KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CỦA MÀNG ĐƠN ĂN ĐƯỢC TỪ MỘT SỐ BIOPOLYMER VÀ ỨNG DỤNG TẠO TÚI GIA VỊ CHO SẢN PHẨM MÌ ĂN LIỀN

HỒ CHÍ MINH ---o0o--- KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CỦA MÀNG ĐƠN ĂN ĐƯỢC TỪ MỘT SỐ BIOPOLYMER VÀ ỨNG DỤNG TẠO TÚI GIA VỊ CHO SẢN PHẨM MÌ ĂN LIỀN Họ và tên sinh viên: Đặng Ng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

-o0o -

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CỦA MÀNG ĐƠN ĂN ĐƯỢC TỪ MỘT SỐ BIOPOLYMER VÀ ỨNG DỤNG TẠO TÚI GIA VỊ

CHO SẢN PHẨM MÌ ĂN LIỀN

Họ và tên sinh viên: Đặng Ngọc Tuyết Ngành: Bảo Quản Và Chế biến Nông Sản Thực Phẩm

Niên khóa: 2006 - 2010

KHẢO SÁT TÍNH CHẤT CỦA MÀNG ĐƠN ĂN ĐƯỢC TỪ MỘT SỐ BIOPOLYMER

VÀ ỨNG DỤNG TẠO TÚI GIA VỊ CHO SẢN PHẨM MÌ ĂN LIỀN

Tác giả

ĐẶNG NGỌC TUYẾT

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành

Bảo Quản Và Chế Biến Nông Sản Thực Phẩm

Giáo viên hướng dẫn:

Th.S Nguyễn Minh Xuân Hồng

LỜI CẢM ƠN

Con xin khắc ghi công ơn của Ba Mẹ, cô Nguyễn Thị Thu Vân và những người thân trong gia đình đã nuôi nấng dạy dỗ con trưởng thành, đã giúp đỡ rất nhiều, luôn tạo những điều kiện tốt nhất cho con tiếp tục học tập, luôn động viên con vượt qua những khó khăn, thử thách

Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường và các thầy cô khoa Công Nghệ Thực Phẩm trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh đã nhiệt tình truyền đạt cho em những kiến thức quý báu và tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành nghiên cứu của mình

Đặc biệt, em xin cảm ơn sâu sắc đến cô Th.S Nguyễn Minh Xuân Hồng đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt cho em những kiến thức quý báu, giúp em hoàn thành bài

đề tài này

Tôi xin cảm ơn sự quan tâm, động viên, giúp đỡ nhiệt tình của tất cả bạn bè, luôn bên cạnh tôi, chia sẻ buồn vui, cùng tôi vượt qua những khó khăn trong cuộc sống Xin chúc mọi người sức khỏe và thành công trong cuộc sống!

Xin chân thành cảm ơn!

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 8 năm 2010

TÓM TẮT

Đề tài “Khảo sát tính chất của các màng đơn ăn được từ một số biopolymer và ứng dụng tạo túi đựng gia vị cho sản phẩm mì ăn liền” được thực hiện từ ngày 15/04/2009 đến ngày 29/07/2009 tại phòng thí nghiệm Hoa Sinh và phòng Kỹ Thuật Thực Phẩm – Khoa Công Nghệ Thực Phẩm – Trường Đại học Nông Lâm Thành phố

Hồ Chí Minh

Các tính chất được chú trọng nghiên cứu trong đề tài là tính hòa tan trong nước nóng, khả năng hàn nhiệt, tính cơ học và tính thấm hơi nước của các màng đơn sinh học

Màng đơn tạo từ agar có khả năng tan trong nước nóng (> 65%), chịu lực kéo đứt tốt (42,51 MPa) và có độ biến dạng khá lớn Tuy nhiên, agar lại không có khả năng hàn nhiệt Màng carrageenan có tính chất tương tự màng agar về khả năng hàn nhiệt cũng như tính cơ học CMC và màng pectin có độ tan rất cao (CMC > 92%, pectin > 85%), chịu lực kéo đứt khá tốt, độ biến dạng cũng tương đối cao nhưng có khả năng hàn nhiệt rất yếu Màng chitosan có khả năng chịu lực cơ học cao nhưng nó lại có khả năng hòa tan vào nước nóng thấp và hoàn toàn không thể hàn nhiệt Tinh bột bắp có tính chất tương tự chitosan về tính hàn nhiệt và tính tan, nhưng có tính chịu lực kéo đứt kém Màng gelatin có độ tan cao (> 87%), khả năng chịu lực cơ học tốt nhưng khả năng này giảm dần theo chiều tăng của nồng độ dung dịch tạo màng, còn độ biến dạng thì ngược lại So với các màng đơn đã khảo sát thì màng gelatin 5% có tính hàn nhiệt tốt nhất (1,67 MPa) Do đó màng gelatin 5% được sử dụng để tạo túi gia vị tự tan sử dụng trong sản phẩm mì ăn liền và được bảo quản ở môi trường tự nhiên và bao bì tổng hợp trong 30 ngày Kết quả cho thấy sau 10 ngày các túi gia vị bảo quan trong điều kiện tự nhiên của môi trường đã bắt đầu hư hỏng, bị ẩm, hóa dẻo và gia vị bị chảy nước Trong khi đó, sau 30 ngày các túi gia vị bảo quản trong bao bì tổng hợp vẫn còn nguyên vẹn và ở trạng thái tốt

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i

Lời cảm ơn ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Danh sách các hình vii

Danh sách các bảng viii

Danh mục các từ viết tắt ix

Chương I: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích đề tài 2

1.3 Yêu cầu của đề tài 2

Chương II: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Khái niệm về bao bì 3

2.1.1 Khái niệm 3

2.1.2 Một số tìm hiểu về bao bì hiện nay 3

2.2 Tổng quan về bao bì ăn được 4

2.2.1 Định nghĩa bao bì ăn được 4

2.2.2 Một số tìm hiểu về lịch sử về bao bì ăn được 4

2.2.3 Phân loại màng ăn được theo bản chất nguyên liệu 5

2.2.3.1 Polysaccharide 5

2.2.3.2 Protein 5

2.2.3.3 Lipid 6

2.2.4 Tính chất và tác dụng của màng bao ăn được 6

2.2.4.1 Tính chất cơ bản của màng bao ăn được 6

2.2.4.2 Ưu điểm của màng bao ăn được 8

2.2.5 Yêu cầu của bao bì ăn được 9

2.3 Tổng quan về nguyên liệu tạo màng 9

2.3.1 Agar 9

2.3.2 Carrageenan 10

2.3.3 CMC 12

2.3.4 Chitosan 14

2.3.5 Gelatin 16

2.3.6 Pectin 20

2.3.7 Tinh bột 22

Chương III: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

3.1 Địa điểm tiến hành 25

3.2 Vật liệu tạo màng và hóa chất 25

3.2.1 Vật liệu tạo màng 25

3.2.2 Hóa chất sử dụng 25

3.3 Dụng cụ nghiên cứu 26

3.4 Phương pháp tạo màng đơn 26

3.5 Phương pháp phân tích các tính chất cơ bản của màng ăn được 27

3.5.1 Độ dày màng 27

3.5.2 Tính tan trong nước nóng 28

3.5.3 Tính cơ học 29

3.5.4 Tính hàn nhiệt 30

3.5.5 Tính thấm hơi nước 30

3.6 Phương pháp bố trí thí nghiệm 32

3.6.1 Thí nghiệm 1 32

3.6.2 Thí nghiệm 2 33

3.7 Phương pháp phân tích thống kê 33

Chương IV: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 34

4.1 Độ dày của các màng đơn 34

4.2 Khả năng hòa tan của các màng đơn 35

4.3 Tính cơ học của các màng đơn 36

4.4 Tính thấm hơi nước của các màng đơn 38

4.5 Khả năng hàn nhiệt của các màng đơn 40

4.6 Sự biến đổi của các túi ăn được trong quá trình bảo quản 41

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 45

5.1 Kết luận 45

5.2 Đề nghị 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Agarobiose – đơn vị phân tử của agar 9

Hình 2.2: Ba dạng chính của carrageenan a) Iota, b) Kappa, c) Lambda 11

Hình 2.3: Công thức cấu tạo của CMC 13

Hình 2.4: Phản ứng từ chitin tạo ra chitosan 15

Hình 2.5: Công thức cấu tạo của gelatin 17

Hình 2.6: Công thức cấu tạo của pectin 21

Hình 2.7: Công thức cấu tạo chung của tinh bột 22

Hình 3.1: Quy trình tạo màng đơn chitosan 27

Hình 3.2: Thước đo độ dày 28

Hình 3.3: Máy khuấy từ 28

Hình 3.4: Mẫu đo lực kéo đứt 29

Hình 3.5: Máy đo cấu trúc Zwick/Roell của Đức 29

Hình 3.6: Chuẩn bị mối hàn 30

Hình 3.7: Sơ nguyên lý do độ thấm hơi nước theo phương pháp đo trọng lượng 31

Hình 3.8: a) Bình hút ẩm; b) Lọ thủy tinh chứa màng và muối CH3COOK bão hòa 31

Hình 4.1: Tính thấm hơi nước của các màng đơn đã khảo sát 39

Hình 4.2: Túi gia vị tạo từ màng gelatin 5% 41

Hình 4.3: Sự tăng khối lượng của các túi gia bị được bảo quản ở hai điều kiện khác nhau 43

Hình 4.4: So sánh các túi gia vị bao quản ở hai điều kiện sau 10 ngày 44

Hình 4.5: Túi gia vị bảo quản trong bao bì tổng hợp sau 30 ngày 44

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Khả năng thấm hơi nước của một số loại màng 7

Bảng 2.2: Sự thấm oxy của một số màng bao ăn được 8

Bảng 2.3: Tính chất của NaCMC (DS 0,7 – 0,8) 13

Bảng 2.4: Thành phần amino acid (g amino/100 g của protein) có trong gelatin của da bò và da heo 18

Bảng 2.5: Hàm lượng tinh bột ở một số loại cây 22

Bảng 2.6: Nhiệt độ hồ hóa của một số loại tinh bột 23

Bảng 3.1: Lượng muối và nước pha dung dịch muối bão hòa 31

Bảng 4.1: Độ dày của các màng đơn 34

Bảng 4.2: Độ hòa tan của các màng đơn 35

Bảng 4.3: Lực kéo đứt và độ biến dạng của các màng đơn 37

Bảng 4.4: Sự biến đổi khối lượng của các túi gia vị trong hai điều kiện khác nhau 42

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

aW: Hoạt độ nước A1: Agar 1%

G4: Gelatin 4%

G5: Gelatin 5%

HDPE: High Density Polyethylen HPC: Hydroxy propyl cellulose HPMC: Hydroxy propyl methylcellulose LDPE: Low Density Polyethylen

Pectin LM: Pectin Low Methoxy m/m: Khối lượng/khối lượng PEG: Polyethylen glycol WVP: Water Vapor Permeability (Tính thấm hơi nước) P1: Pectin 1%

P1.5: Pectin 1.5%

P2: Pectin 2% RH: Độ ẩm tương đối Rm: Độ chịu lực S: Diện tích trao đổi T: Nhiệt độ

TB1: Tinh bột 1% TB2: Tinh bột 2% TB3: Tinh bột 3%

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Trong những năm gần đây, ngành công nghệ thực phẩm đang phát triển rất mạnh

mẽ Các nhà sản xuất thực phẩm luôn tìm kiếm và nghiên cứu tạo ra các sản phẩm mới nhằm thỏa mãn nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng và góp phần bảo vệ môi trường Ngoài ra, đời sống của con người ngày càng bận rộn, mặt hàng thức ăn nhanh trở nên ngày càng chiếm ưu thế trên thị trường do sự tiện lợi của chúng Các sản phẩm

ăn liền nói chung và mì ăn liền nói riêng được người tiêu dùng Việt Nam cũng như thế giới ưa chuộng vì có nhiều ưu điểm nổi bật như: giá rẻ, có giá trị dinh dưỡng và tiện dụng

Tuy nhiên, khi sử dụng, người tiêu dùng phải mở các gói gia vị của mì ăn liền bằng cách dùng dao, kéo hay bằng tay Điều này có thể làm dơ tay hoặc vung vãi khắp nơi và quần áo Ngoài ra, hiện nay những túi này thường được làm bằng plastic và đó

là lý do gây ô nhiễm môi trường ảnh hưởng đến sự cân bằng sinh thái từ đó gây nguy hiểm tới sức khỏe con người Ở Việt Nam mỗi năm sử dụng khoảng nửa triệu tấn chất dẻo để làm bao bì nhựa và con số này ngày một tăng Thời gian qua, các nhà khoa học trên thế giới đang tìm loại vật liệu thay thế và một số nhà nghiên cứu đã đưa ra sản phẩm bao bì tự phân rã Tuy nhiên, những sản phẩm phân hủy sinh học lại có giá thành cao

Bên cạnh đó, nước ta có chiều dài bờ biển hơn 3000 km, việc đánh bắt, nuôi trồng, chế biến thủy sản rất phát triển Lượng vỏ tôm cua chiếm đến 40 – 50% sản lượng tôm cua đánh bắt, chế biến Cho đến nay, vỏ tôm cua vẫn được xem là phế thải Nếu không xử lý hết thì sẽ gây mùi hôi thối ô nhiễm môi trường xung quanh Trên thế giới và tại Việt Nam người ta đã điều chế được chitin và chitosan từ vỏ của các loài giáp xác, nhuyễn thể khác Chitin, chitosan và các dẫn xuất đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như: thực phẩm, y tế, công nghiệp, nông nghiệp Đặc biệt,

chitosan còn có khả năng tạo màng bảo vệ, tạo vỏ bọc có tính chất như màng bán thấm

Như vậy, nếu có thể vận dụng các nguồn nguyên liệu từ chitosan và các nguyên liệu có nguồn gốc thiên nhiên như agar, carrageenan, CMC, gelatin, pectin, tinh bột bắp để làm bao bì cho các gói gia vị của mì ăn liền vừa có tác dụng bảo quản thực phẩm, vừa ăn được (tan trong nước nóng) tạo sự tiện dụng, khắc phục những nhược điểm làm vung vãi của các bao gói gia vị bằng plastic Hơn nữa, các nguyên liệu này đều có nguồn gốc tự nhiên (polysacccharide và protein) rất tốt cho sức khỏe Thêm vào đó, bao bì từ những nguyên liệu trên còn góp phần giảm ô nhiễm môi trường Điều này là rất cần thiết khi vấn đề môi trường đang là mối quan tâm lớn nhất hiện nay của nhân loại

Vì những lý do đó, đồng thời được sự chấp thuận của Ban Chủ Nhiệm Khoa Công Nghệ Thực Phẩm Trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, cùng với

sự hướng dẫn của Thạc sĩ Nguyễn Minh Xuân Hồng, chúng tôi đã tiến hành thực hiện

đề tài: “Khảo sát tính chất của các màng đơn ăn được từ một số biopolymer và ứng dụng tạo túi đựng gia vị cho sản phẩm mì ăn liền”

1.2 Mục đích đề tài

Chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài này với mục tiêu tạo ra màng có 2 tính chất: – Màng ăn được, tan trong nước nóng

– Màng ăn được có khả năng hàn nhiệt và tạo gói đựng gia vị

1.3 Yêu cầu của đề tài

– Khảo sát khả năng tạo màng đơn của các hợp chất sinh học ăn được (biopolymer) – Xác định công thức tạo màng đơn từ chitosan và các nguyên liệu khác đáp ứng được 2 tính chất cần thiết trong việc tạo túi gia vị cho sản phẩm mì ăn liền là khả năng hàn nhiệt và tan tốt trong nước nóng

Chương 2

TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Khái niệm về bao bì

2.1.1 Khái niệm

Bao bì là bất cứ vật liệu nào được sử dụng để chứa đựng, bảo vệ, vận chuyển hoặc cung cấp các sản phẩm hàng hóa Hàng hóa có thể là các nguyên liệu thô hoặc đã qua chế biến (Rory Clisby, 2010)

2.1.2 Một số tìm hiểu về bao bì hiện nay

Hiện nay, sức tiêu thụ bao bì plastic là rất lớn Các loại bao bì được tiêu thụ cho tất cả các mục đích sử dụng như đóng gói hàng hóa, chứa sản phẩm, chứa rác hay các yêu cầu đặc biệt cho các lĩnh vực khác như nông nghiệp, y tế… Trong các loại bao bì, bao bì làm từ chất dẻo (plastic) chiếm phần lớn sản lượng tiêu thụ Ngoài ra còn một

số loại bao bì khác cũng được sử dụng tuy không được phổ biến bằng, đó là túi giấy hoặc các loại túi, bao bì được sử dụng nhiều lần Túi nhựa plastic được sử dụng nhiều hơn vì có những ưu điểm mà các loại bao bì khác không có Nếu như túi giấy được sử dụng vì đẹp, dễ in ấn thì ngược lại, nó cũng tồn tại một số nhược điểm Một trong những điểm làm cho túi giấy không thể trở nên thông dụng trong việc mua bán, chứa đựng hàng hóa thường ngày là độ bền kém

Bản thân chất liệu làm bao bì plastic là từ poluethylene hoặc polypropylene là những chất trơ, khó bị tác động hóa học và không gây độc cho sức khỏe con người qua những cách tiếp xúc thông thường như cầm nắm hoặc vô tình lọt vào đường tiêu hóa Tuy nhiên những khối lượng túi nhựa không được xử lý triệt để ngoài tự nhiên sẽ là môi trường rất tốt cho các loại vi sinh vật độc hại phát triển

Thực phẩm và đồ uống đóng gói chiếm hơn một nửa thị trường bao bì trên toàn thế giới (Stevens, 2002 trích bởi Henriette, 2009) Điều này dẫn đến số lượng lớn bao

bì thực phẩm được bỏ đi một cách nhanh chóng và lượng chất thải đã giảm đi không nhiều bởi các chương trình tái chế, do giá cao và khó khăn liên quan đến tách polymer

(Azapagic và ctv, 2003 trích bởi Henriette, 2009).Những khó khăn rất lớn đã gặp phải trong xử lý khối lượng chất thải bao bì thực phẩm chủ yếu là không phân hủy Do đó, các biopolymer đã được nghiên cứu chế tạo thành các film/màng bao ăn được có khả năng tự phân huỷ và an toàn với môi trường được ứng dụng trong bao bì thực phẩm để góp phần giải quyết những vấn đề cấp thiết trên.

2.2 Tổng quan về bao bì ăn được

2.2.1 Định nghĩa bao bì ăn được

Theo Tổng cục Tiêu chuẩn đo lường Chất lượng (quy định 1995): “Bao bì dưới

dạng màng hay dưới dạng một lớp phủ mỏng được xem là ăn được khi nó là một phần của thực phẩm và được ăn cùng với thực phẩm”

Màng đơn ăn được là màng chỉ tạo bởi một loại polymer, có thể từ polysaccharide hay protein hay lipid có thêm hay không thêm chất tạo dẻo với mục

đích tăng độ dẻo của màng

2.2.2 Một số tìm hiểu về lịch sử bao bì ăn được

Bao bì đầu tiên có thể bao gồm lá cây, da động vật hoặc vỏ của quả hạch và quả bầu 5000 năm trước Công Nguyên, các loại vật liệu bao gói có sẵn như bao bố, rỗ, túi

có nguồn gốc từ thực vật hay động vật cũng tốt như gốm nguyên thủy Những vật liệu bao gói tự nhiên xuất hiện từ rất sớm (Miller và Krochta, 1997)

Bao bì ăn được đã được nghiên cứu từ rất lâu những không rõ thời gian xuất hiện chính xác Ở Trung Quốc, việc sử dụng sáp để bảo quản cam quýt đã được biết đến vào thế kỷ 12 Vào thế kỷ 16, người ta thường bao một lớp mỡ lên các tảng thịt để ngăn sự giảm khối lượng Sau đó, vào thế kỷ 19, các túi màng từ gelatin được sử dụng cho thực phẩm ướp muối xuất hiện

Đặc biệt, vào cuối thế kỷ 20, nhiều công trình trên thế giới đã nghiên cứu sản xuất thành công bao bì ăn được từ nhiều loại nguyên liệu khác nhau mở ra một hướng

đi mới cho ngành bao bì thực phẩm Phim và màng ăn được làm từ polymer sinh học

đã nhận được nhiều sự quan tâm từ hơn 15 năm trước Phim và màng ăn được có thể ảnh hưởng đến sự di chuyển của hơi nước, oxy, chất béo và các hợp chất thơm trong nhiều hệ thống thực phẩm nhiều thành phần Hơn 90% các nghiên cứu về đề tài này đã được xuất bản từ năm 1980 Hơn nữa, những cuốn sách này đã đóng góp đáng kể cho việc khám phá ra nhiều nguồn nguyên liệu mới cho việc tạo phim và màng ăn được,

cũng như sự bắt nguồn của việc hiệu chỉnh các nhân tố ảnh hưởng tới số đo tính thấm hơi nước và sự phát triển những ứng dụng mới cho phim và màng ăn được (Krochta và cvt, 1994)

2.2.3 Phân loại màng ăn được theo bản chất nguyên liệu

2.2.3.1 Polysaccharide

Polysaccharide là những polymer chuỗi dài mà việc hòa tan hay phân tán chúng trong nước sẽ cho một dung dịch nhớt Một số polymer, trong những điều kiện thuận lợi như pH nhiệt độ, chất kết nối có thể tạo một mạng lưới ba chiều (một thể gel) Chính vì vậy, trong chế biến thực phẩm polysaccharide được xem như chất làm đầy, chất tạo gel hoặc chất ổn định và được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu màng bao ăn được

Những polyssacharide thường được sử dụng là agar, carrageenan, chitosan, pectin… Những màng làm bằng tinh bột có tính dẻo, trong suốt, ngăn ngừa oxy hóa rất tốt ở ẩm độ thấp và dễ tạo ra với giá rẻ Màng chitosan có độ bền cơ học khá tốt tương đương với một chất dẻo tổng hợp vẫn được dùng bao gói Màng chitosan làm chậm lại quá trình bị biến màu của rau quả do quá trình oxy hóa các polyphenol Bao gói bằng màng chitosan hạn chế được sự tiếp xúc với oxy làm cho các hợp chất polyphenol ít bị biến đổi, giữ được màu cho rau quả, giữ tươi lâu như cam, quýt, bưởi, xoài…

2.2.3.2 Protein

Màng được chế tạo từ protein cũng có những tính chất chức năng tương tự như màng có nguồn gốc từ polysaccharide Nhiều nguyên liệu có nguồn gốc protein đã được sử dụng để tạo màng như gelatin, protein từ sữa, zein của bắp, gluten của bột mì, protein đậu nành

Trong số những protein trên, gelatin thường được ứng dụng dưới dạng màng bao

ăn được Màng gelatin được dùng để bảo quản mứt và các sản phẩm khô và thịt gia cầm Gelatin được sử dụng rất nhiều do khả ngăn tạo màng tốt, tính tạo gel thuận nghịch, khả năng tan ngay được ở nhiệt độ cơ thể (37oC) và khả năng ngăn thấm khí oxy hơn màng polysaccharide (Krochta và Miller, 1997) Tuy nhiên, gelatin còn có mùi rất khó chịu nên có xu hướng ít được ưa chuộng hiện nay

Protein thực vật cũng có những tính chất tạo màng đặc biệt là khả năng ngăn ẩm của chúng và đã được áp dụng thành công trong việc bảo quản trái cây khô, trái cây

sấy Màng làm từ protein đậu nành có tính chất cơ học tốt và được sử dụng như bao bì hay thành phần trong chế biến thực phẩm Tuy nhiên, phải kiểm soát nồng độ và cách thức sử dụng của các chất này một cách cẩn thận để không tạo ra vị đắng, hay vị mặn (trích bởi Mai Thành Chung, 2009)

2.2.3.3 Lipid

Các chất béo như dầu, acetolglyceride, sáp,…đã được sử dụng để tạo thành film hay màng bao ăn được Chúng được sử dụng chủ yếu do tính ngăn ẩm tốt của nó Các màng có nguồn gốc từ lipid còn có tác dụng bảo vệ bề mặt sản phẩm giúp trái cây không bị trầy xước hoặc cháy xém trong quá trình bảo quản hay vận chuyển Tuy nhiên, lipid có vấn đề về tính ổn định (đặc biệt là sự oxy hóa), về cấu trúc và tính cảm quan (có mùi sáp, mùi nến…) Vì vậy, những nguyên liệu này thường được dùng kết hợp với các chất tạo màng khác như polysaccharide hay protein

2.2.4 Tính chất và tác dụng của màng bao ăn được

2.2.4.1 Tính chất cơ bản của màng bao ăn được

Theo Phan Thế Đồng (2002), bao bì ăn được có thành phần chủ yếu là các polymer sinh học, như polysaccharide, protein (chất đạm) là những thành phần được trích ly từ nông sản thực phẩm Các thành phần này, sau khi loại bỏ tạp chất, sẽ được phối trộn với một số phụ gia thực phẩm rồi chế biến

Tính cơ học của màng bao gồm các đặc tính như khả năng chịu lực kéo căng, độ dãn, độ dẻo dai… Các tính chất này phụ thuộc vào nguyên liệu tạo màng đặc biệt là các liên kết cấu trúc của nguyên liệu như độ dài chuỗi polymer, hình dáng của chuỗi, trong lượng phân tử… Chuỗi polymer càng dài thì cho ra màng càng dai (Phan Thế Đồng, 2002)

Các màng polymer sinh học có các đặc tính như trong suốt, không mùi vị Những đặc tính trên thay đổi tùy theo nguyên liệu của màng cũng như những chất phụ gia khi thêm vào nhằm mục đích cải thiện các tính chất chức năng của màng

Đặc tính cản hơi nước của màng phụ thuộc nhiều vào điều kiện nhiệt độ, độ ẩm môi trường bảo quản cũng như độ dày của màng Đặc tính này thể hiện qua Bảng 2.1

Bảng 2.1: Khả năng thấm hơi nước của một số loại màng

Film/màng bao T

(oC)

Độ dày (µm) ∆RH (%)

Sự thấm hơi nước (10-11.g.m-1.s-1.Pa-1) Tinh bột

290

62 8,2 4,2 5,6 3,6 1,3 0,02 5,0 0,08 5,6 0,1 0,001 (Phan Thế Đồng, 2010) Tính thấm khí của màng rất quan trọng đối vối các sản phẩm dầu mỡ và các sản phẩm rau quả tươi Đặc tính này giúp màng bao có khả năng hạn chế sự thấm của O2

từ môi trường bên ngoài, bảo vệ sản phẩm chống lại sự oxy hóa, ức chế sự phát triển của vi khuẩn hiếu khí, làm giảm cường độ hô hấp Các màng bao và film ăn dược có tính chất ngăn sự vẫn chuyển oxy và sự mất hương vị của sản phẩm (Miller và Krochta, 1997) Tính thấm hơi nước của một số loai màng được thể hiện qua Bảng 2.2

Bảng 2.2: Sự thấm oxy của một số màng bao ăn được

Film/màng bao T

(oC)

Độ dày (µm)

∆RH (%)

Sự thấm khí oxy (10-15.g.m-1.s-1.Pa-1) HPC + PEG

2.2.4.2 Ưu điểm của màng bao ăn được

Màng bao ăn được có ưu điểm là có thể sử dụng trực tiếp cùng với sản phẩm và nguồn nguyên liệu phong phú, dễ tìm Ngoài ra, nó còn có khả năng bao gói các đơn vị thực phẩm có kích thước nhỏ, cải thiện được các tính chất cơ học, cảm quan, làm chậm

sự di chuyển của ẩm độ, các chất béo và các chất hòa tan, giảm sự hao hụt hay mất các chất hương

Mặc khác, các màng bao ăn được còn bảo quản các thành phần của thực phẩm chống lại sự hư hỏng do vi sinh vật và một số tác nhân bên ngoài (H2O, O2,…) Đặc biệt màng bao ăn được rất thân thiện với môi trường xung quanh, không làm ô nhiễm môi trường

2.2.5 Yêu cầu của bao bì ăn được

Theo Guilbert (1989), màng bao cần đáp ứng một số yêu cầu sau: hòa tan trong nước nóng hay thực phẩm khi nấu, tính chất cảm quan tốt, có cùng bản chất với thực phẩm, tính chất cơ học tốt để chống chịu những tác động trong quá trình sản xuất và vận chuyển, tính ổn định tốt (hóa học hay hóa sinh), kỹ thuật tạo màng đơn giản, không chứa độc tố, tính hàn nhiệt và dính tốt trên bề mặt sản phẩm, màng thực phẩm phù hợp với quy định cho phép áp dụng trên thực phẩm (trích bởi Dương Thị Thanh

Kim, 2009)

2.3 Tổng quan về nguyên liệu tạo màng

2.3.1 Agar

Agar là một loại polysaccharide được chiết xuất từ một số loài rong biển, hầu như

chỉ có trong rong đỏ Rhodophyceae như Gelidium sp, Pterocladia sp,Gracilaria sp, có

công thức phân tử (C6H10O5)n Agar là một polymer của agarobiose, một disaccharide cấu tạo từ D-galactose và 3,6-anhydro-L-galactose

Hình 2.1: Agarobiose – đơn vị phân tử của agar

(Nguồn: http://images.google.com, 2010) Agar là một hợp chất vô định hình, dạng gelatin, không chứa nitơ, được chiết

xuất từ loại rong Giledium và các agarophytes khác, bản chất được cấu tạo từ một

polyssacharide trung tính, được methyl hóa từng phần, không tan trong nước lạnh nhưng tan trong nước nóng, dung dịch 1% của nó tạo gel trong khoảng 35 – 50oC và tan trong khoảng 80 – 100oC Sau đó nhiều nhà nghiên cứu bổ sung rằng, dung dịch agar 1,5% tạo gel trong khoảng nhiệt độ 32 – 39oC và không tan dưới 85oC (Nguyễn Văn Khôi, 2006)

Agar tạo ra gel ngay khi ở nồng độ thấp khoảng 0,04% Dung dịch agar sẽ đông lại khi làm nguội đến 40 – 50oC và nóng chảy khi nhiệt độ gần 80 – 85oC Gel agar có

tính thuận nghịch về nhiệt Nồng độ agar càng cao thì bán kính lỗ gel càng nhỏ Đây là loại glucid không tiêu hóa được, có khả năng tạo gel không bền nhiệt, có khả năng ổn định nhũ tương Agar còn có khả năng tạo màng có độ bền cơ học cao và trong suốt (Lê Mỹ Hồng, 2009)

Ngoài ra, gel tạo bởi agar khá giòn và rất ưa nước Đây là khuyết điểm duy nhất của agar trong việc chế biến màng ăn được

Agar có độ đông cao, với nồng độ 0,2% nó đã có khả năng làm đông, không cần phải có đường và acid Nếu đun nóng lâu trong môi trường acid, độ đông của agar bị giảm Agar ít tan trong nước lạnh, nhưng nó hút nước và nở ra, trong nước nóng nó tạo thành dung dịch keo và tạo đông

+ Ứng dụng agar:

Agar có rất nhiều ứng dụng quan trọng trong thực phẩm như một chất kết đông hiệu quả Ngoài ra, agar còn có lịch sử lâu đời là môi trường nuôi cấy các loại vi sinh vật, agar không chỉ đông đặc tốt ở nhiệt độ dưới 40oC mà còn không bị vi sinh vật phân giải làm biến tính được nghiên cứu bởi Robert Koch, một nhà vi sinh vật học nổi tiếng người Đức, và cộng sự vào năm 1882 Môi trường kết đông bằng agar từ khi mới

ra đời đến nay đã trở nên quan trọng trong lĩnh vực vi sinh học không thể thiếu

Trong thực phẩm, agar được sử dụng rộng rãi như một chất tạo gel hay tạo cấu trúc cho mứt, thịt, cá, các sản phẩm dạng bột, thức uống… Agar còn được dùng trong

cá sản phẩm ăn kiêng (thay thế thịt), đồ tráng miệng và các sản phẩm ngũ cốc ăn liền, gần đây agar cũng được sử dụng tạo film và màng bao ăn được

2.3.2 Carrageenan

Carrageenan được bắt đầu sử dụng hơn 600 năm trước đây, được chiết xuất từ

rong Irish moss (loài rong đỏ Chondrus crispus) tại bờ biển phía Nam Iceland trong

một ngôi làng mang tên Carrageen (Mai Thành Chung, 2009)

Vào những năm 30 của thế kỷ XX, carrageenan được sử dụng trong công nghiệp bia và hồ sợi Cũng trong thời kỳ này những nghiên cứu về cấu trúc hóa học của carrageenan được tiến hành mạnh mẽ

Sau này, carrageenan được chiết xuất từ một số loài rong khác như Gigartina

stelata thuộc chi rong Gigartina Nhiều loài rong khác cũng được nghiên cứu nhằm

chiết tách carrageenan cho những ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau

Sự khác nhau về mặt hóa học giữa agar và carrageenan có thể phân biệt được

bằng cách sử dụng enzyme agarase từ khuẩn Pseusomonas atlanticium, khi đó agar bị

thủy phân bởi enzyme còn carrageenan thì không (Nguyễn Văn Khôi, 2006) Công thức hóa học của carrageenan khác agar là nó có thêm nhiều nhóm sulfate (-OSO3-) thay thế cho một số nhóm hydroxyl

Carrageenan có 3 dạng chính: Iota, Kappa, Lambda

a) Iota (tạo gel với calcium)

b) Kappa (tạo gel với potassium)

c) Lambda (không tạo gel)

Hình 2.2: Ba dạng chính của carrageenan a) Iota, b) Kappa, c) Lambda

(Nguồn: http://images.google.com, 2010)

Mạch polysaccharide của carrageenan có cấu trúc xoắn kép Mỗi vòng xoắn đơn

do ba gốc disaccharide tạo nên Trong dung dịch, các xoắn kép có thể liên hợp lại với nhau để tạo ra cấu trúc bậc bốn Cấu trúc ba chiều này là cơ sở để tạo ra gel khi làm nguội dung dịch nước của carrageenan (trích bởi Nguyễn Văn Khôi, 2006)

Carrageenan tan trong nước nhưng độ tan của nó phụ thuộc vào dạng carrageenan, nhiệt độ, pH, nồng độ của ion và các chất tan khác

Nhóm carrageenan có cầu nối 3,6-anhydro không ưa nước, do đó các carrageenan này khó tan trong nước Nhóm carrageenan không có cầu nối thì dễ tan hơn Thí dụ như λ-carrageenan không có cầu nối 3,6-anhydro và có thêm 3 nhóm sulfate ưa nước nên tan trong nước ở điều kiện bất kỳ Đối với κ-carrageenan thì có độ tan trung bình, muối natri của κ-carrageenan tan trong nước lạnh nhưng muối kali của κ-carrageenan chỉ tan trong nước nóng (trích bởi Mai Thành Chung, 2009)

Độ nhớt của các dung dịch carrageenan phụ thuộc vào nhiệt độ, dạng, trọng lượng phân tử và sự hiện diện của các ion khác trong dung dịch Khi nhiệt độ và lực ion của dung dịch tăng thì độ nhớt của dung dịch giảm

+ Ứng dụng của carrageenan:

Carrageenan có khả năng nhũ hóa và được sử dụng rộng rãi để phân tán lipid trong nước Nó được sử dụng nhiều trong công nghiệp thực phẩm do nó tạo ra cảm giác êm dịu cho các sản phẩm thực phẩm Nó cũng được dùng trong thực phẩm hạn chế tăng trọng

Ngoài ra, nó còn tạo ra cấu trúc nhẵn mịn cho thuốc đánh răng và được sử dụng trong nhiều loại thuốc hay mỹ phẩm và các sản phẩm dược khác (Nguyễn Văn Khôi, 2006)

2.3.3 Carboxymethyl cellulose (CMC)

CMC là một dẫn xuất của cellulose sẵn có trên thị trường Mỹ từ năm 1943 Dạng thô đã được sản xuất ở Châu Âu trước đó Trong Chiến tranh Thế giới thứ II, CMC được sử dụng ở Đức để cải thiện hiệu quả của chất tẩy rửa tổng hợp Cũng tại thời điểm đó, CMC thay thế tốt cho các gôm tan trong nước Sau này, các ứng dụng khác của CMC được phát hiện do các tính chất ưu việt của nó Nó được sản xuất ở Mỹ và hầu hết các nước Châu Âu (Nguyễn Văn Khôi, 2006)

Các tính chất chức năng của CMC phụ thuộc vào mức độ thay thế các cấu trúc cellulose (tức là, tùy theo có bao nhiêu nhóm hydroxyl thay thế trong phản ứng), cũng như chiều dài của các chuỗi cấu trúc carbon của cellulose và mức độ phân nhóm của các nhóm thế carboxylmethyl (-CH2-COOH-)

Hình 2.3: Công thức cấu tạo của CMC

(Nguồn: http://en.wikipedia.org, 2010) CMC được sử dụng trong khoa học thực phẩm như là một chất tăng độ nhớt hoặc chất độn làm dày và để ổn định nhũ trong các sản phẩm khác nhau (ví dụ như kem) Là một phụ gia thực phẩm, nó có số E E466

CMC thường được sử dụng dưới dạng muối natri của nó là natri carboxy methyl cellulose (NaCMC), thường được gọi là natri celluloseglycolat NaCMC là một chất màu trắng, không mùi, không độc Các sản phẩm có mức độ thế 0,3 hay thấp hơn thì tan trong dung dịch NaOH 6% nhưng không tan trong nước Với mức độ thế (DS) 0,4,

nó bắt đầu tan trong nước CMC tan trong nước có DS trong khoảng 0,4 – 1,4 thường

có sẵn trên thị trường Sản phẩm phổ biến nhất có DS từ 0,7 – 0,8 Một số tính chất của nó được đề cập trong Bảng 2.3

Nhiệt độ than hóa (oC) 252 – 253

(Nguồn: Nguyễn Văn Khôi, 2006)

Dung môi phổ biến của CMC là nước Dung dịch nước của CMC giống chất dẻo,

có nghĩa là tốc độ trượt thấp hơn so với ứng suất trượt được áp dụng và độ nhớt đặc trưng phụ thuộc vào phương đo Các dung dịch CMC, trừ trường hợp đặc biệt, cũng có tính chất gel thuận nghịch

+ Ứng dụng của CMC:

Do CMC trơ về sinh lý cả khi tiếp xúc với da tay hay ăn qua miệng nên nó được

sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm Nó là một thành phần trong nhiều sản phẩm thực phẩm như jelly, nước giải khát, kem đánh răng, thuốc nhuận tràng, chất tẩy rửa, các sản phẩm định cỡ giấy khác nhau, được sử dụng trong quá trình ướp lạnh và tráng men Nó được sử dụng chủ yếu bởi vì nó có độ nhớt cao, không độc, và không gây dị ứng

Trong công nghiệp dệt, CMC có khả năng hồ rất tốt, dễ dàng loai bỏ nhờ rửa nước và không gây ô nhiễm nghiêm trọng như hồ tinh bột do nó có khả năng kháng lại tấn công vi sinh vật lớn hơn so với tinh bột

CMC cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp khai thác dầu mỏ như là một thành phần của dung dịch khoan từ những giếng dầu

2.3.4 Chitosan

Chitosan được chiết xuất từ chitin, là thành phần chủ yếu của mô biểu bì ở côn trùng và giáp xác Về cấu tạo, chitin gần giống với cellulose và cũng có chức năng tương tự Chitin là một polyme mạch thẳng trọng lượng phân tử cao gồm N-acetyl-D-glucosamin (N-acetyl-acetyl-2-amino-2-deoxy-D-glucopyranose) được nối với nhau bởi liên kết β-D-(1-4) Nó là vật liệu không tan cao giống cellulose và khả năng phản ứng hóa học thấp

α-chitin là dạng chính của chitin Các nghiên cứu sau này đều thực hiện với dạng

α này Mặt hạn chế lớn nhất của α-chitin là tính trơ, khó tham gia phản ứng do phân tử quá lớn β-chitin thể hiện khả năng phản ứng hóa học cao hơn so với α-chitin đã được chứng minh qua nhiều phản ứng Những kết quả này mở ra tiềm năng mới từ β-chitin

là nguồn vật liệu khởi đầu cho những ứng dụng mới (Kurita và ctv, 2000)

Vỏ xương các loài tôm, cua chứa khoảng 75% canxi carbonat và 15 – 20% chitin Với độ deacetyl hóa nhỏ hơn 0,5 thì chitin không tan hoàn toàn và tạo thành gel trương Khi chitin có độ deacetyl hóa trong khoảng 0,45 – 0,55 thì độ tan trong nước

tốt nhất Khi tiến hành N-acetyl hóa đạt được chitosan có độ acetyl hóa trung bình khoảng 0,5 thì nó cũng trở thành tan trong nước

Hình 2.4: Phản ứng từ chitin tạo ra chitosan

(Nguồn: http://images.google.com, 2010) Công thức phân tử của chitosan: (C6H11O4N)n

Chitin chỉ có một nhóm chức hoạt động là –OH (H ở nhóm hydroxyl bậc 1 linh động hơn H ở nhóm hydroxyl bậc 2 trong vòng 6 cạnh), còn chitosan có 2 nhóm chức hoạt động là –OH và –NH2, do đó chitosan dễ dàng tham gia phản ứng hóa học hơn chitin

Chitosan là polysacharide không độc hại, có khối lượng phân tử lớn, rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác nhau Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị, không tan trong nước, dung dịch kiềm và acid đậm đặc nhưng tan trong acid loãng (pH = 6), tạo dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt, nhiệt độ nóng chảy 309 - 311oC

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo màng của chitosan:

– Loại chitosan: chitosan có độ nhớt, hàm lượng nước, độ deacetyl hóa…khác nhau, chính vì vậy thông số này ảnh hưởng đến quá trình tạo màng Ngoài ra, ở nồng

độ cao dung dịch chitosan có độ nhớt cao, tạo gel khó khăn cho việc tạo màng và ở nồng độ thấp thì khả năng tạo màng kém

– Nồng độ acid: chitosan chỉ tan trong môi trường acid loãng nên để tạo màng tốt nồng độ acid phải thích hợp

– Nhiệt độ làm khô màng: khi làm khô ở nhiệt độ cao sự thoát hơi nước sẽ xảy ra đột ngột làm cho màng bị biến dạng có khuynh hướng làm co bề mặt của hệ thống, nếu tiếp tục trong thời gian dài sẽ làm màng dễ gãy vỡ, ngược lại làm khô ở nhiệt độ thấp màng lại trở nên kém bền

– Các chất phụ gia: chất tạo ẩm như ethylen glycol, polyethylen glycol, glycerol, sorbitol…được sử dụng nhằm tăng tính dẻo dai và cải thiện tính cảm quan của màng

+ Ứng dụng của chitosan:

Chitosan và các dẫn xuất của chúng đều có tính kháng khuẩn, như ức chế hoạt động của một số loại vi khuẩn như E.Coli, diệt được một số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu và có tác dụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng bên ngoài Phân huỷ sinh học dễ hơn chitin

Chitosan có tính chất như chất xơ thực phẩm, không bị thủy phân ở hệ tiêu hóa trong cơ thể người vì thiếu những enzyme đặc hiệu Chitosan làm giảm sự hấp thụ lipid ở ruột, do vậy có đặc tính giảm cholesterol và giúp cho việc giảm trọng lượng cơ thể một cách đáng kể

Đặc biệt, chitosan còn có khả năng tạo màng bảo vệ, tạo vỏ bọc có tính chất như màng bán thấm Màng chitosan có tính bán thấm Khi dùng màng chitosan, dễ dàng điều chỉnh độ ẩm, độ thoáng không khí cho thực phẩm (Nếu dùng bao gói bằng PE thì mức cung cấp oxy bị hạn chế, nước sẽ bị ngưng đọng tạo môi trường cho nấm mốc phát triển), sẽ kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm nhờ có tác dụng như màng ngăn không khí và ẩm

Màng chitosan cũng khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói

Màng chitosan làm chậm lại quá trình bị thâm của rau quả Rau quả sau khi thu hoạch sẽ dần dần bị thâm, làm giảm chất lượng và giá trị Rau quả bị thâm là do quá trình lên men tạo ra các sản phẩm polyme hóa của oquinon Nhờ bao gói bằng màng chitosan mà ức chế được hoạt tính oxy hóa của các polyphenol, làm thành phần của anthocyamin, flavonoid và tổng lượng các hợp chất phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả

tươi lâu hơn (http://en.wikipedia.org, 2010)

2.3.5 Gelatin

Gelatin là sản phẩm thuỷ phân của collagen có nguồn gốc tự nhiên như da, mô của khớp nối và xương động vật Đây là một loại protein dễ hấp thụ và chứa tất cả các amino acid thiết yếu ngoại trừ tryptophan Gelatin không phải là hoá chất hóa học hay chất đã được làm biến đổi hoá học và cấu trúc Chữ gelatin được xuất phát từ tiếng Latin “gelata” có nghĩa là tạo gel trong nước

Gelatin là một hỗn hợp không đồng nhất các polypeptid đơn hoặc đa nhánh mỗi nhánh được trải rộng về bên trái của prolin có dạng đường xoắn ốc và chứa khoảng

300 – 400 amino acid Cấu trúc bậc 3 của collagen loại I thu được từ da và xương độ rộng phân tử 1,5 nm và chiều dài 0,3 µm Gelatin chứa hỗn hợp các polypeptid có nhánh liên kết với các oligomer Trong dung dịch có sự thay đổi vòng xoắn ốc với sự kết hợp và bẻ gẫy các polypeptid tạo thành các đoạn liền nhau giàu proline và hydroproline của các liên kết collagen cấu trúc bậc ba về phía phải Cứ mỗi nhánh của collagen cấu trúc bậc ba đòi hỏi khoảng 21 acid amin để hoàn thành một chu kỳ, thường có một hoặc hai chu kỳ cho một đoạn liên tục Màng gelatin chứa nhiều xoắn hơn thì ít trương nở trong nước (http://en.wikipedia.org)

Hình 2.5: Công thức cấu tạo của gelatin

(Nguồn: http://images.google.com, 2010) Gelatin là một dạng của Collagen protein, chỉ những collagen tan tốt trong nước mới được coi là gelatin Collagen có đến 29 loại khác nhau, nhưng chiếm đến trên 90% trong cơ thể người và động thực vật là 4 loại collagen là loại I, II, III và IV (http://en.wikipedia.org)

Mạng lưới 3 chiều của gelatin bao gồm những vi tinh thể kết nối với nhau thành những vùng cố định hình như những đoạn xoắn ngẫu nhiên Khả năng tạo gel của gelatin với điểm tan chảy ở nhiệt độ cơ thể đã góp phần quan trọng trong việc phát triển các ứng dụng của gelatin Ứng dụng rộng rãi nhất của gelatin trong thực phẩm là

trong những món gel tráng miệng bởi vì gelatin “tan ngay trong miệng” (Arvanitoyannis và ctv, 1998)

Gelatin không mùi không vị, cứng trong suốt như thuỷ tinh, màu từ vàng nhạt đến

hổ phách Gelatin là protein lưỡng tính với điểm đẳng điện nằm trong khoảng 5 – 9 tùy thuộc vào nguyên liệu thô và phương pháp chế tạo

Gelatin có những đặc tính hầu như không tan trong các dung môi hữu cơ nhưng tan trong nước và các dung dịch đồng nhất

Bảng 2.4: Thành phần amino acid (g amino/100 g của protein) có trong gelatin

10,08 4,01 6,76 11,12 1,99 22,60 0,72 1,33 2,54 3,50 0,68 2,21 7,63 0,62 1,35 4,84 9,60 (Nguồn: Sobral và ctv, 2001) Gelatin có khả năng tạo dạng gel hoặc đông đặc trong môi trường nước ở nhiệt

độ khoảng từ 35-40oC, ở một nồng độ nhất định Khả năng tạo gel của gelatin trong môi trường nước là do khi tan trong nước chúng hình thành mạng lưới đan xen, kết

dính vào nhau Giữa các mạng lưới có các lỗ hổng giữ nước và duy trì tính rắn của hệ thống

Gelatin không tan trong nước lạnh, một phần nở ra, hút 5 – 10 lần trọng lượng của nó Khi nhiệt độ tăng lên 40oC thì các hạt gelatin sẽ tan ra tạo thành dung dịch Độ tan của gelatin phụ thuộc vào nhiệt độ, nồng độ và kích thước hạt gelatin Tính chất đáng quan tâm nhất của gelatin là tạo gel thuận nghịch Ngay khi dung dịch được làm lạnh, độ nhớt tăng lên từ từ và dung dịch chuyển từ dạng dung dịch sang dạng gel (trích bởi Dương Thị Thanh kim, 2009)

Theo mức độ thương mại khác nhau, gelatin được sản xuất chủ yếu từ phế liệu của thịt và ngành công nghiệp thuộc da Gần đây, gelatin còn được sản xuất từ phế liệu của cá (Mai Thành Chung, 2009)

Gelatin được sản xuất bằng thủy phân kiềm hoặc acid các collagen không tan trong nước Có 2 loại gelatin: loại A là được chiết xuất từ những nguyên liệu cao cấp, phân tử tương đối còn nguyên vẹn, loại B được chiết xuất từ nguyên liệu thô, do đó thường có nhiều dạng trong lượng phân tử khác nhau và tính chất thay đổi Tất cả gelatin được hòa tan và có khả năng tạo gel trong các dung dịch lạnh hoặc nóng, do đó

là một phụ gia thức ăn quan trọng

Gelatin có cường độ gel cao hay khả năng hoà tan và mức độ tạo gel của nó càng cao, thời gian tạo gel ngắn, màu sáng, chất lượng của gelatin trong từng lĩnh vực ứng dụng cụ thể là khác nhau

+ Ứng dụng của gelatin:

Công dụng chủ yếu của gelatin là trong thực phẩm và được phẩm Gelatin được

bổ sung rộng rãi vào các loại thực phẩm, như một thành phần chính trong thạch và các món tráng miệng, vì "nó tan chảy trong miệng" Ngoài ra, nó cũng được thêm vào một loạt các sản phẩm thịt, đặc biệt với bánh nhân thịt Gelatin cũng được sử dụng rộng rãi như một chất ổn định cho kem và món tráng miệng đông lạnh khác Gelatin có độ bloom cao được thêm vào như là một dạng keo bảo vệ kem, sữa chua và bánh kem Gelatin có thể ức chế việc hình thành các tinh thể nước đá và tái kết tinh của lactose trong thời gian lưu trữ (Deng-Cheng Liu, 2002)