THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG VẬT LIỆU SINH HỌC ĐỂ TẠO TÚI DẦU SA TẾ CHO SẢN PHẨM MÌ ĂN LIỀN

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH -o0o - KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP THỬ NGHIỆM ỨNG DỤNG VẬT LIỆU SINH HỌC ĐỂ TẠO TÚI DẦU SA TẾ CHO SẢN PHẨM MÌ ĂN LIỀN Họ tên sinh viên: Nguyễn Thị Huyền Trang Ngành: Bảo Quản Và Chế biến Nông Sản Thực Phẩm Niên khóa: 2006 - 2010 Tháng 08/2010 LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc thầy cô giáo khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học Nông Lâm TPHCM cung cấp cho em kiến thức bản, bổ ích, tạo điều kiện thuận lợi cho em thực thành công đề tài Em xin chân thành cảm ơn cô Nguyễn Minh Xuân Hồng, người trực tiếp giúp đỡ, hướng dẫn tận tình em suốt trình thực đề tài Em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình em, bạn lớp nhiệt tình giúp đỡ, động viên em vượt qua khó khăn trình làm đề tài Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2010 Nguyễn Thị Huyền Trang i TÓM TẮT Đề tài “Thử nghiệm ứng dụng chitosan, gelatin tinh bột để tạo túi đựng dầu sa tế cho sản phẩm mì ăn liền” tiến hành từ ngày 30/03/2010 đến 30/07/2010 phòng thí nghiệm Hóa Sinh phòng Kỹ Thuật Thực Phẩm- khoa Công Nghệ Thực Phẩm – Trường Đại Học Nơng Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh Mục tiêu đề tài nhằm phát triển dạng bao bì ăn được, ứng dụng gói dầu sa tế sản phẩm mì ăn liền Việt Nam Nhiều loại vật liệu thử nghiệm, tính chất chức màng khả hòa tan nước nóng, khả hàn nhiệt, tính chất học, tính thấm nước màng trọng nghiên cứu Kết nhận thấy màng tạo từ 0,5% chitosan, 4% gelatin 0,5% tinh bột lựa chọn có nhiều ưu điểm như:  Tính tan tốt (80,103%)  Có tinh chất học tốt (32,859 MPa)  Khả hàn nhiệt cao (16,803 MPa)  Độ thấm nước thấp 1,4478 (10-10g.m-1.s-1.pa-1) Ngoài để đánh giá khả bảo quản dầu màng nghiên cứu, gói dầu sa tế bảo quản điều kiện khác Sau bảo quản 30 ngày số peroxide xác định để đánh giá khả chống oxi hóa màng Kết cho thấy số peroxide dầu sa tế sau tuần bảo quản thấp giá trị khuyến cáo, đặc biệt thấp dầu sa tế bảo quản bao PE có tráng bạc (1,5076) Như khả chống oxi hố dầu bao bì sinh học cao Ngồi ra, sau 30 ngày bảo quản gói dầu bảo quản điều kiện tiếp xúc với mơi trường khơng khí bắt đầu có tượng rỉ dầu gói sa tế bảo quản bao PE bao PE có tráng bạc có trạng thái ban đầu trước cho vào bảo quản ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii DANH SÁCH CÁC HÌNH v DANH SÁCH CÁC HÌNH v DANH SÁCH CÁC BẢNG vi DANH SÁCH CÁC BẢNG vi Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Yêu cầu đề tài 1.4 Giới hạn đề tài Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan bao bì ăn 2.1.1 Vai trò bao bì ăn 2.1.2 Ưu điểm bao bì ăn 2.1.3 Yêu cầu bao bì ăn 2.1.4 Tính chất bao bì ăn 2.1.4.1 Tính chất học 2.1.4.2 Tính chất hòa tan nước nóng chất béo 2.1.4.3 Tính thấm khí thấm nước màng 2.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất bao bì ăn 2.1.6 Tổng quan chitosan, gelatin, tinh bột 2.2 Tổng quan q trình oxi hóa dầu 11 2.2.1 Sơ đồ phản ứng oxy hóa lipid dầu 11 2.2.2 Các biện pháp ngăn chặn q trình oxy hóa lipid 12 2.3 Một nghiên cứu màng hỗn hợp ăn 13 2.3.1 Màng hỗn hợp chitosan tinh bột 13 iii 2.3.2 Màng hỗn hợp màng kép tạo thành từ chitosan gelatin 13 2.3.3 Màng hỗn hợp chitosan, gelatin tinh bột 14 Chương 16 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 15 3.1 Thời gian địa điểm 15 3.2 Vật liệu tạo màng 15 3.3 Phương pháp thí nghiệm 16 3.3.1 Phương pháp tạo màng 16 3.3.2 Phương pháp phân tích tính chất màng 18 3.3.3 Đánh giá mức độ oxy hoá dầu 21 3.3.4 Bố trí thí nghiệm 22 Chương 24 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24 4.1 Nồng độ chitosan gelatin thích hợp để tạo màng hỗn hợp 24 4.1.1 Độ dày màng hỗn hợp chitosan gelatin 24 4.1.2 Khả hồ tan nước nóng màng hỗn hợp chitosan gelatin 25 4.1.3 Tính chất học màng 26 4.1.4 Khả hàn nhiệt màng hỗn hợp 29 4.1.5 Tính thấm nước màng hỗn hợp 30 4.2 Màng hỗn hợp chitosan, gelatin tinh bột 32 4.2.1 Độ dày màng hỗn hợp 32 4.2.2 Độ tan màng hỗn hợp nước nóng 32 4.2.3 Tính chất học màng hỗn hợp 33 4.2.4 Khả hàn nhiệt màng hỗn hợp 34 4.2.5 Tính thấm nước màng hỗn hợp 35 4.3 Kết quản bảo quản dầu sa tế màng hỗn hợp chitosan, gelatin tinh bột 36 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 39 5.1 Kết luận 39 5.2 Đề nghị 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC 44 iv DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 2.1: Cơng thức cấu tạo chitin chitosan Hình 2.2: Cơng thức cấu tạo amylose (A), amylopectin (B) 10 Hình 2.3: Sơ đồ phản ứng oxy hóa lipid (Cheftel, 1992) 11 Hình 3.1: Quy trình tạo màng hỗn hợp chitosan, gelatin, tinh bột 17 Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý đo độ thấm nước theo phương pháp đo trọng lượng 20 Hình 4.1: Hình gói dầu sa tế trước để bảo quản điều kiện tiếp xúc trực tiếp với mơi trường khơng khí 37 Hình 4.2: Hình gói dầu sa tế bảo quản bao PE 37 Hình 4.3: Hình gói dầu sa tế bảo quản bao PE có tráng bạc 38 Hình 4.4: Hình gói dầu sa tế sau bảo quản tháng điều kiện tiếp xúc trực tiếp với mơi trường khơng khí (Bắt đầu có tượng rỉ dầu) 38 v DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 2.1: Tính thấm oxy số loại màng Bảng 2.2: Khả thấm khí chọn lọc số loại màng (CO2/O2) Bảng 2.3: Khả thấm nước số loại màng Bảng 2.4: Tính thấm nước màng làm từ protein Bảng 2.5: Tính thấm nước màng làm từ polysaccharide Bảng 2.6: Tính thấm nước màng làm từ chất kỵ nước Bảng 2.7: Chỉ số peroxide số loại dầu: 12 Bảng 3.1: Lượng muối nước dùng để chuẩn bị dung dịch muối bão hòa hoạt độ 21 Bảng 4.1:Độ dày màng 24 Bảng 4.2: Độ hoà tan (%) màng 25 Bảng 4.3: Khả chịu lực kéo đứt màng 26 Bảng 4.4: Phần trăm độ biến dạng màng 27 Bảng 4.5: Khả chịu lực kéo đứt mối hàn màng hỗn hợp 29 Bảng 4.6: Tính thấm nước màng hỗn hợp màng LDPE 30 Bảng 4.7: Độ dày màng hỗn hợp 32 Bảng 4.8: Độ tan màng hỗn hợp 32 Bảng 4.9: Tính chất học màng hỗn hợp 33 Bảng 4.10: Phần trăm độ biến dạng màng hỗn hợp 34 Bảng 4.11: Khả hàn nhiệt màng hỗn hợp 34 Bảng 4.12: Tính thấm nước màng có bổ sung thêm tinh bột 35 Bảng 4.13: Chỉ số peroxide dầu sa tế bao bì khác sau tháng bảo quản 36 vi Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Hiện nay, rác nhựa trở thành vấn nạn tồn cầu Nhiều nước có định hạn chế sử dụng bao bì nhựa, nhiều nơi bắt đầu đánh thuế nặng vào người sử dụng, sản xuất bao bì plastic Vì vậy, nghiên cứu sản xuất bao bì thân thiện với mơi trường nhà khoa học giới đặc biệt quan tâm Ngày với phát triển mạnh mẽ ngành công nghệ thực phẩm Đặc biệt lĩnh vực thực phẩm ăn nhanh với sản phẩm phong phú đa dạng mẫu mã lẫn chủng loại Trong ta khơng thể khơng nhắc đến sản phẩm tiện dụng sản phẩm “Mì ăn liền” người tiêu dùng ưa chuộng với ưu điểm sau: giá rẻ, tiện dụng, có giá trị dinh dưỡng Ngồi ưu điểm sản phẩm số bất tiện sau: gia vị gói mì đóng gói gói plastic nhỏ Điều dẫn đến người tiêu dùng sử dụng phải sử dụng dao kéo để cắt làm dơ tay, gây vung vãi khắp nơi gây bất tiện cho người tiêu dùng Ta nhận thấy sản phẩm “Mì ăn liền” tiện dụng giá trị sử dụng sản phẩm tăng lên nhiều gói dầu sa tế gói mì tơm thay loại màng bao ăn tự tan Loại màng bao vừa tiện dụng cho người tiêu dùng vừa góp phần giảm thiểu nhiễm mơi trường Vì lý đó, đồng thời chấp thuận Ban Chủ Nhiệm Khoa Công Nghệ Thực Phẩm Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, với hướng dẫn cô Nguyễn Minh Xuân Hồng tiến hành thực đề tài: “Thử nghiệm ứng dụng vật liệu sinh học để tạo túi đựng sa tế cho sản phẩm mì ăn liền” 1.2 Mục tiêu đề tài Tạo màng có tính chất sau:  Màng ăn tan nước nóng  Có tính chất học khả hàn nhiệt phù hợp yêu cầu gói sa tế 1.3 Yêu cầu đề tài Xác định công thức tạo màng chitosan, gelatin tinh bột để đáp ứng tính chất nêu việc tạo túi dầu sa tế tự tan 1.4 Giới hạn đề tài  Các thí nghiệm đề tài thực quy mô, điều kiện phòng thi nghiệm  Thời gian làm đề tài có giới hạn nên thời gian theo dõi khả bảo quản túi gia vị thực thời gian định Chương TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan bao bì ăn 2.1.1 Vai trò bao bì ăn  Bao phủ tồn sản phẩm, có chức màng bảo vệ, chống lại tác nhân gây hư hỏng: vi sinh vật, trình trao đổi chất với môi trường, tác nhân học,… bảo vệ tính chất cảm quan hợp chất tạo hương  Là hàng rào cản khí (CO2, O2, N2): bảo vệ sản phẩm nhạy cảm với O2 , hạn chế oxy hóa trở mùi chất béo, hạn chế vi sinh vật hiếu khí phát triển  Là hàng rào cản nước: ngăn cản nước bề mặt sản phẩm có độ ẩm cao sản phẩm đơng lạnh, hạn chế hút nước sản phẩm khô…  Màng hoạt tính: màng ăn kết hợp chất mùi, chất kháng khuẩn, chất chống oxy hóa chất màu 2.1.2 Ưu điểm bao bì ăn So với màng plastic theo Guilbert (1989) bao bì ăn có nhiều ưu điểm như: ăn với thực phẩm, cải thiện tính chất cảm quan dinh dưỡng thực phẩm, làm chậm trao đổi ẩm, trao đổi khí O2, CO2 biến đổi thành phần chất béo, chất hoà tan, vitamin có chất nguyên liệu hạn chế ô nhiễm môi trường…Tuy nhiên, bên cạnh ưu điểm màng bao ăn tồn nhiều khuyết điểm làm tính ứng dụng bị hạn chế như: tính chất học, khả chịu lực, khả hàn nhiệt chưa cao, thấm nước lớn dẫn đến dễ thay đổi tính chất màng trình bảo quản 2.1.3 Yêu cầu bao bì ăn Chính ưu khuyết điểm bao bì ăn mà theo chúng tối nghiên cứu, để bao bì ăn ứng dụng rộng rãi cần đạt u cầu sau:  Hòa tan nước nóng hay thực phẩm nấu  Tính chất cảm quan tốt, có chất với thực phẩm Thí nghiệm 2: Khảo sát tính chất màng hỗn hợp (chitosan, gelatin, tinh bột) - Mục đích: khảo sát tỉ lệ phối trộn hỗn hợp để tạo màng bao có tính chất theo u cầu - Yếu tố cố định: nồng độ chitosan gelatin theo kết có từ thí nghiệm đồng thời cố định tất yếu tố khác phối trộn thêm nguyên liệu có khả tạo màng tinh bột - Yếu tố nghiên cứu: Tỉ lệ tinh bột: 0,5%; 1%; 1,5% - Chỉ tiêu theo dõi: Độ dày, khả hòa tan nước nóng tính chất học màng Thí nghiệm 3: Thử nghiệm ứng dụng màng hỗn hợp ăn tự tan việc tạo gói dầu sa tế cho sản phẩm mì ăn liền - Mục đích: khảo sát khả ứng dụng màng hỗn hợp nói - Chỉ tiêu theo dõi: tính chất cảm quan số peroxide dầu gói sa tế bảo quản điều kiện khác như: PE, bao bì PE có tráng bạc để gói sa tế tiếp xúc trực tiếp với mơi trường khơng khí 3.5 Phương pháp phân tích xử lý số liệu 23 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Nồng độ chitosan gelatin thích hợp để tạo màng hỗn hợp Các thí nghiệm bố trí theo kiểu ngẫu nhiên hai yếu tố, lặp lại lần Dung dịch tạo màng chứa chitosan (ở nồng độ 0,5%; 0,75%; 1%) gelatin (ở nồng độ 3%; 4%; 5%) trộn đều, đồng hóa đổ màng Sau sấy 40oC thu màng Những màng đem đo tiêu lý hóa 4.1.1 Độ dày màng hỗn hợp chitosan gelatin Với loại màng, 20 phép đo thực (Phụ lục 1a) Kết thể Bảng 4.1 Bảng 4.1: Độ dày màng Nồng độ chitosan (%) Nồng độ gelatin (%) 0,5 39,875a ± 2,507 0,75 42,775d ± 1,939 3 47,525g ± 2,124 4 0,5 52,45b ± 1,977 0,75 54,675b ± 1,029 0,5 57,75cf ± 2,436 0,75 59,05f± 2,678 Loại màng Độ dày (µm) 57,4c ± 2,969 60,575h ± 3,357 (Ghi chú: Các số có mang chữ khơng có khác biệt độ tin cậy 95%) Qua Bảng 4.1 nhận thấy độ dày màng tăng tỷ lệ thuận với hàm lượng chất khô dung dịch tạo màng Màng (Chitosan 0.5%, gelatin 3%) có hàm lượng chất khơ thấp nên mỏng nhất, màng (Chitosan 1%, gelatin 24 5%) có hàm lượng chất khơ cao nên tạo thành màng dày nhất, khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê p < 0,05 Qua xử lý thống kê nhận thấy giữ nguyên nồng độ chitosan thay đổi nồng độ gelatin độ dày thay đổi, nồng độ gelatin cao màng dày, khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê p < 0,05 Đồng thời giữ nguyên nồng độ gelatin thay đổi nồng độ chitosan độ dày màng thay đổi, nồng độ chitosan cao độ dày màng tăng theo, khác biệt có ý nghĩa mặt thống kê với p < 0,05 (Phụ lục 1b) Điều giải thích khác biệt độ nhớt dung dịch tạo màng hàm lượng chất khô cao, dung dịch nhớt, màng dày Tóm lại, độ dày màng tăng hàm lượng chất khô có dung dịch tạo màng tăng 4.1.2 Khả tan nước nóng màng hỗn hợp chitosan gelatin Với loại màng, thí nghiệm lặp lại lần (Phụ lục 2a), kết trung bình trình bày Bảng 4.2 Bảng 4.2: Độ hồ tan (%) màng Loại màng C% chitosan C% gelatin Độ hoà tan (%) 0,5 77,983a ± 0,379 0,75 75.856b ± 0,509 3 73,673c ± 0,437 0,5 80,293d ± 1,015 0,75 77,137ab ± 0,21 75,943b ± 0,713 0,5 84,69e ± 0,677 0,75 80,677d ± 0,577 78,317a ± 0,601 (Ghi chú: Các số có mang chữ khơng có khác biệt độ tin cậy 95%) Qua Bảng 4.2 nhận thấy giữ nguyên nồng độ chitosan thay đổi nồng độ gelatin độ tan màng thay đổi Nồng độ gelatin cao màng tan tốt Màng (84,69%) tan tốt màng (80,293%) màng (77,983%) Sự khác biệt có ý nghĩa độ tin cậy 95% (Phụ lục 2b) Khi giữ nguyên nồng 25 độ gelatin thay đổi nồng độ chitosan độ tan màng thay đổi Nồng độ chitosan cao độ tan màng thấp Màng (77,983%) tan tốt màng (75,856%) màng (73,673%) Sự khác biệt có ý nghĩa p < 0.05 (Phụ lục 2b) Như nồng độ chitosan nồng độ gelatin ảnh hưởng đến khả hoà tan màng Gelatin làm tăng khả hoà tan màng chitosan làm giảm độ hồ tan Ngoài ra, so sánh với màng đơn chitosan ta thấy màng hỗn hợp có độ tan cao nhiều Thật vậy, màng đơn chitosan có độ tan 15,41% (Phan ctv, 2005) màng hỗn hợp có độ tan 84,69 % Điều giải thích có diện gelatin glycerol làm tăng tính tan màng (Debeaufort ctv, 1994) Gelatin không tan nước lạnh tan nhanh nước nóng tan hồn tồn nhiệt độ khoảng 40oC Qua kết xử lý thống kê nhận thấy màng (Chitosan 0,5%, gelatin 4%) la tốt ứng dụng thí nghiệm 4.1.3 Tính chất học màng Tính chất học màng đo máy đo cấu trúc Mẫu thử chịu tác động lực kéo đồng trục với vận tốc đo 100 mm/min-1 Với loại màng đo lặp lại 10 lần (Phụ lục 3a) thu kết sau:  Về khả chịu lực kéo đứt, kết trung bình thể Bảng 4.3 Bảng 4.3: Khả chịu lực kéo đứt màng Nồng độ chitosan (%) 0,5 Nồng độ gelatin (%) 0,75 18,096b ± 1,101 3 19,845c ± 0,859 0,5 14,05def ± 0,873 0,75 15,521a ± 0,695 16,687a ± 0,946 0,5 13dg ± 0,998 0,75 13,62egh ± 0,846 14,847fh ± 0,926 Loại màng Lực kéo đứt (MPa) 16,765a ± 0,788 (Ghi chú: Các số có mang chữ khơng có khác biệt độ tin cậy 95%) 26 Qua Bảng 4.3 qua xử lý thống kê (Phụ lục 3b) nhận thấy nồng độ chitosan gelatin ảnh hưởng đến tính chất học màng có ý nghĩa p < 0,05 Khi tăng nồng độ gelatin giữ nguyên nồng độ chitosan lực kéo đứt giảm Màng (Chitosan 0,5%; gelatin 3%) có lực kéo đứt 16,765 (MPa) màng (chitosan 0,5; gelatin 4%) có lực kéo đứt 14,05 (MPa) Sự khác biệt có ý nghĩa p < 0,05 Ngược lại, giữ nguyên nồng độ gelatin, tăng nồng độ chitosan lực kéo đứt màng lại tăng Màng (chitosan 0,5%, gelatin 3%) có lực kéo đứt 16,765 (MPa) màng (chitosan 0,75%, gelatin 3%) có lực kéo đứt 18,096 (MPa) Sự khác biệt có ý nghĩa độ tin cậy 95% Như gelatin làm giảm khả chịu lực kéo đứt màng chitosan làm tăng lực kéo đứt Điều giải thích gelatin có chất protein nên tính ưa nước tương đối cao Chính mà màng gelatin để môi trường tự nhiên dễ hút ẩm làm cho màng dẻo dai dẫn đến lực kéo đứt màng giảm độ biến dạng màng tăng Ngược lại, chitosan có chất polysaccharide có tính hút ẩm thấp protein chất màng đơn chitosan có lực kéo đứt cao nên tăng hàm lượng chitosan lên khả chịu lực kéo đứt màng tăng lên độ biến dạng màng giảm So sánh với với màng đơn gelatin màng đơn chitosan màng hỗn hợp có lực kéo đứt lớn màng gelatin thấp màng chitosan Thật khả chịu lực kéo đứt màng đơn chitosan 1% 94,9 ± 8,5 MPa (Butter et.al,1996) màng đơn gelatin % có lực kéo đứt 15.12 MPa (Butter et.al,1996)  Về độ biến dạng, kết thể Bảng 4.4 Qua Bảng 4.4 nhận thấy nồng độ chitosan gelatin ảnh hưởng lớn đến độ biến dạng màng hỗn hợp Sự khác biệt có ý nghĩa p < 0,05 Khi giữ nguyên nồng độ chitosan, tăng nồng độ gelatin độ biến dạng tăng Cụ thể màng (chitosan 0,5%, gelatin 3%) có độ biến dạng 23,784 %, màng (chitosan 0,5%, gelatin 4%) có độ biến dạng 59,5% màng (chitosan 0,5%, gelatin 5%) có độ biến dạng 66%, khác biệt có ý nghĩa p < 0,05 (Phụ lục 3b) 27 Ngược lại, giữ nguyên nồng độ gelatin, tăng nồng độ chitosan độ biến dạng giảm Bảng 4.4: Phần trăm độ biến dạng màng Nồng độ chitosan (%) 0,5 Nồng độ gelatin (%) 0,75 21,51ab ± 1,422 3 20,25b ± 1,55 0,5 59,5c ± 2,658 0,75 33,35d ± 2,608 31,25d ± 1,246 0,5 66e ± 2,300 0,75 Loại màng Độ biến dạng (%) 23,784a ± 1,348 51,5f ± 1,578 44h ± 0,793 (Ghi chú: Các số có mang chữ khơng có khác biệt độ tin cậy 95%) Như gelatin làm tăng độ biến dạng màng chitosan làm giảm độ biến dạng Mặt khác so sánh màng hỗn hợp với màng đơn chitosan màng gelatin màng hỗn hợp có độ biến dạng lớn màng đơn chitosan thấp màng đơn gelatin Thật màng đơn gelatin có độ biến dạng cao (182,5%) (Trần Trung Quân, 2006), màng đơn chitosan có độ biến dạng tương đối thấp (3,68 %) (Butter et.al,1996) Tóm lại chitosan gelatin ảnh hưởng đến tính chất học màng Chitosan làm tăng khả chịu lực kéo đứt màng làm giảm độ biến dạng màng Ngược lại, gelatin làm tăng độ biến dạng màng làm giảm lực kéo đứt màng 28 4.1.4 Khả hàn nhiệt màng hỗn hợp Các loại màng hỗn hợp có tính hàn nhiệt tốt Nhiệt độ hàn 90oC vòng 10 giây, mẫu thử để ổn định 24h trước đo lực kéo đứt mối hàn Khả hàn nhiệt đánh giá dựa vào độ chịu lực làm tách rời mối hàn hay làm đứt mối hàn tác dụng lực kéo đồng trục Với loại màng 10 phép đo thực (Phụ lục 4a) kết trung bình thể Bảng 4.5 Bảng 4.5: Khả chịu lực kéo đứt mối hàn màng hỗn hợp Loại màng C% chitosan C% gelatin Lực kéo đứt (MPa) 0,5 7,865a ± 1,876 0,75 6,387a ± 1,824 3 5,48c ± 1,336 0,5 8,275b ± 0,992 0,75 6,765a ± 0,788 6,687ac ± 0,946 0,5 13,22d ± 2,319 0,75 9,347e ± 0,73 7,087ac ± 1,187 (Ghi chú: Các số có mang chữ khơng có khác biệt độ tin cậy 95%) Qua Bảng 4.5 nhận thấy màng màng 3, màng màng 5, khác biệt có ý nghĩa p < 0,05 (Phụ lục 4b), lực kéo đứt màng hỗn hợp thay đổi theo nồng độ chitosan gelatin Gelatin làm tăng lực kéo đứt mối hàn màng chitosan làm giảm lực kéo đứt mối hàn Điều giải thích thành phần dung dịch tạo màng có diện gelatin Khi hàn nhiệt độ cao gelatin nóng chảy làm tăng tính kết dính mối hàn Chính mà tăng hàm lượng gelatin khả hàn màng tăng lên Trên thực tế ta thấy 10 mẫu đo lặp lại khơng có tách rời hai mối hàn mà mối hàn đứt vị trí hàn Điều giải thích màng chịu lực ép nhiệt hàn nóng chảy hàn máy hàn nhiệt làm độ dày màng thay đổi 29 4.1.5 Tính thấm nước màng hỗn hợp Độ thấm nước màng đo nhiệt độ 25oC với độ chênh lệch ẩm độ 22-84% Chúng tiến hành thí nghiệm với loại màng hỗn hợp màng LDPE để so sánh Với loại màng thí nghiệm lặp lại lần theo dõi liên tục ngày (Phụ lục 5a) Kết trung bình thể qua Bảng 4.6 Bảng 4.6: Tính thấm nước màng hỗn hợp màng LDPE Loại màng C% chitosan C% gelatin Tính thấm nước (10-10g.m-1.s-1.pa-1) 0,5 1,5246a ± 0,0060 0,75 1,4287b ± 0,0069 3 0,86869c ± 0,0063 0,5 1,8125d ± 0,0068 0,75 1,6590e ± 0,0050 1,4571b ± 0,0091 0,5 1,9375f ± 0,0502 0,75 1,6863e ± 0,0084 1,5875g ± 0,0073 10 0 0,0145h ± 0,0090 (Ghi chú: Các số có mang chữ khơng có khác biệt độ tin cậy 95%) Qua Bảng 4.6 nhận thấy khả cản ẩm màng hỗn hợp tỷ lệ nghịch với nồng độ gelatin tỷ lệ thuận với nồng độ chitosan Sự khác biệt có ý nghĩa với p < 0,05 (Phụ lục 5b) Đồng thời nhận thấy độ thấm nước màng hỗn hợp cao nhiều so với màng LDPE Điều giải thích đặc tính ưa nước màng sinh học Gelatin chất phân cực mạnh nước chất phân cực mạnh nên tạo điều kiện thuận lợi cho vận chuyển nước Mặt khác có mặt chất tạo dẻo tác động lớn đến tính thấm nước màng, chất tạo dẻo làm tăng độ dao động chuỗi phân tử gelatin chitosan thông qua việc thay cầu nối liên phân tử liên kết polymer-chất tạo dẻo, làm tăng khoảng trống mạng lưới cấu trúc màng, mà vận chuyển nước dễ dàng (Debeaufort ctv, 2002) Theo Huyn J.Park ctv (1994) màng sinh học có tính thấm nước 30 cao so với màng tổng hợp lại có tính thấm khí thấp màng tổng hợp, để hạn chế nhược điểm người ta thường bổ sung thêm số hợp chất kỵ nước (Park ctv, 1994) Ngoài ra, so sánh với màng đơn khác màng hỗn hợp có độ thấm nước thấp màng gelatin không cao hơn, gần màng đơn chitosan màng đơn agar màng sinh học khác Thật nhiệt độ 25oC với độ chênh lệch ẩm độ 22-84% màng hỗn hợp (Chitosan 0,5%, gelatin 4%) có độ thấm nước (1.8125 ± 0,0068) (10-10g.m-1.s-1.pa-1), màng gelatin (39,5) (10-11g.m-1.s-1.pa-1), màng agar (12,52) (10-11g.m-1.s-1.pa-1), màng chitosan 0,21 (10-11g.m-1.s-1.pa-1) (Phan ctv, 2005) Như tính thấm nước màng không phụ thuộc vào nồng độ chitosan gelatin mà phụ thuộc vào nồng độ chất tạo dẻo Qua tất tính chất màng xác định nhận thấy màng hỗn hợp chitosan 0,5% gelatin 4% tốt chọn sử dụng thí nghiệm Sau xác định tính chất màng hỗn hợp chitosan gelatin, nhận thấy màng tồn số khuyết điểm sau: khả chịu lực kéo đứt chưa cao, tính thấm nước tương đối cao gây khó khăn cho q trình đóng gói màng dễ dính vào đồng thời tính chất ảnh hưởng xấu đến q trình bảo quản gói sa tế Những khuyết điểm làm cho màng hỗn hợp chitosan gelatin khơng đáp ứng u cầu đặt Chính tiếp tục tiến hành nghiên cứu bổ sung thêm tinh bột thành phần thứ ba nhằm cải thiện tính chất màng Bởi theo nghiên cứu (Qiu-Ping Zhong Wen-Shui Xia, 2007) tuỳ vào nồng độ tinh bột bổ sung vào màng hỗn hợp chitosan mà tạo màng hỗn hợp có nhiều đặc tính tốt Ngồi ra, có nhiều nghiên cứu màng tinh bột ứng dụng bao gói thực phẩm vừa giúp bảo vệ thực phẩm hạn chế vi sinh vật gây hư hỏng, không làm ảnh hưởng đến giá trị cảm quan thực phẩm có khả cản khí O2 CO2 tương đối tốt Đặc biệt màng màng có khả chống thấm dầu hạn chế oxi hoá dầu tốt 31 4.2 Màng hỗn hợp chitosan, gelatin tinh bột 4.2.1 Độ dày màng hỗn hợp Chúng tiến hành bổ sung thêm tinh bột (0,5%;1%;1,5%) vào công thức màng hỗn hợp nêu (Chitosan 0,5% gelatin 4%) Với loại màng 20 phép đo thực (Phụ lục 6a) Kết trung bình thể Bảng 4.7 Bảng 4.7: Độ dày màng hỗn hợp Loại màng C% tinh bột bổ sung Độ dày (µm) 0,5 54,75a ± 3,143 57,625b ± 3,741 1,5 59,675c ± 3,248 (Ghi chú: Các số có mang chữ khơng có khác biệt độ tin cậy 95%) Qua Bảng 4.7 nhận thấy độ dày màng hỗn hợp gồm chitosan, gelatin tinh bột tăng tỷ lệ thuận với nồng độ tinh bột Sự khác biệt có ý nghĩa với p < 0,05 (Phụ lục 6b) Điều giải thích hàm lượng chất khô màng tăng lên 4.2.2 Độ tan màng hỗn hợp Mỗi loại màng đo lặp lại lần (Phụ lục 7a) Kết trung bình thể Bảng 4.8 Bảng 4.8: Độ tan màng hỗn hợp Loại màng C% tinh bột bổ sung Độ tan (%) 0,5 80,103a ± 0,570 77,923b ± 0,565 1,5 71,383c ± 0,885 (Ghi chú: Các số có mang chữ khơng có khác biệt độ tin cậy 95%) Qua Bảng 4.8 nhận thấy độ tan màng giảm nồng độ tinh bột tăng, khác biệt có ý nghĩa độ tin cậy 95% (Phụ luc 7b) Điều hiển nhiên tinh bột bắp khơng tan nước mà tạo thành hồ tinh bột nước có nhiệt độ tác động, màng tinh bột lại khó tan tinh bột nguyên liệu ban đầu Tuy nhiên so sánh với màng hỗn hợp chitosan gelatin (80,293 %) độ tan màng (80,103%) giảm không đáng kể nồng độ tinh bột 0,5% 32 giảm mạnh nồng độ tinh bột 1% 1,5% Đồng thời so sánh màng với màng đơn chitosan 15,41% (Phan ctv, 2005) màng đơn agar 6% (Phan ctv, 2005) có độ tan cao Đồng thời so sánh với màng kép có chitosan tinh bột có độ tan thấp 32,5 % (Vasconez ctv, 2009) Trong màng chúng tơi khảo sát có thêm thành phần gelatin nên có độ tan cao nhiều (80,293 %) 4.2.3 Tính chất học màng hỗn hợp Tính chất học màng đo máy đo cấu trúc kết trung bình (Phụ lục 8a) thể Bảng 4.9  Về độ chịu lực màng: Bảng 4.9: Tính chất học màng hỗn hợp Nồng độ tinh bột bổ sung (%) Độ chịu lực màng (MPa) 14,05d ± 0,873 0,5 32,859a ± 1,303 29,09b ± 0,637 Loại màng 1,5 44,71c ± 1,424 (Ghi chú: Các số có mang chữ khơng có khác biệt độ tin cậy 95%) Qua Bảng 4.9 chúng tơi nhận thấy tính chất học màng giảm tăng nồng độ tinh bột từ 0,5%-1% tính chất học màng tăng nhanh nồng độ tinh bột tăng từ 1% đến 1,5%, khác biệt rất có ý nghĩa thống kê p < 0,05 (Phụ luc 8b) Điều giải thích tăng nồng độ tinh bột từ 0,5% đến % nồng độ tinh bột dung dịch tăng lên mà tinh bột với chất có tính chất học kém, độ chịu lực thấp, giòn Chính làm cho lực kéo đứt màng giảm xuống Tuy nhiên tăng nồng độ tinh bột từ 1% đến 1,5% độ chịu lực màng tăng lên đáng kể gốc NH4+ chitosan OH- tinh bột liên kết với hoàn toàn (Xu Y.X ctv, 2005) Ngoài so sánh với màng hỗn hợp chitosan gelatin (14,05 MPa) màng bổ sung tinh bột có độ chịu lực lớn đáng kể So sánh với màng đơn gelatin 5,94 (MPa) có độ chịu lực lớn nhiều, màng đơn chitosan xấp xỉ (31,57 MPa) (Phan ctv, 2005) 33 Như tuỳ vào nồng độ tinh bột bổ sung mà độ chịu lực kéo đứt màng tăng hay giảm  Về độ biến dạng màng (%), kết trung bình (Phụ luc 8b) thể Bảng 4.10 Bảng 4.10: Phần trăm độ biến dạng màng hỗn hợp Loại màng C% tinh bột bổ sung Độ biến dạng màng (%) 0,5 97,02a ± 1,66 118,2b ± 3,01 1,5 66,7c ± 1,49 (Ghi chú: Các số có mang chữ khơng có khác biệt độ tin cậy 95%) Theo kết Bảng 4.10 độ biến dạng màng tăng nồng độ tinh bột tăng từ 0,5% đến 1% giảm nồng độ tinh bột giảm từ 1% đến 1,5% tinh bột So sánh với màng hỗn hợp chitosan gelatin màng bổ sung tinh bột có độ biến dạng cao (97,02 %) 4.2.4 Khả hàn nhiệt màng hỗn hợp Cách đo giống màng hỗn hợp chitosan gelatin Kết trung bình thể Bảng 4.11 Bảng 4.11: Khả hàn nhiệt màng hỗn hợp Loại màng C% tinh bột bổ sung Lực kéo đứt (MPa) 0,5 16,803a± 1,655 8,121b± 0,921 1,5 29,95c ± 1,606 (Ghi chú: Các số có mang chữ khơng có khác biệt độ tin cậy 95%) Qua Bảng 4.11 nhận thấy tăng nồng độ tinh bột từ 0,5% đến 1% khả hàn nhiệt màng giảm mạnh tăng đến 1,5% khả hàn nhiệt màng lại tăng mạnh, khác biệt có ý nghĩa độ tin cậy 95% (Phụ lục 9b) Ngồi bổ sung tinh bột khả hàn nhiệt màng tăng lên đáng kể Như khả hàn nhiệt màng có bổ sung tinh bột phụ thuộc vào nồng độ tinh bột bổ sung Khi so sánh với màng kép gồm tinh bột chitosan có 34 lực kéo đứt mối hàn 6,125 (MPa) (Vasconez ctv, 2009) màng hỗn hợp chúng tơi khảo sát có thành phần gelatin dung dịch tạo màng nồng độ tinh bột thấp (0,5%) nên có khả hàn nhiệt cao khoảng 16,803 (MPa) 4.2.5 Tính thấm nước màng hỗn hợp Độ thấm nước màng đo nhiệt độ 25oC với độ chênh lệch ẩm độ 22-84% Chúng tơi tiến hành thí nghiệm với loại màng hỗn hợp Với loại màng thí nghiệm lặp lại lần theo dõi liên tục ngày (Phụ lục 10a) kết trung bình thể qua Bảng 4.12 Bảng 4.12: Tính thấm nước màng có bổ sung thêm tinh bột Lần lặp lại C% tinh bột bổ sung Tính thấm nước (10-10g.m-1.s-1.pa-1) 0,5 1,4478a ± 0,2508 1,8722b ± 0,0312 1,5 1,3725a ± 0,0991 (Ghi chú: Các số có mang chữ khơng có khác biệt độ tin cậy 95%) Qua Bảng 4.12 nhận thấy tăng nồng độ tinh bột từ 0,5% đến 1% độ thấm khí tinh bột tăng Sự khác biệt có ý nghĩa độ tin cậy p < 0,05 (Phụ lục 10b) Tuy nhiên tiếp tục tăng nồng độ tinh bột từ 1% đến 1,5% độ thấm nước màng giảm mạnh Điều giải thích nồng độ tinh bột tăng từ 0,5% lên 1% nồng độ tinh bột dung dịch tạo màng tăng lên, gốc số OH- phân tử tinh bột dung dịch tăng lên dẫn đến khả liên kết với nước vận chuyển nước tăng lên Tuy nhiên nồng độ tinh bột tăng lên tới 1,5% mối liên kết gốc NH4+ chitosan gốc OH- tinh bột tăng lên dẫn đến mối liên kết cạnh tranh với mối liên kết với nước Ngoài ra, so sánh độ thấm nước màng chitosan gelatin có bổ sung thêm tinh bột 0,5% (1,4478) 1,5% (1,3725)(10-10g.m-1.s-1.pa-1) với màng hỗn hợp có chitosan gelatin 1.8125 (10-10g.m-1.s-1.pa-1) màng có bổ sung tinh bột có độ thấm nước thấp Tóm lại, qua khảo sát tính chất hai loại màng ta thấý màng có bổ sung tinh bột có nhiều ưu điểm màng có chitosan gelatin như: có tính chất học khả hàn nhiệt tốt hơn, có tính thấm nước có độ tan tương tự 35 nồng độ tinh bột 0,5% Trong ba nồng độ tinh bột bổ sung nồng độ tinh bột 0,5% tạo màng có tính chất tốt phù hợp với u cầu ứng dụng làm gói sa tế mì tơm 4.3 Kết quản bảo quản dầu sa tế màng hỗn hợp chitosan, gelatin tinh bột Màng hỗn hợp dùng để tạo màng bao dầu sa tế cho sản phẩm mì ăn liền tạo thành theo công thức sau: - Chitosan: 0,5% - Gelatin: 4% - Tinh bột: 0,5% - Glycerol: 20% (W/W) Màng bao ép nhiệt ghép mí để tạo thành gói đựng dầu sa tế Gói có kích thước 5cm x 6cm Sau gói dầu sa tế bảo quản điều kiện khác là: để gói dầu sa tế tiếp xúc với khơng khí, để bao PE để bao PE có tráng lớp bạc Sau 30 ngày bảo quản, gói dầu sa tế đem đo số peroxide Kết trung bình thể Phụ lục 11a Bảng 4.13  Chỉ số peroxide dầu trước cho vào bảo quản 1,356 Bảng 4.13: Chỉ số peroxide dầu sa tế điều kiện khác sau tháng bảo quản Phương pháp bảo quản Chỉ số peroxide Tiếp xúc trực tiếp với khơng khí 2,7072a ± 0,4079 Trong bao PE 2,5437b ± 0,3608 Trong bao PE tráng lớp bạc 1,5076c ± 0,1099 (Ghi chú: Các số có mang chữ khơng có khác biệt độ tin cậy 95%) Qua Bảng 4.13 nhận thấy số peroxide màng để tiếp xúc với mơi trường khơng khí cao so với để bao PE, khác biệt khơng có ý nghĩa p < 0,05 Tuy nhiên so sánh với số peroxide dầu sa tế để bao PE tráng bạc số cao nhiều khác biệt có ý nghĩa p < 0,05 (Phụ lục 11b) Sau tuần bảo quản số peroxide dầu thấp nhiều so với giá trị khuyến cáo (3.315- 5,67) Đặc biệt bảo quản bao bì tráng bạc 36 số peroxide dầu sa tế thấp (1,5076) Đồng thời so sánh với số peroxide ban đầu dầu sau 30 ngày bảo quản số dầu sa tế tăng Như loại màng ăn mà chúng tơi tạo có khả ngăn ngừa q trình oxi hóa dầu Khả có phần khả ngăn cản tác nhân gây oxi hố dầu khí O2, ánh sáng hạn chế ảnh hưởng nhiệt độ  Cảm quan bề ngồi bao bì gói sa tế sau bảo quản tháng: Sau bảo quản tháng nhận thấy túi dầu bảo quản điều kiện tự nhiên môi trường (28oC, RH=80%) bắt đầu có tượng rỉ dầu bề mặt gói sa tế sau 30 ngày bảo quản Tuy nhiên bảo quản bao bì tổng hợp sau 30 ngày bảo quản gói dầu ngun vẹn khơng thấy có tượng rỉ dầu bề mặt Kết minh hoạ qua hình sau: Hình 4.1: Hình gói dầu sa tế trước để bảo quản điều kiện tiếp xúc trực tiếp với môi trường khơng khí Hình 4.2: Hình gói dầu sa tế bảo quản bao PE 37 ... Thực Phẩm Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh, với hướng dẫn cô Nguyễn Minh Xuân Hồng tiến hành thực đề tài: Thử nghiệm ứng dụng vật liệu sinh học để tạo túi đựng sa tế cho sản phẩm mì. .. tan nước nóng tính chất học màng Thí nghiệm 3: Thử nghiệm ứng dụng màng hỗn hợp ăn tự tan việc tạo gói dầu sa tế cho sản phẩm mì ăn liền - Mục đích: khảo sát khả ứng dụng màng hỗn hợp nói - Chỉ... tiện cho người tiêu dùng Ta nhận thấy sản phẩm Mì ăn liền tiện dụng giá trị sử dụng sản phẩm tăng lên nhiều gói dầu sa tế gói mì tơm thay loại màng bao ăn tự tan Loại màng bao vừa tiện dụng cho