Ăn nhiềurau, quả giúp cơ thể tránh được các bệnh về tim, đột quỵ,… ổn định huyết áp và ngăn một sốbệnh ung thư; han chế hiệu quả các bệnh liên quan đến đường ruột đặc biệt như viên ruộtt
Trang 1BỘ CÔNG THƯƠNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM
Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
Trang 2GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh
DANH SÁCH SINH VIÊN
Trang 3MỤC LỤC
Trang 4Lời mở đầu
Rau quả tươi đóng vai trò quan trọng trong khẩu phần ăn hằng ngày của con người Ăn nhiềurau, quả giúp cơ thể tránh được các bệnh về tim, đột quỵ,… ổn định huyết áp và ngăn một sốbệnh ung thư; han chế hiệu quả các bệnh liên quan đến đường ruột đặc biệt như viên ruộtthừa, bảo vệ mắt khỏi hai loại bệnh thoái hóa rất phổ biến là đục nhân mắt và chấn đen trongmắt… Tuy nhiên hiện nay vì lí do lợi nhuận và tiện lợi, rất nhiều loại hóa chất độc hại bảoquản rau quả tươi lâu đã được sử dụng Hóa chất được sử dụng phun lên trái cây để bảo quảntrái cây tươi lâu hầu hết đều nằm ngoài danh mục và có hàm lượng không kiểm soát được
Trang 5Không chỉ làm giảm chất lượng trái cây mà những chất này còn gây bệnh nguy hiểm cho conngười
Hiện nay, cách bảo quản tốt nhất là bảo quản lạnh Nhưng theo các chuyên gia dinh dưỡng,cách bảo quản này không tiết kiệm năng lượng lại đòi hỏi chi phí cao
Chính vì vậy việc sử dụng màng bảo quản rau quả đang được nhiều người sử dụng Nắmvững một số phương pháp bảo quản rau quả có thể giúp các bà nội trợ không lặn lội đi chợtrong ngày đông lạnh giá, mưa bão mà vẫn bảo đảm dinh dưỡng cho gia đình, các nhà vườnbảo quản trái cây tươi lâu trong nhiều tuần tránh việc bán tháo, bán đổ gây tổn thất…dưới đây
là một số loại màng phổ biến được sử dụng rộng rãi mà chúng tôi xin giới thiệu đến các bạn
I Các biện pháp bảo quản nông sản bằng màng
1 Khái quát chung về các loại màng bảo quản nông sản
Trang 61.1/ Khái niệm về màng bảo quản nông sản
Màng bảo quản nông sản là vật liệu bao quanh nông sản sau thu hoạch nhằm ngăn cản
sự tiếp xúc giữa nông sản tươi và các vi sinh vật phá hủy, khí oxy, hạn chế một phần độ
ẩm Từ đó nông sản sẽ không bị dập úng, không bị phá hủy bởi vi sinh vật hay các tácnhân khác từ môi trường Hiện nay người ta đã tạo ra rất nhiều loại màng bảo quản,nhưng chúng ta cần chọn lựa loại màng nào tối ưu nhất (rẻ tiền, dễ kiếm, không ô nhiễmmôi trường…)
1.2/ Phân loại.
Nếu dựa vào nguồn gốc vật liệu tạo màng, có hai loại phổ biến hiện nay:
Màng polymer nguồn gốc sinh học và các lớp phủ ăn được
Màng đóng gói theo phương pháp điều chỉnh khí quyển MAP (modifiedatmosphere packaging)
1.3/ Tác dụng của màng.
Màng bọc lên bề mặt vỏ nông sản sẽ có tác dụng:
Kìm hãm quá trình hô hấp
Tạo dáng vẻ
Ngăn ngừa nấm bệnh xâm nhập
Làm giảm quá trình thoát hơi nước trên bề mặt vỏ nông sản
→ màng bao sẽ giúp kéo dài thời gian tươi ngon của nông sản sau thu hoạch
1.4/ Đặc tính của màng.
Không độc, không mùi vị
Điều khiển được tính thấm khí và khả năng ngăn ngừa sự thoát ẩm của rau quảđối với môi trường xung quanh
Có tính đàn hồi, khó bị xé rách
2 Màng polymer sinh học.
2.1/ Khái quát chung.
Nói chung các polyme sinh học đều có hiệu quả cao và dễ chế biến thành màng mỏngnhờ công nghệ gia công chất dẻo thông thường; các polyme sinh học nguồn gốc tự nhiênphổ biến nhất được sử dụng hiện nay là những polyme có nguồn gốc polysaccarit và
Trang 7protein Polysaccarit tan được sử dụng để tạo ra các lớp mỏng vật liệu ăn được trên bềmặt thực phẩm hoặc giữa các thành phần thực phẩm với nhau Các màng này hoạt độngnhư chất ức chế ẩm, khí, hương vị và vận chuyển chất lỏng Chúng có thể bao gồm cácchất chồng oxy hóa, tác nhân chống vi khuẩn, chất bảo quản và các chất phụ gia khác đểtăng tính nguyên vẹn cơ học hay các đặc tính trong quá trình xử lý, chất lượng thực phẩm
và để thay đổi độ bóng bề mặt Nhiều loại polysaccarit tan và các dẫn xuất của chúng cóthể sử dụng để phủ bao gồm alginat, carageenan, xenlulozo và dẫn xuất pectin, tinh bột
và dẫn xuất…Gần đây protein cũng được coi là chất liệu tạo màng dễ phân hủy Proteinrất hấp dẫn các nhà hóa học polyme vì chúng có nhiều chức năng về mặt hóa học, proteinsẵn có trong tự nhiên và khá phù hợp cho công nghệ tạo màng
Màng polysaccarit và protein chắn khí tốt nhưng chắn ẩm kém Tuy nhiên hiện nay đãphát triển được một số loại màng protein bền với nước
2.2 Các loại vật liệu sử dụng trong các lớp phủ ăn được và màng.
Rất nhiều loại vật liệu khác nhau có thể được sử dụng trong các lớp phủ và công thứctạo màng Những mô tả về các loại thành phần chính phổ biến nhất hay các loại màngđược đưa ra dưới đây
2.2.1/ Các lipit.
Lipit bao gồm các nhóm hợp chất kỵ nước, với các ester trung hòa của glycerol và cácacid béo Chúng cũng bao gồm sáp Các acid béo và các alcohol thiếu sự toàn vẹn về mặtcấu trúc và thường bền ở dạng tự do giúp tạo màng tốt Có bản chất dễ gẫy, lipit thườngđược kết hợp với một cấu trúc mạng lưới của vài hợp chất jhac1 chẳng hạn nhưpolysaccharide Các hợp chất lipit vì thế thường xuất hiện trong các lớp phủ hỗn hợp từ ítnhất hai thành phần Các mạng lưới củng cố này, nếu được làm từ các polymer ưa nước,
có thể ảnh hưởng đến khả năng chống chịu của màng đối với sự vận chuyển hơi nước.Tổng quát, các loại dầu không chống lại sự thấm các loại khí và hơi nước tốt bằng cácdạng sáp rắn Stearyl alcohol là vật liệu chống thấm O2 tốt nhất Tóm lại, các lớp phủ cóbao gồm các lipid dạng rắn lên đến 75% có thể sử dụng cải thiện vẻ bề ngoài của lớp phủ
mà không làm mất đi đặc tính chống ẩm, nhưng nếu chỉ dưới 25% dạng rắn, tính thấm sẽtăng lên
Trang 8Một số các loại dầu như: dầu parafin, dầu khoáng, dầu hải ly (castor oil), dầu cải,acetylate monoglyceride, và các loại dầu thực vật (dầu phộng, dầu bắp, dầu nành) có thểđược sử dụng kết hợp với các thành phần khác hoặc sử dụng riêng để phủ các sản phẩmthực phẩm Các loại sáp như: parafin, carnauba, sáp ong và các sáp polyethylene cũng cóthể sử dụng kết hợp hay độc lập để làm lớp phủ thực phẩm.
2.2.2/ Các Protein.
Các loại protein đã được sử dụng cho các ứng dụng phi thực phẩm nhờ đặc tính tạomàng của chúng từ thời cổ đại dưới dạng các hợp chất keo, sơn da thuộc, các lớp phủgiấy và mực Gần đây hơn, các vật liệu protein, chằng hạn như protein casein của sữa vàprotein zein của bắp đã được dùng làm màng phủ ăn được cho các loại thịt xay, cũng nhưcác loại hạt và sản phẩm bánh ke Các lớp màng protein có nguồn gốc thực vật bao gồmzein bắp, gluten bột mì, protein đậu nành, protein đậu phộng Keratin, collagen, gelatin,casein và protein whey sữa là những loại màng có nguồn gốc động vật Điều chỉnh giá trị
pH của các lớp màng protein có thể làm thay đổi dạng màng và tính thấm Hầu hết cácmàng protein thì hút nước và vì thế không phải là vật cản ẩm tốt Tuy nhiên các màngprotein khô như zein, gluten bột mì, và đậu nành thì có tính thấm O2 kém
2.2.3/ Các cacbohydrate.
Polysaccharide được sử dụng trong thực phẩm với tác dụng làm đặc, làm bền, tácnhân tạo gel và nhũ hóa Chúng cũng có thể là các tác nhân để sản xuất những màng ưanước từ những nguồn dồi dào và có thể phục hồi với rất nhiều dạng có tính dẻo, tươngđối ít thấm khí, nhưng lại kém chống nước
2.2.3.1/ Xenlulozo.
Xenlulozo là dạng polysacchride chiếm số lượng nhiều nhất, là một thành phần chínhcấu tạo nên thành tế bào Xellulozo được cấu tạo bởi các đơn phân là các phân tử glucoseliên kết với nhau bằng liên kết β-1,4 Dưới trạng thái tự nhiên, xenlulozo không tan trongnước, nhưng những dẫn xuất của chúng như Natri- carboxymethylcellulose (CMC),methylcellulose (MC), hydroxypropyl cellulose (HPC) và hydroxypropyl methylcellulose(HPMC) thì tan trong nước Các loại dẫn xuất này có các tính thấm nước và khí khácnhau và là những chất tạo màng tốt CMC và MC không độc, được sản xuất ở Mỹ và hầu
Trang 9hết các quốc gia Châu Âu HPC và HPMC không được phép sử dụng cho thực phẩm ởnhiều quốc gia Vài loại màng thương phẩm được sản xuất từ xenlulozo như, TAL Pro-long (Courtaulds Group, London), Semperfresh (United Agri Products, Greeley, Co) vàNature Seal (EcoScience Corp, Orlando, FL) Một số sản phẩm từ xenlulozo khác đượcgọi là sợi cellulo (cellulo fiber), sản phẩm này được tạo nên từ vi khuẩn xenlulozo quaquá trình lên men hiếu khí xenlulozo của chủng Acetobacter
2.2.3.2/ Pectin.
Pectin là một polymer của các acid polygalacturonic và ester methyl của chúng.Pectin có nhiều ở quả, củ hoặc thân cây Trong thực vật, pectin tồn tại dưới hai dạng:dạng protopectin không tan, tồn tại chủ yếu ở thành tế bào, và dạng hòa tan pectin tồn tạichủ yếu ở dịch tế bào Về mặt cấu tạo, Pectin là các polysaccharide, mạch thẳng, cấu tạo
từ sự liên kết giữa các mạch của phân tử acid D-galacturonic C6H10O7, liên kết với nhaubằng liên kết 1,4-glucoside Trong đó một số gốc acid có chứa nhóm thế methoxyl (-OCH3) Chiều dài của chuỗi acid polygalacturonic có thể biến đổi từ vài đơn vị tới hàngtrăm đơn vị galacturonic Pectin phân làm hai loại HMP (High Methoxyl Pectin): Nhóm
có chỉ số methoxyl cao: MI >7%, trong phân tử pectin có trên 50% các nhóm acid bị esterhóa (DE >50%) LMP (Low Methoxyl Pectin): Nhóm có chỉ số methoxyl thấp: MI <7%,khoảng từ 3-5%, trong phân tử pectin có dưới 50% các nhóm acid bị ester hóa (DE
<50%)
Các lớp màng phủ từ pectin nhìn chung có tốc độ thấm nước cao do bản chất ưa nướccủa chúng Việc này có thể cải thiện bằng các them vào thành phần tạo màng paraffin haysáp Độ căng giãn của màng pectinic acid tăng lên khi số nhóm methoxyl tăng
Trang 10D 1-4 Nó là một loại vật liệu không tan giống xelulozo và phản ứng hóa học thấp Giốngnhư xenlulozo, nó cũng có chức năng như một polysaccarit tạo cấu trúc Nó có nhiềutrong giáp xác, côn trùng, nấm, vỏ tôm, cua Vỏ xương của các loài giáp xác này chứakhoảng 75% canxi cabonat và 15-20% chitin Về tác dụng tạo màng và đặc tính tạo màngcủa chitin và chitosan sẽ được đề cập trong phần ứng dụng.
2.2.3.4/ Tinh bột.
Tinh bột là polysaccarit dự trữ chủ yếu của thực vật bậc cao có trong hạt, củ, rễ vàmột lượng nhỏ trong thân và lá Nó tồn tại dưới dạng không tan trong nước, các hạt hìnhcầu với hình dạng, kích thước và phân bố kích thước đặc trưng cho từng loại thực vật.Các vật liệu từ tinh bột (amylose, amylopectin và các dẫn xuất) đã được sử dụng để tạonên các lớp phủ Những màng này được cho là bán thẩm thấu với khí CO2 nhưng lạikhông thấm O2 Hầu hết tinh bột đều gồm 25% amylose và 75% amylopectin, trừ tườnghợp bắp lai ghép, có tỷ lệ 50%-80% amylose Trong hai loại này, amylose thì tạo màngtốt hơn Vài loại dẫn xuất, chẳng hạn như hydroxylpropyl amylose, cho thấy tính thấm O2
chậm , tan mạnh hơn trong nước và có đặc tính kéo giãn tốt tuy nhiên lại kém bền vớihơi nước Các dextrin cũng được sử dụng tạo màng Các lớp phủ từ các polymer này cótính thấm hơi nước chậm hơn so với các màng được làm từ tinh bột
Một loại màng trên cơ sở tinh bột đã được sản xuất thành công trong thương mại làdạng dẹt- một phát minh bắt nguồn từ người Nhật đó là một loại màng trên cơ sở tinh bộtđược chế tạo từ bột gạo bổ sung một lượng nhỏ gôm thực vật Hồ loãng sau đó được sấytrống ở 1020C trên trục gia nhiệt Nó tạo ra màng mỏng và cần được bảo quản ở độ ẩmđược kiểm soát nghiêm ngặt để tránh giòn vỡ
2.2.3.5/ Aloe Vera - nha đam.
Gel nha đam đã được sử dụng để phủ nho tươi và kép dài thời gian sử dụng chúng lênkhoảng 35 ngày tại 10C loại gel thể hiện tính chất như một màng chắn đối với O2 và CO2,tạo nên một dạng màng kiểu MA, và cũng có khả năng chống ẩm, và chính vì lý do đógiảm được việc mất khối lượng, hóa nâu, mềm nhũn, và sự phát triển của nấm men cũngnhư nấm mốc Dạng vật liệu này được nhận thấy có chứa các chất chống vi sinh vật và vì
Trang 11vậy chống đươc thối rữa Aloe veera chứa các cacbohydrate malic acid-acetylat (bao gồmcác β-1-4-glucomanna) được chứng minh rằng có tính chống viêm.
2.3Các phụ gia và chất xử lý thêm vào công thức màng.
Các chất khác thêm vào màng hay lớp phủ ăn được bởi hai lý do cơ bản Một là để cảithiện cấu trúc, cơ chế và điều chỉnh các đặc tính của lớp phủ Lý do thứ hai là để cải thiệnchất lượng, mùi vị, màu sắc cũng như các đặc tính tự nhiên của các sản phẩm được phủ
2.3.1 Chất làm mềm dẻo, chất nhũ hóa và chất hoạt động bề mặt.
2.3.1.1/ Chất làm mềm dẻo (Plasticizer)
Các chất làm mềm dẻo thường sử dụng là những chất có khối lượng phân tử nhỏ và cóthể làm tăng độ bền cũng như tính linh động cho lớp phủ, tuy nhiên nó cũng làm tăng tínhthấm của lớp phủ đối với hơi nước và các chất khí Các chất làm mềm dẻo phổ biếnthường bao gồm các polyol như glycerol, sorbitol, manital, propylene glycol vàpolyglyceride Sucrose, các este của acid béo và các acetylat monoglyceride cũng được
sử dụng như chất làm mềm dẻo
2.3.1.2/ Chất nhũ hóa và Chất hoạt động bề mặt.
Chất nhũ hóa có thể phân loại thành các tác nhân hoạt động bề mặt hay chất ổn địnhphân tử lượng lớn Chất ổn định phân tử lượng lớn là protein, các loại gum, và tinh bộtlàm chất nhũ hóa Các tác nhân hoạt động bề mặt làm giảm hoạt độ nước bề mặt và cóhiệu quả đến tốc độ mất ẩm của thực phẩm khi được sử dụng trong màng phủ Điều này
đã được chứng minh bởi glycerol monopalmitate và glycerol monostearate cũng như cácrượu béo 16 đến 18 cacbon Việc giảm hoạt độ nước bề mặt tại mặt tiếp xúc hai phanước- dầu giúp cho cả hai pha ổn định nhũ hóa, điều này khá quan trọng trong việc kéodài thời gian sử dụng cho các lớp phủ Cân bằng giữa liên kết ưa nước- liên kết kỵ nước(hydrophilic-lipophilic balance HLB) của các chất hoạt động bề mặt phân các chất này ratheo những phần ưa nước và những phần kỵ nước Điều này giúp chúng thể hiện vai tròcủa những chất nhũ hóa
2.3.2/ Các tác nhân diệt nấm và khống chề sinh học.
Trang 122.3.2.1/ Các tác nhân diệt nấm.
Trái cây tươi và các loại rau quả dễ bị ảnh hưởng bởi rất nhiều loại nguyên nhân gây
hư hỏng sau thu hoạch, điều này có thể giảm thiểu nhờ vào việc xử lý với các thuốc diệtnấm khi phủ hoặc không phủ sáp Khoảng 20 hợp chất đã được phát triển và kiểm tra để
sử dụng làm thuốc diệt nấm sau thu hoạch trong suốt hơn 30 năm qua, nhưng nhiều loại
bị cấm hoặc không được cho phép tại Mỹ cũng như một số quốc gia khác Sử dụng thuốcdiệt nấm trong lớp phủ trái cây đã được sử dụng cho các loại quả citrus, bao gồm thuốcBenomyl, imazalil, và thiabendazole (TBZ), hai loại sau hiện nay đã được đăng ký để sửdụng cho các loại quả citrus tại Hoa Kỳ Việc sử dụng thuốc diệt nấm trong các lớp phủcho các loại quả hạch (thường là methyl1-1-(butylcarbamoyl)-2-benzimidazolecarbamatehay benomyl), đu đủ (TBZ), dâu tây ((3-(3,5-dichlorophenyl)-N-(1-methylethyl)-2,4-dioxo-1-imidazolidinecarboxamide,iprodione hay Roveral), cà chua ((N-[(trichloromethyl)thio]-4-cyclohexene-1,2-dicarboximide hay captan) và táo (Roverol)cũng như captan và benomyl cho quả mâm xôi
2.3.2.2/ Các tác nhân khống chế sinh học
Các loại nấm men và vi khuẩn đối kháng ức chế sự phát triển của nấm mốc và vì vậykéo dài thời gian sử dung của rau quả và trái cây tươi Cơ chế của việc này được thể hiệntrong các hợp chất kháng sinh, sự cạnh tranh để lấy thức ăn tại những vùng bị giập củacác sản phẩm tươi, tương tác trực tiếp với các nguồn vi sinh gây hại, và sự cảm ứngnhững phản ứng bảo vệ của cơ thể vật chủ Những ho85p chất này đã thành công trongviệc ứng dụng cho lớp phủ trái cây và cho thấy có thể làm chậm lại sự hư hỏng của cácloại quả citrus Hai sản phẩm trên thị trường Hoa Kỳ là Biosave (EcoScienceCorp.,Orlando,FL) chứa các vi khuẩn đối kháng (Pseudomonas syringae), và Aspire®(Ecogen Corp Langhorne, PA), chứa một loại nấm men đối kháng (Candida oleophila)
để kiểm soát quá trình thối rữa ở táo và các quả họ citrus
2.3.3/ Chất bảo quản.