của axit lactic, trietylen glycol và socbitol) Sau khi bảo quản ở 40C trong vòng

3 ngày, các phép đo hàm lợng hocxanal và đánh giá cảm quan về mùi vị cho thấycác mẫu đợc bao gói zein ngô ít bị oxi hoá lipit hơn so với các mẫu đợc bọc bằngPVC Tuy nhiên mùi vecni và vị đợc thấy trong quá trình chế biến

1.2.2.11 Protein dầu hạt [18]

Màng ăn đợc và màng từ protein thành phần của hạt đậu nành và lạc đã đợc

ấn định lại với màng protein, tốt nhất là màng làm từ hỗn hợp của protein đậu nành

độc lập và chất albumin trong trứng Thịt nạc đợc chuyển thành sợi và trộn trongcác dung dịch protein Dạng bột sệt đợc đùn ra, cắt thành miếng và gia nhiệt thànhprotein đông đặc Hơng vị của thịt đợc giữ lại bằng màng protein trong khi sản xuất

có bề mặt tốt và đặc tính giữ nớc Dùng protein đậu nành làm vỏ thuốc đã đợc chú ý

đến chức năng của màng ăn đợc từ protein đậu nành hoặc protein lạc lên các sảnphẩm thực phẩm khác cũng đợc biết đến

1.2.3 Cải thiện các đặc tính của màng protein [18] [2] [17] [20]

Các phơng pháp vật lý, hóa học và tạo protein enzym liên kết ngang đã đợcdùng để cải thiện các đặc tính cơ lý của màng protein Vì các phơng pháp này cóthể tăng chức năng của màng protein trên nhiều loại thực phẩm

Màng gluten bột mỳ và protein đậu nành có khả năng tăng khả năng giữ ẩm

và tăng độ giãn dài đã thu đợc bằng cách gia nhiệt dung dịch tạo màng hoặc bằngcách đúc khô màng Liên kết ngang bằng andehit và liên kết ngang giữa các phân tửprotein cũng đợc dùng tăng độ bền cơ học Điều này có đợc bằng cách xử lý màngvới đạm ngô, collagen, tách protein đậu nành và bột lúa mỳ, màng ghitaraldehyt xử

lý từ bột mỳ và bột bông và màng metylglyoxal xử lý từ đạm đậu nành Tuy nhiên,lợng độc tố đáng kể của aldehyt đã giới hạn các ứng dụng của màng protein xử lýbằng aldehyt là chỉ dùng làm các màng bọc không ăn đợc

Trans ghitamin, một đơn enzym từ huyết tơng, gan lợn và vi khuẩn tạo ra 

-(-ghitamic) lyzim liên kết ngang trong protein Màng carein tan trong nớc có độgiãn dài cao thu đợc bằng cách tạo liên kết ngang với trans ghitamin Các màngkhông tan trong dung dịch muối dodecylsunfat và trong -mercaptoetanol nhng dễtiêu hoá bằng enzym prolytic Giá thành cao và ứng dụng hạn chế transghitamindùng cho màng protein liên kết ngang Màng đơn protein đậu nành đợc xử lý vớicác enzym liên kết ngang khác, chất mà xúc tác sự oxi hoá của phần antylrosin phụthuộc vào dạng của di-, tri- và tert-tyrosin

Peroxit cây cải ngựa không có tác dụng cho khả năng thấm nớc của màngprotein đậu nành nhng tăng độ giãn dài của màng

Tơng tự nh cách chế tạo màng hai thành phần từ các xenlulozơ và chất béo,khả năng chống thoát nớc của màng protein đợc cải thiện bằng cách thêm các chấtbéo nh: sáp, axit béo, rợu béo, axetyl monoglyxerit và hợp chất lu huỳnh Nh đãnói, màng 2 thành phần protein - chất béo có khả năng thấm nớc thấp hơn mànglàm từ caseinat, protein bột mì, ghiten bột mì và đạm ngô Hơn nữa, các nghiên cứu

mới đây đã phát hiện ra màng làm từ protein - polisaccarit bằng cách kết hợp đạmngô với metyl xenlulozơ hoặc etyl xenlulozơ, bột mì với etyl 4xenlulozơ

1.3 Màng ăn đợc trên cơ sở tinh bột hóa dẻo

1.3.1 Giới thiệu

Tinh bột và dẫn xuất [18] [23] [5] [8] [17] [12] [10]

Amylozơ, phần liên kết mạch thẳng của tinh bột đợc biết tới do hình thànhmàng chắc, tơng đối bền và độc lập đối lập với màng amylopectin dòn và khôngliên tục Màng trong suốt không thấm dầu đợc hình thành từ dung dịch butanon-nớccủa amylozơ hồ hoá có mức độ thấm oxi thấp trong môi trờng khô Trong khi đó,màng tạo đợc từ dung dịch etanol- nớc của tinh bột amylozơ cao (71%) đã đợc xử lýtrớc bằng dimetyl sunfo oxit cho mức độ thấm oxi thấp ở độ cân bằng tơng đối cao

Dẫn xuất hydroxil propylat của tinh bột amylozơ cao tạo màng với khả năngchắn ẩm thấp nhng lại có khả năng chắn oxi ở độ ẩm tơng đối trên 78% Màng ăn đ-

ợc sản xuất theo phơng pháp đùn trên cơ sở hydroxil propionat tinh bột amylozơ cao

có mặt trong thơng mại với tên Ediflex Trong lĩnh vực ứng dụng bao gói, các màngnày rất đợc quan tâm khi sử dụng trong thực phẩm đông lạnh bao gồm thịt đônglạnh, gia cầm và cá Ediflex có tính co dãn, độ trong suốt, thấm oxi, chịu dầu và mỡthực vật, độ hòa tan trong nớc nóng và nớc lạnh, khả năng in nhãn rất tốt Đồngthời, màng phủ có thể bảo vệ thịt trong quá trình bảo quản lạnh và thờng bị hoà tankhi tan giá và nấu Tuy nhiên, không tài liệu tham khảo nào đợc tìm thấy trong cáctài liệu để đánh giá về ảnh hởng của màng tinh bột amylozơ cao hydropropyl hóakhi làm màng bảo quản cho thịt đông lạnh, thịt gia cầm và đồ hải sản

Các loại màng phủ [11] [18] [21] [16] [19] [23] [12]

Màng phủ tinh bột khoai lang: đợc tạo thành từ tinh bột khoai lang vàglyxerin trong dung dịch tạo màng, đợc sử dụng làm bao gói để kéo dài thời hạnbảo quản của dâu tây ở độ ẩm tơng đối 80% ảnh hởng của màng tinh bột khoailang tới quả đợc so sánh với màng bao gói PVC Màng tinh bột và PVC làm giảm

đáng kể thối quả so với đối chứng

Tinh bột màng khoai lang gồm 30% amylozơ rất quan trọng cho sản xuấtmàng do amylozơ tơng ứng với khả năng hình thành màng của tinh bột Màng tinhbột khoai lang đợc mô tả nh màng với nền đồng nhất, với cấu trúc bền ở điều kiệnxung quanh và chắn nớc kém hơn so với vật liệu tổng hợp, nó có thể hứa hẹn nhiềutiềm năng trong ứng dụng đối với rau quả sau thu hoạch

ứng dụng màng phủ ăn đợc để tăng thời gian bảo quản cho rau và quả đã đợc

đa ra trong những năm gần đây Mặt khác việc sử dụng màng phủ ăn đợc trong

đóng gói rau quả đã đợc trình bày trong nhiều tài liệu cụ thể Màng phủ tinh bột anớc phù hợp với các điều kiện độ ẩm tơng đối và nhiệt độ chắn tốt chuyển hóa oxi

và cacbonic nhng chắn kém đối với hơi nớc Các đặc trng này rất phù hợp trong bảoquản chất lợng của quả và rau, do nó dẫn đến sự giảm vận tốc hô hấp bằng cách hạnchế oxi tiếp xúc xung quanh và tăng cacbonic bên trong vì vậy làm chậm quá trìnhchín Việc chắn hơi nớc kém cho phép nớc di chuyển qua màng, vì vậy làm ngănquá trình ngng tụ nớc mà có thể là nguồn vi khuẩn có hại cho rau

Trong các loại quả mọng thì dâu tây đợc phát triển thơng mại trong nhữngnăm gần đây và nguyên nhân chính để phá hủy thời gian bảo quản và bị thối rữa là

do vi khuẩn gây ra Phơng pháp phổ biến để duy trì chất lợng và điều khiển quátrình thối của dâu tây là làm mát nhanh chóng sau khi thu hoạch và bảo quản ởnhiệt độ thấp trong khoảng 0- 40C với độ ẩm cao Do sự ảnh hởng của nhiệt độtrong quá trình vận chuyển và bảo quản dâu tây nên phơng pháp bảo quản là rấtkhó Quá trình h hỏng của dâu tây sau khi thu hoạch có thể đợc điều khiển bằngcách ứng dụng thuốc diệt nấm, tuy nhiên do thuốc còn sót lại đã ảnh hởng đến giácquan và giá trị dinh dỡng của quả tơi Hơn nữa khách hàng chỉ lựa chọn quả tơi dẫn

đến việc tìm ra biện pháp làm thế nào để bảo quản đợc hoa quả tơi trong thời giandài

Các loại màng phủ ăn đợc có thể kéo dài thời gian sử dụng sau thu hoạchcủa hoa quả và rau ảnh hởng của nhiều loại công thức màng phủ trên cơ sở tinhbột khác nhau đã đợc nghiên cứu Nguồn tinh bột đợc phân loại trên cơ sở hàm lợngamylozơ, với hàm lợng amylozơ trung bình trong khoai tây và ngô và hàm lợngamylozơ cao trong các sản phẩm amylo hóa và giàu amylozơ Chất lợng của quả đ-

ợc đánh giá bằng khối lợng mất, duy trì vững chắc, thối do vi khuẩn, phát triển màu

bề mặt, hàm lợng đờng và axit chuẩn Các ảnh hởng của hàm lợng tinh bột amylozơ

và nồng độ glyxerin lên tính chất màng cũng đợc phân tích Màng làm giảm số hoaquả bị nhiễm độc và kéo dài thời gian bảo quản của dâu tây bằng cách làm chậmquá trình già Thêm vào đó glyxerin có khả năng cải thiện đặc tính của màng (ởhàm lợng 20g/l là hiệu quả nhất) Nguồn tinh bột có ảnh hởng đầy đủ đến phát triểnmàu bề mặt, khối lợng mất và duy trì độ chắc Tinh bột có hàm lợng amylozơ caolàm giảm khối lợng mất, duy trì độ chắc và giảm h hỏng hơn là tinh bột hàm lợngamylozơ trung bình Sử dụng màng phủ ăn đợc là một phơng pháp nhằm bổ sungkéo dài thời gian sử dụng của hoa quả và rau sau khi thu hoạch Mặc dù các loạimàng phủ đợc sử dụng để làm mất nớc nhng màng vật liệu mới và các màng ăn đợc

lại liên quan nhiều đến đặc tính thấm, thuận tiện ứng dụng trong khí quyển biến đổi

ảnh hởng đến hoa quả tơi Một số nhà khoa học đã nghiên cứu ứng dụng của màngphủ lên rau nh cà chua, da chuột, ớt đỏ và các loại hoa quả khác nh chuối, táo, xoài

Do hoa quả phù hợp với lớp màng bán thấm nên có thể thấy màng ảnh hởng đếntính chất sinh học của quả, làm giảm chín, trao đổi chất sau thu hoạch vì thế kéo dàithời gian bảo quản của quả Các loại quả dễ hỏng nh quả mọng và quả nhiệt đới làsản phẩm phù hợp để đợc bảo vệ bởi màng Nguồn tinh bột có ảnh hởng đến bề mặtphát triển màu, mất khối lợng và giữ đợc độ chắc

1.3.2 Cơ chế hóa dẻo [2] [16] [13]

Các chất hóa dẻo xâm nhập vào các hạt tinh bột và phá hủy liên kết hydrocủa tinh bột trong điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao và bị cắt Kết quả là lực liênkết giữa các đại phân tử tinh bột bị phá vỡ các phân tử dễ dàng trợt lên nhau và khảnăng chịu kéo tăng lên, làm tăng độ co dãn của màng, đồng thời làm tăng khônggian phân tử

1.3.3 Tác nhân hoá dẻo cho tinh bột

1.3.3.1 Nớc [19] [16] [11] [4]

Tính co dãn, nhựa trên cơ sở tinh bột ngô, khoai tây, sáp ngô và tinh bột lúa

mỳ đã đợc sản xuất bằng phơng pháp ép khuôn tinh bột tự nhiên Tính chất cơ họccủa tinh bột ép khuôn, với nhiệt độ hóa thủy tinh nhỏ hơn nhiệt độ phòng, phụthuộc chặt chẽ vào hàm lợng nớc trong hỗn hợp trớc Hàm lợng nớc khác nhautrong hỗn hợp sơ bộ có thể dẫn tới sự phụ thuộc thay đổi về ứng suất và độ dài khi

đứt ảnh hởng này có thể là do sự phụ thuộc của tính linh động polysaccarit vàohàm lợng nớc trong hỗn hợp sơ bộ ảnh hởng của lợng nớc và chất dẻo hóa lên tínhchất cơ học của tinh bột nhiệt dẻo đã đợc xác định trong một số nghiên cứu Theoquan điểm hóa học polyme tăng hàm lợng chất dẻo hóa làm giảm nhiệt độ hóa thủytinh (Tg) cũng có thể áp dụng cho tinh bột nhiệt dẻo Hơn nữa, việc tinh thể hóa lại

ở nhiệt độ trên Tg của polyme cũng đợc quan sát thấy ở gần nhiệt độ hóa thủy tinh,hiện tợng giãn ra nh tăng thể tích đợc cho là do nguyên nhân lão hóa vật lý của vậtliệu, dẫn tới giòn Trong tinh bột nhiệt dẻo, phân hủy tinh bột xảy ra ở nhiệt độ tơng

đối cao, ứng suất trợt lớn và với lợng nớc giới hạn sẽ ảnh hởng đến cả sự trơng vàphân hủy trong vật liệu đồng hình cực nhỏ Nh các polyme tổng hợp, việc phát triểnmột polyme tơng tác cao hay tối u hóa vật liệu có tính chất cơ học tốt Độ linh độngcủa polyme sẽ xác định hệ tơng tác mạch - mạch của polyme và độ rối, các thông sốgia công nh nhiệt độ, độ trợt và áp suất, thành phần của hỗn hợp sơ bộ nh hàm lợngdẻo hóa và nguồn tinh bột đợc cho là ảnh hởng đến tính chất cơ học cuối cùng của

tinh bột dẻo hóa Mặc dù rất ít đợc biết đến về chức năng cụ thể trong quá trìnhtinh bột ít ẩm và nhiệt độ cao, nớc đợc cho là ảnh hởng đến độ linh động củapolysaccarit và hệ tơng tác mạch - mạch hay độ rối Một lợng glyxerin cố định đợcthêm vào để làm giảm nhiệt độ hóa thủy tinh xuống dới nhiệt độ phòng và lợng nớctrong hỗn hợp là khác nhau Sau khi hàm lợng nớc cân bằng thì lợng nớc có mặttrong gia công cũng có thể ớc lợng đợc, trong khi các thông số khác nh nhiệt độ hóathủy tinh và độ tinh thể hóa sẽ là hằng số trong trong các vật liệu đợc thiết lập lại.Các tính chất cơ lý ở trên nhiệt độ hóa thủy tinh khi ép khuôn tinh bột ngô, khoaitây, sáp ngô và tinh bột lúa mỳ phụ thuộc vào cả hàm lợng nớc trong quá trình épkhuôn và loại tinh bột

Glyxerin đợc xác nhận là một chất hoá dẻo tốt cho tinh bột và có thể làmtăng khả năng gia công của tinh bột Với sự tăng hàm lợng glycerin độ nhớt biểukiến của tinh bột nóng chảy và nhiệt độ hoá thuỷ tinh đều giảm Phân tích SEM đãcho thấy glyxerin có thể giúp phá huỷ cấu trúc hạt của tinh bột trong khi đùn và chếbiến nó thành vật liệu nhựa nhiệt dẻo và có thể chế biến lại

1.3.3.3 Sorbitol [6]

Màng trên cơ sở tinh bột đợc ứng dụng để kéo dài thời gian bảo quản của dâutây, bảo quản ở 0oC và độ ẩm tơng đối là 84,4% ảnh hởng của hàm lợng amylozơcủa tinh bột, loại chất dẻo hóa (glyxerin và sorbitol) và kể cả tác nhân chống vikhuẩn trong công thức của màng phủ đợc phân tích Sự đặc trng hóa vi cấu trúc củamàng có liên quan đến quan sát thấm hơi nớc (WVP) Màng phủ đợc làm bằng tinhbột với hàm lợng amylozơ cao hơn làm giảm WVP, mất khối lợng và giữ lại độchắc quả trong thời gian bảo quản dài hơn là màng tạo thành với tinh bột có hàm l-ợng amylozơ trung bình Màng phủ với sorrbitol cho WVP nhỏ hơn so với glyxerin.Cả sorbitol và glyxerin đều làm giảm mất khối lợng, duy trì độ bền màu và bề mặtmàu sắc của hoa quả, với sorbitol 20g/ l cho hiệu quả dẻo hóa cao nhất Sorbitol đợc

sử dụng rộng rãi trong các công thức màng a nớc ảnh hởng của chất dẻo hóa lêntính thấm hơi nớc và khí phụ thuộc vào nền, loại chất dẻo hóa và điều kiện môi tr-ờng Màng phủ với sorbitol giúp làm giảm tổng lợng vi khuẩn Việc thêm vào kalisorbat làm màng hiệu quả hơn do thời gian bảo quản đợc kéo dài đến 28 ngày khi

từ nông nghiệp

Sự hình thành màng phủ và các tính chất của polysaccharite, protein, chấtlỏng đã đợc xem xét đến Lĩnh vực thơng mại ứng dụng màng thức ăn và màng phủcác sản phẩm tơi từ sáp, dầu, nhựa thông và đờng để tạo ra axit béo polyeste, vỏ bọccollagen cho xúc xích, màng bọc pha chế cho socola, hay tạo ra các men để làm cácloại bánh mứt, kẹo từ một loại nhựa cây dạng màng, màng phủ cho các sản phẩm cơbản đợc làm từ ngũ cốc nh đậu phộng, kẹo ngọt và các viên thuốc, các loại màng

phủ từ gelatin để dùng trong việc bảo quản các loại thuốc và các loại màng phủ đợclàm từ xenlulozơ dạng dung dịch để bảo quản các thành phần nhỏ của thực phẩm.

1.3.4.1 Các nhân tố cơ bản trong việc sử dụng màng phủ trong lĩnh vực thực phẩm, gia cầm và đồ biển [18]

Hầu hết các loại sản phẩm trong công nghiệp thực phẩm khi sử dụng côngthức màng ăn đợc đều gặp phải các thách thức liên quan đến an toàn thơng mại,dinh dỡng, độ bền, tính kinh tế và chất lợng của thực phẩm Đặc biệt là trong côngnghiệp bảo quản thịt, gia cầm và cá Những nhân tố sau đây là khả năng có lợi khi

sử dụng màng phủ ăn đợc:

- Việc mất hơi ẩm trong quá trình bảo quản cá hoặc các thực phẩm đông lạnhdẫn tới thay đổi mùi vị, kết cấu và màu sắc và tất nhiên là cả khối lợng Màng phủthực phẩm với tính chất chắn tốt giúp giảm bớt hiện tợng mất nớc Ví dụ: khi thựcphẩm đợc giữ trong môi trờng chân không thì chỉ giảm 3 - 5% khối lợng sản phẩm

sẽ mất do bay hơi ứng dụng khi sử dụng màng phủ có u thế hơn so với khi sử dụngchân không là ngăn cản sự thoát hơi nớc, do đó có giá trị kinh tế trong việc giữ khốilợng sản phẩm

- Thịt, gia cầm, cá tơi đợc đóng gói bằng màng phủ plastic, các loại sản phẩmhoa quả đợc đóng trong các khay nhựa sẽ kém hấp dẫn đối với ngời tiêu dùng.Màng ăn đợc ngăn cản sự thoát nớc, làm tăng số lợng sản phẩm bày bán trực tiếp,

đồng thời có thể loại trừ đợc các vị trí đọng nớc trong các hộp bao bì đựng sảnphẩm

- Tốc độ ôi, hỏng thực phẩm do quá trình oxi hóa lipid và tạo màu nâu đối vớisản phẩm do quá trình oxi hóa myoglobin trong thực phẩm có thể đợc khắc phụcbằng các loại màng bọc để làm giảm khả năng thấm oxi giống nh việc làm giảm sựgia tăng trong điều kiện kỵ khí

- Đối với màng ăn đợc dạng dung dịch đợc gia nhiệt khi ứng dụng, có thể làmgiảm bớt hiện tợng ôi thiu và sự phát sinh các vi khuẩn có hại và tạo sự kém hoạt

động trong việc phân giải các enzym ở bề mặt thực phẩm, gia cầm và đồ biển

- Cũng giống nh ứng dụng linh hoạt của đóng gói linh động các loại thựcphẩm màng ăn đợc mang các chất chống oxi hoá (nh axit tocopherol) và các chấtkháng khuẩn (nh các axit hữu cơ) có thể đợc xử lý trực tiếp trên bề mặt thịt, vì vậylàm chậm phân hủy gây hỏng sản phẩm và mất màu đồng thời làm giảm các vikhuẩn

- ứng dụng màng phủ trên bề mặt sản phẩm nh cá, gia cầm, các thực phẩmnhỏ dạng hạt, bánh mỳ và các đồ nớng sẵn nhằm cải thiện chất lợng sản phẩm bằngviệc giảm thiểu lợng dầu trong quá trình chế biến

Những lý do trên cho thấy màng phủ ăn đợc có thể làm tăng chất lợng củathịt, gia cầm và đồ biển Hơn thế nữa thực phẩm, gia cầm và công nghiệp hải sảncũng có thu đợc lợi ích khi sử dụng các loại màng phủ từ polyme phân hủy sinh họchay copolyme hoặc các sản phẩm trong việc phát triển màng và màng phủ cho cácloại thực phẩm đóng gói hoặc cho các ngành công nghiệp khác

1.3.4.2 Đặc tính thấm hơi nớc của màng tinh bột ăn đợc [20] [10]

Quá trình chuyển nớc trong màng ăn đợc trên cơ sở sản phẩm tinh bột là mộthiện tợng phức tạp do tơng tác mạnh của phân tử nớc thấm hút với cấu trúc polymetinh bột Đẳng nhiệt thấm hút nớc trên màng tinh bột amylozơ cao có dạng đờngthẳng trong phạm vi nghiên cứu (545oC) vì thế độ ẩm thờng bị ảnh hởng của cácthông số nh nhiệt độ, bề dày màng và hàm lợng chất dẻo hóa Độ thấm hơi nớc cuốicùng có khả năng chuyển đổi khối lợng, tơng tác chất tan và polyme trong màng ăn

đợc Theo động học của quá trình không thuận nghịch, sự khác nhau về hóa thế củanớc là lực truyền nớc qua màng Khi quá trình xảy ra ở nhiệt độ và áp suất không

đổi, hóa thế của nớc khác nhau do đó nồng độ hơi nớc khác nhau ở 2 mặt độ thấmnớc đợc định nghĩa là tích của độ khuếch tán và độ hòa tan chỉ khi định luật Fick vàHenry đợc thỏa mãn hoàn toàn đối với hầu hết các màng ăn đợc hơi nớc tơng tácmạnh với cấu trúc của polyme, độ khuếch tán và hòa tan cùng phụ thuộc vào ảnh h -ởng của lực định hớng Các báo cáo thực nghiệm cho thấy thấm hút nớc là một quátrình sol- gel thuận nghịch Cân bằng thấm hút đợc mô tả bằng phơng trình BET

đơn giản Vì vậy độ hòa tan của nớc đợc coi nh là hàm nghịch của nhiệt độ Khi độ

ẩm tơng đối lớn hơn 52% độ trơng đợc chú ý, nền polyme mở và quá trình chuyểnnớc dễ dàng Trong một miền khác, gần bề mặt nghiên cứu nếu độ ẩm tơng đốigiảm thì nền polyme sẽ ít bị ảnh hởng bởi nồng độ nớc hấp thụ Có thể thấy rằngvùng có nồng độ nớc thấp bị ngăn cản nớc hấp thụ khuyếch tán vì thế độ thấm hơinớc không phụ thuộc vào bề dày màng Có thể thấy rằng khi có mặt chất dẻo hóa sẽtốt hơn do làm tăng tính a nớc tự nhiên đồng thời làm tăng vận tốc khuyếch tán nớctrong màng bằng cách cho phép mạch polyme linh động hơn Nghiên cứu cho thấy

số liệu độ thấm của màng trên cơ sở tinh bột ngô amylozơ cao sẽ cho các thông sốtính chất nh hàm lợng chất dẻo hóa, gradien hoạt động nớc, bề dày màng và nhiệt

độ tơng hợp nhau

1.3.4.3 Tính chất cơ lý [10] [20]