Bảo quản rau quả bằng phương pháp màng

GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh Mở đầu Rau loại thực phẩm phổ biến,cung cấp cho người lượng lớn chất dinh dưỡng.Ngoài việc sử dụng trực tiếp,rau tươi chế biến thành nhiều dạng sản phẩm khác như:mức,rau đóng hộp… Vì việc kéo dài thời gian bảo quản rau tươi lúc chế biến quan trọng Đến có nhiều phương pháp bảo quản rau tươi, nhiên phương pháp mang ưu việt hạn chế Trong dân gian có số biện pháp truyền thống thường áp dụng để bảo quản rau vùi củ, xuống cát ẩm để hạn chế nước quết vôi vào vết cắt cuống, gốc để tránh vi khuẩn xâm nhập vào rau, quả…Tuy nhiên, biện pháp áp dụng với số loại củ quả, thời gian bảo quản không lâu Nhiều loại củ, vùi xuống cát ẩm bị mọc mầm lại Đặc biệt, bảo quản theo cách truyền thống không đảm bảo hàm lượng dinh dưỡng màu sắc cảm quan rau, củ, sau bảo quản Bằng phương pháp sử dụng hoá chất (nhúng, phun vào sản phẩm rau quả) hay chiếu xạ, có khả hạn chế lớn hoạt động vi sinh vật có hại.Tuy nhiên, nhiều có ảnh hưởng đến người tiêu dùng Do đó, có nhiều nước giới không chấp nhận sản phẩm nông sản sử dụng thuốc hoá học chiếu xạ Cách bảo quản phổ biến bảo quản lạnh Nhưng theo chuyên gia dinh dưỡng, cách bảo quản không tiết kiệm lượng lại địi hỏi chi phí cao Hiện nay,việc bảo quản rau phương pháp màng sử dụng phổ biến tính tiện lợi đơn giản nó.Trong tiểu luận nhóm em xin trình khái quát số loại màng cách tạo sử dụng chúng bảo quản rau quả.Bài báo cáo vậy,không tránh khỏi sai sót nhóm em mong nhận đóng góp từ bạn để báo cao hoàn thiện Chương GIỚI THIỆU VỀ MÀNG BẢO QUẢN nhóm 17 Page GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh 1.1 Định nghĩa: Màng bảo quản rau tươi vật liệu bao quanh rau sau thu hoạch nhằm ngăn cản tiếp xúc rau vi sinh vật phá huỷ, khí oxy, hạn chế phần độ ẩm Từ rau khơng bị dập úng, không bị phá huỷ vi sinh vật hay tác nhân khác từ môi trường 1.2 Mục đích u cầu 1.2.1 Mục Đích • Kìm hãm q trình hơ hấp • Ngăn ngừa xâm nhập dịch hại • Làm giảm q trình nước bề mặt rau 1.2.2 Yêu cầu • Khơng độc, khơng mùi vị • Điều khiển tính thấm khí khả ngăn ngừa ẩm rau môi trường xung quanh • Có tính đàn hồi, khó bị xé rách 1.3 Các yếu ảnh hưởng tới việc lựa chọn màng 1.3.1 Nhiệt độ: Nhiệt độ yếu tố môi trừơng có ảnh hưởng định đến chất lượng thời gian bảo rau Khi nhiệt độ tăng làm gia tăng q trình hơ hấp gia tăng nước làm cho rau nhanh hư hỏng Khi nhiệt độ thấp điểm đóng băng dẫn đến hủy hoại cấu trúc tế bào Sự tăng giảm nhiệt độ đột ngột làm thay đổi cường độ hô hấp đột ngột gây tượng bệnh lý cho rau Để kéo dài thời gian bảo quản cần chọn nhiệt độ thích hợp trì ổn định nhiệt độ 1.3.2 Độ ẩm khơng khí: nhóm 17 Page GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh Độ ẩm ảnh hưởng lớn đến bốc nước rau quả, độ ẩm thấp làm gia tăng bốc nước độ ẩm khơng khí cao làm cho rau dễ bị úng thối Khi bảo quản nên trì độ ẩm tối ưu nhằm tránh hư hỏng 1.3.3 Thành phần khí quyển: Thành phần khí ảnh hưởng đến q trình trao đổi chất Khi gia tăng hàm lượng CO2 giảm nồng độ khí O khí có tác dụng hạn chế hô hấp rau 1.3.4 Ngồi có yếu tố khác như: • Đặc điểm rau • Thể tích rau chiếm chỗ mơi trường bảo quản • Độ chín,độ gìa rau Chương Màng polyme sinh học nhóm 17 Page GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh 2.1 Phân loại Trên sở phương pháp sản xuất, vật liệu polyme sinh học chia thành ba nhóm sau: • Polyme tách trực tiếp từ nguồn tự nhiên chủ yếu thực vật ví dụ polysaccarit tinh bột, cellulose protein casein, gluten bột mì • Polyme sản xuất phương pháp tổng hợp hóa học từ monome Ví dụ, vật liệu polylactat polyeste sinh học polyme hóa từ monome axit lactic Các monome sản xuất nhờ phương pháp lên men cacbon hyđrat tự nhiên • Polyme sản xuất nhờ vi sinh vật vi khuẩn cấy truyền gen Vật liệu polyme sinh học điển hình trường hợp polyhyđroxy - alkanoat; chủ yếu polyhyđroxybutyrat (HB) copolyme HB hyđroxy- valerat (tên thương mại biopol) Cả ba loại polyme sinh học nói có tiềm làm nguồn vật liệu cho bao bì tương lai gần thay loại bao bì vật liệu polyme có nguồn gốc dầu mỏ (như PE, PS) Nói chung polyme sinh học nói có hiệu cao dễ chế biến thành màng mỏng công nghệ gia công chất dẻo thông thường polyme từ polysaccarit protein, vấn đề hiệu rõ ràng hơn, đặc biệt cellulose, nguồn polyme tự nhiên sẵn có rẻ Các loại giấy bóng kính (celophan) bền, nhạy cảm với độ ẩm sản xuất từ cellulose loại vật liệu thích hợp làm bao bì Để khắc phục tính nhạy cảm với độ ẩm giấy bóng kính, người ta thường phủ thêm sáp nitrocellulose (NC - W) polyvinyliđen clorua (PVDC) Một số dẫn xuất xenluloza sẵn có thị trường xenluloza axetat, etylcellulose, hyđroxy - etyl cellulose hyđroxy - propyl cellulose cellulose điaxetat Tinh bột dạng polysaccarit sử dụng rộng rãi, có cấu trúc dạng hạt thành phần ngũ cốc, khoai tây Tinh bột chủ yếu hỗn hợp nhóm 17 Page GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh amyloza (một polyme mạch thẳng) amylopectin (một polyme phân nhánh) Ngồi vai trị làm thực phẩm, chất kết dính, chất làm đặc v.v Gần tinh bơt ý vai trò làm vật liệu bao bì Chúng có khả phân hủy sinh học cao, đồng thời lại có giá rẻ Tuy tính bền màng tinh bột có đặc điểm ngăn khí tốt, có tính nhiệt dẻo Trong thực tế, người ta bổ sung lượng lớn polyme tổng hợp PVA polycaprolactam vào tinh bột để tạo loại màng có độ phù hợp Vật liệu có tính chất phân hủy sinh học khác hẳn loại màng tinh bột trộn PE trước (khi bị phân hủy để lại hạt PE nhỏ) Tinh bột biến tính dạng thay Hiện thị trường có số vật liệu từ tinh bột biến tính Cơng nghệ chế biến tinh bột thành vật liệu bao bì thực phẩm thuận lợi so với công nghệ từ cellulose, chi phí lại thấp đồng thời lại vật liệu dễ bị phân hủy sinh học Gần protein coi chất liệu tạo màng dễ phân hủy Protein hấp dẫn nhà hóa học polyme chúng có nhiều chức hóa học, sẵn có tự nhiên phù hợp cho cơng nghệ tạo màng Màng từ protein có tính chất ngăn khí cao nhiều loại bền nước 2.2 Màng chitosan Chitosan loại polyme sinh học, nhiều nhà khoa học giới quan tâm có tác động tốt bệnh nhân ung thư Hai nước nghiên cứu nhiều Chitosan Trung Quốc Nhật Bản Ở Việt Nam, Chitosan sản xuất từ vỏ tôm sử dụng thay hàn the sản xuất bánh cuốn, bánh su sê Mới nhất, nhà khoa học thuộc Đại học Nông Lâm TP HCM thành công việc tạo màng Chitosan làm vỏ bảo quản thực phẩm tươi sống, dễ hư hỏng cá, thịt, rau mà không làm màu, mùi vị sản phẩm 2.2.1 Nguồn gốc chitosan: nhóm 17 Page GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh Chitin polyme có nhiều thiên nhiên, có nguồn gốc từ lồi động vật tơm, cua Chitin có thời gian phân hủy chậm, nên việc xử lý lượng lớn chất thải công nghiệp chế biến hải sản gặp nhiều khó khăn Tận dụng nguồn nguyên liệu chitin này, tạo chitosan có ứng dụng nhiều lĩnh vực Chitosan dạng chitin bị khử axetyl, khơng giống chitin lại tan dung dịch axit Cấu trúc hóa học chitin gần giống với xenluloza Hình 2.1: Nguyên liệu sản xuất Chitin Hình 2.2: Cơng thức cấu tạo Chitin nhóm 17 Page GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh Hình 2.3: Cơng thức cấu tạo xenluloza Hình 2.4: Cơng thức cấu tạo Chitosan Cả chitin chitosan có nhiều ứng dụng công nghiệp sống, đặc biệt chế biến bảo quản thực phẩm Chitin có gốc từ chữ "chiton", tiếng Hy Lạp có nghĩa vỏ giáp Chitin thành phần cấu trúc vỏ (bộ xương ngồi) động vật khơng xương sống có lồi giáp xác (tơm, cua) Khi chế biến loại hải sản giáp xác, lượng chất thải (chứa chitin) chiếm tới 50% khối lượng đầu vào số tính tồn giới 5,ll triệu tấn/năm Vì việc chế biến màng bảo quản chitosan giải phần lượng chất thải trên, tương lai cho thấy tiềm phát triển loại màng cao 2.2.2 Đặc tính chitosan: • Là polysacharide có đạm khơng độc hại, có khối lượng phân tử lớn • Là chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, xay nhỏ theo kích cỡ khác • Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, khơng mùi vị nhóm 17 Page GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh • Khơng tan nước, dung dịch kiềm axit đậm đặc tan axit lỗng (pH6), tạo dung dịch keo trong, có khả tạo màng tốt, nhiệt độ nóng chảy 309- 311o C 2.2.3 Tác dụng chitosan: • Phân huỷ sinh học dễ chitin • Chitosan dẫn xuất chúng có tính kháng khuẩn, ức chế hoạt động số loại vi khuẩn E.Coli, diệt số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu có tác dụng tốt bảo quản loại rau có vỏ cứng bên ngồi • Khi dùng màng chitosan, dễ dàng điều chỉnh độ ẩm, độ thống khơng khí cho thực phẩm (Nếu dùng bao gói PE mức cung cấp oxy bị hạn chế, nước bị ngưng đọng tạo môi trường cho nấm mốc phát triển) • Màng chitosan dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với số chất dẻo dùng làm bao gói • Màng chitosan làm chậm lại trình bị thâm rau Rau sau thu hoạch bị thâm, làm giảm chất lượng giá trị Rau bị thâm trình lên men tạo sản phẩm polyme hóa oquinon Nhờ bao gói màng chitosan mà ức chế hoạt tính oxy hóa polyphenol,làm thành phần anthocyamin, flavonoid tổng lượng hợp chất phenol biến đổi, giữ cho rau tươi lâu 2.2.4 Cách tạo màng bọc chitosan: • Chitosan nghiền nhỏ máy để gia tăng bề mặt tiếp xúc • Pha dung dịch chitosan 3% dung dịch axit axetic 1,5% • Sau bổ sung chất phụ gia PEG - EG 10% (tỷ lệ 1:1) vào trộn đều, để yên lúc để loại bọt khí • Sau đem hỗn hợp thu quét lên ống inox nung nóng nhiệt độ 64-65 oC (ống inox nâng nhiệt nước) • Để khơ màng vịng 35 phút tách màng nhóm 17 Page GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh • Lúc người ta thu vỏ bóng có mầu vàng ngà, khơng mùi vị, lớp màng chitosan có tính ưu việt Hình 2.5: Màng Chitosan 2.2.5 Ứng dụng chitosan: • Trong thực tế người ta dùng màng chitosan để đựng bảo quản loại rau đào, dưa chuột, đậu, kiwi v.v • Ứng dụng nhiều lĩnh vực như: y học, xử lý nước thải, công nghiệp nhuộm, giấy, mỹ phẩm, thực phẩm nhóm 17 Page GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh Hình 2.6 Chuối mau bị mốc bảo quản cách thơng thường Hình 2.7 Chuối tươi lâu nhờ sử dụng chế phẩm sinh học chitosan để bảo quản 2.2.6 Ưu điểm màng chitosan: • Dễ phân huỷ sinh học • Vỏ tôm phế liệu nguồn nguyên liệu tự nhiên dồi dào, rẻ tiền, có sẵn quanh năm, nên thuận tiện cho việc cung cấp chitin chitosan • Tận dụng phế thải chế biến thủy sản để bảo quản thực phẩm nước ta • Thành cơng cịn góp phần lớn việc giải tình trạng ô nhiễm môi trường chất thải từ vỏ tôm gây 2.3 MÀNG TINH BỘT 2.3.1 Nguyên tắc: Giống chất cao phân tử khác, tinh bột có khả tạo màng tốt Để tạo màng phân tử tinh bột (Amiloza Amilopectin) dàn phẳng ra, xếp lại tương tác trực tiếp với liên kết hydro gián tiếp qua phân tử nước Có thể thu màng từ dung dịch phân tán nước Màng thu từ thể phân tán nước thường dễ dàng tan nước 2.3.2 Phương pháp tạo màng: Cho tinh bột phân tán nước đến nồng độ định không đặc khơng q lỗng, hồ hố sơ để tạo độ nhớt định Khuấy thật kỹ,rót dung dịch tinh bột thành lớp mỏng lên bề mặt kim loại phẳng nhẵn gia nhiệt thích hợp Để màng khỏi bị dính lại sau khơ, phết parafin để trơ hố bề mặt kim loại nhóm 17 Page 10 GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh Các giai đoạn hình thành màng : • Giai đoạn 1: Từ bề mặt nước bốc hơi, nồng độ tinh bột tăng lên, hạt tinh bột dịch gần nhau, hướng từ biên vào tâm tác dụng dịng mơi trường phân tán xếp lại thành lớp đơn hạt đặc • Giai đoạn 2: Nước nằm hạt tiếp tục bốc Các hạt tiếp xúc nhiều bị biến dạng Sức căng bề mặt lúc có vai trị lớn, có khuynh hướng làm căng bề mặt hệ thống Mức độ biến dạng hạt phụ thuộc vào modun độ nhớt chúng Có thể thêm vào chất hố dẻo để tạo màng có độ đồng thể • Giai đoạn 3: Khi tiếp xúc với hạt bắt đầu thể lực cố kết Các tính chất lý màng phụ thuộc vào tượng xảy giai đoạn Khi khô thể tích màng bị giảm, dẫn đến co ngót chiều dày xuất ứng suất nội Sự co ngót màng lớn nồng độ tinh bột nhỏ hydrat hố cao Do người ta thường thêm vào chất pha loãng để làm giảm hydrat hoá Màng thu từ dung dịch có nồng độ thấp tốc độ bay lớn, mạch phân tử tinh bột định hướng cách mạnh mẽ, thường có độ bền cao ứng suất nội lớn Khi làm khô chậm, màng bền nhiên lại khơng có ứng suất nội Vì tốc độ bốc nước phải điếu chỉnh hợp lý cách thay đổi nhiệt độ, thay đổi tốc độ chuyển dịch trao đổi khơng khí, thay đổi độ nhớt nồng độ tinh bột dung dịch Khi thay đổi thông số ta thu màng có cấu trúc tính chất khác Qúa trình bốc nước từ màng xảy theo giai đoạn sau: • Giai đoạn 1: Nứơc nhiều nên bốc nước xảy từ bề mặt tự chất lỏng Áp suất bão hoà trở ngại cho bốc • Giai đoạn 2: Trên bề mặt màng tạo lớp thể gel nhớt , nước phải thắng trở lực lớp • Giai đoạn 3: Hình thành cấu trúc nhóm 17 Page 11 GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh • Giai đoạn 4: Bốc nước sonvat hoá nước liên kết vững với tinh bột Ngoài nước phải thắng trở lực lớp màng tạo thành • Giai đoạn 5: Do kết bốc màng tạo Để thu màng tinh bột có tính chất đàn hồi cao ngưới ta thêm chất hố dẻo để chúng làm tăng khoảng cách phân tử, làm giảm lực Van der Waals làm yếu lực cố kết nước làm tăng động phân tử Chất hóa dẻo thường chất hố học có trọng lượng phân tử bé Vì màng tinh bột thực phẩm người ta hay dùng glixerin làm chất hố dẻo Cũng thu màng tinh bột từ dung dịch tinh bột hoà tan kiềm sau tái sinh lại Sơ đồ tạo màng Tinh bột Hồ hố Nước Khuấy Rót dịch Màng Màng tinh bột suốt đàn tính cao thu phương pháp nhúng Chuẩn bị dung dịch tinh bột giống phương pháp tráng kim loại Dung dịch tinh bột phải có độ nhớt thích hợp, để phủ kín bề mặt phim Sau gia nhiệt nhiệt độ thích hợp để làm chín tinh bột Cũng cần lưu ý đơi màng thu giịn,dễ bị rách tạo màng đồng thời xảy hai q trình sau: nhóm 17 Tải FULL (File DOC 25 trang): bit.ly/3hekLFB Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net Page 12 GVHD: Hồng Thị Trúc Quỳnh • Sự giảm thể tích chất tạo màng (tinh bột) nước bị bốc • Sự hình thành vững hoá cấu trúc cục dẫn tới làm độ chảy làm xuất độ bền màng cịn chưa hồn chỉnh Ta biết bề mặt kim loại bề mặt phim bề măt rắn khơng có khả thay đổi kích thứơc chiều dài mình, màng phát sinh ứng suất nội Nếu ứng suất bé độ bền cấu trúc hình thành lúc đó, co ngót khơng làm rách màng Nếu ứng suất lớn độ bền cấu trúc màng lúc màng bị rách Có thể khắc phục tượng cách tăng nhiệt độ tạo màng lên để tăng chuyển động nhiệt hạt tinh bột phá vỡ cấu trúc tạo Hoặc cách tăng tạo cấu trúc để màng vừa tạo thành bền đàn hồi để không bị đứt co ngót (thường thêm chất hố dẻo) 2.4 MÀNG BACTERIAL CELLULOSE(BC): 2.4.1 Quá trình hình thành màng cellulose từ Acetobacter xylinum: Glu : glucose GHK : glucose hexokinase G6P : glucose phosphat G1P : glucose phosphat PGM : phosphoglucoemutase UGP : UDP glucose pyro-gluco phosphat PGA : phosphogluconic acid PGI : phosphoglucose isomerase FHK : fructose hexokinas Frc : fructose F6P : fructose phosphat 1PFK : fructose phosphate kinas F1P : fructose phosphate PTS : phosphotransfer system FDP : fructose 1,6 phosphate G6PD : glucose phosphate dehydrogenase Tải FULL (File DOC 25 trang): bit.ly/3hekLFB Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net nhóm 17 Page 13 GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh Sơ đồ trình tổng hợp Cellulose Acetobacter xylinum Trong mơi trường ni cấy Acetobacter xylinum sợi nhỏ phát triển dài Các tế bào Acetobacter xylinum sống mơi trường lỏng thực q trình trao đổi chất cách hấp thụ đường glucose, kết hợp đường với acid béo để tạo thành tiền chất nằm màng tế bào Tiền chất tiết nhờ hệ thống lỗ nằm màng tế bào với enzyme polyme hố glucose thành cellulose 2.4.2 Màng Bacterrial Cellulose (BC): Là lớp màng đặc vi khuẩn Acetobacter xylinum tạo nên bề mặt mơi trường có chất hemicellulose Hemicellulose polysaccarit khơng hồ tan vào nước hồ tan dung dịch kiềm tính Acetobacter xylinum vi khuẩn hiếu khí, gram âm, có dạng hình que, kích thước khoảng 2µm thay đổi tuỳ lồi Chúng di động không di động, không sinh bào tử Vi khuẩn Acetobacter xylinum cho phản ứng tacalase dương tính, có khả oxy hố tiếp tục ethanol thành acid acetic, CO H O Ngoài ra, vi nhóm 17 Page 14 4216480 ... Trúc Quỳnh 1.1 Định nghĩa: Màng bảo quản rau tươi vật liệu bao quanh rau sau thu hoạch nhằm ngăn cản tiếp xúc rau vi sinh vật phá huỷ, khí oxy, hạn chế phần độ ẩm Từ rau không bị dập úng, không... khí O khí có tác dụng hạn chế hơ hấp rau 1.3.4 Ngồi có yếu tố khác như: • Đặc điểm rau • Thể tích rau chiếm chỗ mơi trường bảo quản • Độ chín,độ gìa rau Chương Màng polyme sinh học nhóm 17 Page... Trúc Quỳnh Hình 2.6 Chuối mau bị mốc bảo quản cách thơng thường Hình 2.7 Chuối tươi lâu nhờ sử dụng chế phẩm sinh học chitosan để bảo quản 2.2.6 Ưu điểm màng chitosan: • Dễ phân huỷ sinh học