hoạt hoỏ.
3.3.1. Tương tỏc củaphụ gia zeolit hoạt hoỏ và LDPE.
Phổ hồng ngoại của zeolit hoạt hoỏ, màng LDPE và màng LDPE/zeolit
hoạt hoỏ (MAP)đƣợc trỡnh bày trong hỡnh 4, 5 và 6.
(a)
(b)
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2
Hỡnh 5. Phổ hồng ngoại của màng LDPE
Hỡnh 6. Phổ hồng ngoại của màng LDPE/zeolit hoạt hoỏ
Cú thểthấy rằng:
Phổ hồng ngoại của LDPE xuất hiện cỏc pic ở 2931cm-1
đặc tr-ng cho dao động hóa trị bất đối xứng của liên kết C-H và pic ở 2852cm-1 đặc tr-ng cho dao động hoá trị đối xứng của liên kết C-H. Pic ở 1465 cm-1 đặc tr-ng cho dao động biến dạng của liên kết C-H trong nhóm CH2.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2
Ngoài ra trên phổ còn xuất hiện pic ở 726cm-1, pic này đặc tr-ng cho dao động của các nhóm CH2 trong mạch polyme.
Ngoài cỏc pic đặc tr-ng cho dao động của các nhóm trong phân tử polyetylen, trên phổ hồng ngoại của màng LDPE/zeolit hoạt hoỏ cũn xuất hiện thờm một số pic khỏc ở 3423cm-1 và pic ở 1744cm-1. Hai pic này đặc tr-ng cho các nhóm -OH và C=O trong nhóm COOH. Mặt khác trên phổ này còn xuất hiện pic ở 727cm-1 với c-ờng độ khá mạnh, đặc tr-ng cho dao động của các nhóm CH2-CH3 trong phân tử axit stearic. Các pic ở 1052cm-1 và 444cm-1 đặc trƣng cho dao động hoá trị và dao động biến dạng của nhóm Si-O.
Qua phổ hồng ngoại của màng LDPE/zeolit hoạt húa,
màng LDPE và zeolit hoạt hoỏ ta thấy có sự chuyển dịch nhẹ các pic đặc tr-ng cho các nhóm >C=O, OH và Si-O. Tần số dao động của các liên kết >C=O, Si-O và OH của nhóm axit đều chuyển dịch về miền có số sóng thấp hơn.
3.3.2. Tớnh chất cơ lý của màng MAP.
Tớnh chất cơ lý của màng MAP với hàm lƣợng phụ gia zeolit hoạt hoỏ khỏc
nhau (độ bền kộo đứt và độ gión dài khi đứt) đƣợc trỡnh bày trong bảng 6.
Bảng 6. Ảnh hƣởng của hàm lƣợng phụ gia zeolit hoạt hoỏ đến tớnh chất
cơ lý của màng MAP.
Hàm lƣợng zeolit (%) Độ bền kộo đứt δk (N/m2)
Độ gión dài khi đứt ε (%)
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2
1 14,89 470,58
3 14,64 452,13
5 14,43 438,09
7 13,46 420,91
9 12,86 403,47
Kết quả cho thấy khi bổ sung phụ gia thỡ độ bền kộo đứtvà độ gión dài
khi đứt của màng MAP giảm so với màng LDPE thụng thƣờng, hàm lƣợng phụ gia càng tăng thỡ độ bền kộo đứt, độ gión dài khi đứtcủa màng càng giảm. Điều này đƣợc giải thớch nhƣ sau: quỏ trỡnh trộn hợp núng cú sự tƣơng tỏc giữa cỏc hạt zeolit và mạch phõn tử polyme. Cỏc hạt zeolit đó xen vào giữa cỏc phõn tử LDPE và hỡnh thành cỏc liờn kết tƣơng đối yếu với LDPE, làm
giỏn đoạn pha nền của mạch đại phõn tử. Khi hàm lƣợng zeolit tăng thỡ sự giỏn đoạn pha nền này càng lớn dẫn đến độ bền kộo đứt và độ gióndài khi đứt của màngLDPE/zeolit kộm hơn so với màng LDPE thụng thƣờng.
3.3.3. Hỡnh thỏi học bề mặt của màng MAP.
Ảnh SEM của màng LDPE thụng thƣờng và màng MAP chứa hàm lƣợng zeolit hoạt hoỏ 1, 5 và 9% (kớch thƣớc hạt 5-20μm) ở cỏc độ phúng đại
khỏc nhau đƣợc trỡnh bày trờn hỡnh 7, 8, 9 và 10.
(a) (b)
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2
(c) (d)
Hỡnh 7. Ảnh SEM của màng LDPE thụng thƣờng ở cỏc độ phúng đại
2.000 (a), 5.000 (b), 10.000 (c) và 20.000 (d).
(a) (b)
Hỡnh 8. Ảnh SEM của màng MAP chứa 1% zeolit hoạt hoỏ ở cỏc độ phúng đại 2.000 (a),
5.000 (b) và 10.000 (c).
(c)
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2
(c) (d)
Hỡnh 9. Ảnh SEM của màng MAP chứa 5% zeolit hoạt hoỏ ở cỏc độ phúng đại 200 (a), 2.000 (b), 5.000 (c) và 10.000 (d).
(a) (b)
Hỡnh 10. Ảnh SEM của màng MAP chứa 9% zeolit hoạt hoỏ ở cỏc độ
phúng đại 2.000 (a) và 5.000 (b).
Quan sỏt ảnh SEM ta thấy màng LDPE thụng thƣờng cú bề mặt nhẵn, hầu nhƣ khụng cú khuyết tật. Cỏc hạt zeolit cú thành phần chớnh là cỏc oxit nhƣ SiO2, Al2O3 và một lƣợng nhỏ cỏc oxit kim loại khỏc rất khú tƣơng tỏc với LDPE trong quỏ trỡnh tạo màng. Khi chỳng đƣợc biến tớnh bề mặt bằng axit stearic thỡ cỏc hạt zeolit này đƣợc cỏc phõn tử axit stearic bao bọc bờn ngoài. Cỏc phõn tử axit cú thành phần cấu tạo là cỏc gốc hiđrocacbon mạch
dài nờn chỳng dễ dàng tƣơng tỏc với cỏc nhúm CH2 trong mạch polyme.
Chớnh vỡ thế, quỏ trỡnh trộn hợp và phõn tỏn trở nờn hiệu quả hơn, ớt cú sự kết
tụ của cỏc hạt zeolit lại với nhau trong quỏ trỡnh tạo màng.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2 Ảnh SEM của cỏc mẫu màng MAP chứa zeolit hoạt hoỏ cú dạng giống nhau cho thấy phụ gia đó đƣợc phõn tỏn trong màng và khụng quan sỏt thấy cỏc khuyết tật (lỗ thủng) giữa cỏc hạt zeolit và màng.
Chỳng tụi tiếp tục nghiờn cứu chế tạo màng MAP với hàm lƣợng zeolit hoạt hoỏ 9%, hạt khụng nghiền cú kớch thƣớc 30-40μm. Hỡnh thỏi học của màng MAP (9% zeolit hoạt hoỏ khụng nghiền) đƣợc trỡnh bày trờn hỡnh 11.
(a) (b)
(c)
Hỡnh 11. Ảnh SEM của màng MAP chứa 9% zeolit hoạt hoỏ (hạt khụng nghiền) ở cỏc độ phúng đại 1.000 (a), 2.000 (b) và 10.000 (c).
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2 Quan sỏt ảnh SEM thấy rằng nếu sử dụng phụ gia zeolit hoạt hoỏ khụng đƣợc nghiền mịn, phụ gia cú xu hƣớng bị kết tụ khiến cho quỏ trỡnh phõn tỏn vào trong màng khụng đồng đều, để lại nhiều lỗ hổng khuyết tật.
3.3.4. Độ bền nhiệt của màng MAP.
Giản đồ phõn tớch nhiệt của zeolit hoạt hoỏ và màng MAP với hàm lƣợng phụ gia khỏc nhauđƣợc trỡnh bày trờn hỡnh 12.
(a) (b)
(c) (d)
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2
(e)
Hỡnh 12. Giản đồ phõn tớch nhiệt TGA của zeolit hoạt hoỏ (a), màng LDPE (b), màng MAP với hàm lƣợng phụ gia 3% (c), 5% (d), 7% (e).
Kết quả cho thấy zeolit hoạt hoỏ tƣơng đối bền nhiệt, sự suy giảm khối lƣợng rất nhỏ và giảm đều đến nhiệt độ khoảng 8000C. Điều này cú thể là do
sự bay hơi của cỏc hợp chất dễ bay hơi bị hấp phụ lờn hạt zeolit, sự bay hơi của nƣớc liờn kết vật lý và hoỏ học. Trong suốt quỏ trỡnh nõng nhiệt từ 120 đến 8000C hầu nhƣ khụng cú sự thay đổi về khối lƣợng của zeolit.
Khi đƣa phụ gia zeolit vào trong quỏ trỡnh tạo màng thỡ độ bền nhiệt của màng MAP giảm nhẹ so với màng LDPE thụng thƣờng. Nhiệt độbắt đầu phõn huỷ của màng LDPE là 449,750C trong khi đú nhiệtđộ bắt đầu phõn huỷ của màng LDPE/zeolit 3, 5, 7% lần lƣợt là 440,390C; 433,830C và 421,460C.
Kết quả này cú thể đƣợc giải thớch nhƣ sau: trong quỏ trỡnh tạo màng, cỏc hạt phụ giacú sựtƣơng tỏc với mạch đại phõn tử của polyme, một phần zeolit xen
vào cấu trỳc của mạch phõn tử polyme, làm giỏn đoạn pha nền của đại phõn tử, do đú độ bền nhiệt của màng LDPE/zeolit hoạt hoỏ kộm hơn so với màng LDPE thụng thƣờng.
3.4. Xỏc định độ thấm khớ O2 và CO2của màng MAP.
Độ thấm khớ O2 và CO2 của màng MAP với hàm lƣợng zeolit hoạt hoỏ
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2
Bảng 7. Độ thấm khớ O2 và CO2của màng MAP với hàm lƣợng phụ gia
khỏc nhau Hàm lƣợng zeolit (%) Nhiệt độ (50C) Nhiệt độ (250 C) O2 (ml/m2.24h.bar) CO2 (ml/m2.24h.bar) O2 (ml/m2.24h.bar) CO2 (ml/m2.24h.bar) 0 3.536 13.365 4.365 16.500 1 4.025 15.668 5.034 19.586 3 8.890 35.327 11.805 46.632 5 11.479 48.780 18.325 73.670 7 15.065 63.728 23.950 103.240 9 21.815 91.205 32.818 148.665
Kết quả trong bảng 7 cho thấy, tỷ lệ độ thấm CO2 và O2 của màng LDPE khoảng 3,78 chứng tỏ rằng màng LDPE là rào chắn đối với khớ O2.
Điều này đặc biệt quan trọng đối với việc bao gúi và bảo quản thực phẩm do độ thấm O2 thấp và độ thấm CO2 cao làm chậm sự phỏt triển của cỏc vi sinh vật hiếu khớ và kộo dài thời gian bảo quản. Khi bổ sung phụ gia zeolit thỡ độ thấm khớ O2 và CO2 qua màng MAP tăng so với màng LDPE thụng thƣờng.
Điều này cú thể đƣợc giải thớch là do zeolit cú cấu trỳc vi mao quản, do đú nú cú thể cho cỏc khớ nhƣ CO2 và O2 trao đổi qua màng một cỏch chọn lọc. Nhờ cú phụ gia zeolit mà bề mặt màng trở nờn thoỏng hơn so với màng LDPE thụng thƣờng. Phụ gia zeolit cũng cú thể hoạt động nhƣ một chất hoỏ dẻo hay chất độn trơ, cú xu hƣớng làm tăng độ thấm khớ của màng polyme. Tăng hàm lƣợng phụ gia zeolit cũng làm tăng độ thấm khớ của màng MAP do tăng số lƣợng mao quản bờn trong màng, thuận lợi cho quỏ trỡnh trao đổi khớ qua
màng. Kết quả bảng trờn cũng cho thấy, khi tăng nhiệt độ thỡ độ thấm khớ CO2
và O2 qua màng MAP cũng tăng do tăng tốc độ chuyển động nhiệt của cỏc
phõn tử khớ, đồng thời nhiệt độ tăng cũng làm tăng dao động của cỏc phõn tử etylen trong mạch đại phõn tử, cỏc phõn tử O2 và CO2 cú thể lọt qua dễ hơn.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2
KẾT LUẬN
Sau một thời gian nghiờn cứu, chỳng tụi đó thu đƣợc một số kết quảnhƣ sau: - Đó nghiờn cứu chế tạo màng bao gúi khớ quyển biến đổi (MAP) trờn cơ sở LDPE và chất phụ gia zeolit hoạt hoỏ bằng phƣơng phỏp đựn thổi. Nghiờn
cứu ảnh hƣởng của cỏc thụng số cụng nghệ đến chiều dày màng.
- Đó xỏc định và nghiờn cứu ảnh hƣởng của phụ gia zeolit hoạt hoỏ đến một số tớnh chất của màng MAP nhƣ: nghiờn cứu tƣơng tỏc của phụ gia với polyme bằng phổ hồng ngoại, tớnh chất cơ lý (độ bền kộo đứt, độ dón dài khi
đứt), độ bền nhiệt, hỡnh thỏi học bề mặtvà độ thấm khớ O2 và CO2.
Những kết quả thu đƣợc trong luận văn này cho thấy việc chế tạo thành
cụng màng bao gúi khớ quyển biến đổi (MAP) để bảo quản quả là một hƣớng nghiờn cứu cú triển vọng gúp phần giảm tỷ lệ hƣ hỏng, kộo dài thời gian bảo quản, nõng cao chất lƣợng và sức cạnh tranh của sản phẩm rau quả Việt Nam trờn thị trƣờng thế giới, gúp phần thực hiện thành cụng quỏ trỡnh cụng nghiệp hoỏ nụng thụn trong bối cảnh Việt Nam vừa gia nhập tổ chức thƣơng mại thế giới.
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
[1] Hiệp hội nhựa Tp. Hồ Chớ Minh (1999), “Kỹ thuật viờn ngành nhựa- Nhà
quản lý”.
[2] http://www.h2vn.com/community/index.php .
[3] http://www.khoahocphattrien.com.vn/news 26/3/2007
[4] http://www.rauhoaquavn.vn/
[5] Cao Văn Hựng và cộng sự (2006), “Nghiờn cứu độ thấm khớ O2 và CO2 của một số màng plastic sử dụng trong cụng nghệ bao gúi khớ quyển điều biến (MAP) bảo quản rau quả”, Tạp chớ Nụng nghiệp và Phỏt triển nụng thụn, số
21, tr. 59-66.
[6] Nguyễn Văn Phi, Phạm Đỡnh Thanh (1977), "Nhựa cỏnh kiến đỏ (kỹ thuật chế biến và sử dụng)", NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[7] Hà Văn Thuyết, Trần Quang Bỡnh (2000), “Bảo quản rau quả tƣơi và bỏn chế phẩm”, NXB Nụng nghiệp, Hà Nội.
Tiếng Anh
[8] Bai J. et al. (2002), “Alternatives to shellac coatings provide comparable
gloss, internal gas modification, and quality for „Delicious‟ apple fruit”,
HortScience, Vol 37, p. 559-563.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2
[9] Bai J. et al. (2003), “Coating selection for „Delicious‟ and other apples”,
Postharvest Biology and Technology, Vol 28, p. 381-390.
[10] Baldwin E. A., Nisperos M. O. (1996), Chen X., Hagenmaier R. D.,
“Improving storage life of cut apple and potato with edible coating”,
Postharvest Biology and Technology, Vol 9(2), p. 151-163.
[11] Barron C., Varoquaux P., Guilbert S., Gontard N and Gouble B. (2002), "Modified atmosphere packaging of cultivated mushroom (Agaricus bisporus L.) with hydrophilic films", J. Food. Sci., Vol 67(1), p. 251-255.
[12] Baskaran R., Puyed S. and Habibunnisa. (2002), "Effect of modified atmosphere packaging and waxing on the storage behavior of avocado fruits (Persea americana Mill)", J. Food. Sci. Technol., Vol 39(3), p. 284-287.
[13] Beliveau (1993), “Perforated plastic bag for packaging fruits or
vegetables”, US Patent 5.226.735.
[14] Bhushan S., Tripathi S. N. and Thakur N. K. (2002), "Effect of different modified atmosphere packaging on the quality of kiwifruit stored at room temperature", J. Food. Sci. Technol., Vol 39(3), p. 279-283.
[15] Cammiss M. A. and Russo G. (1993), "Activated earth polyethylene film", US Patent 5.221.571.
[16] Cisnero-Zevallos L. et al. (2003), “Dependence of coating thickness on
viscosity of coating solution applied to fruits and vegetables by dipping
method”, J. Food. Sci., Vol 68, p. 503-510.
[17] Da-Mota W. F. et al. (2003), “Waxes and plastic film in relation to the
shelf life of yellow passion fruit”, Sci. Agric., Vol 60, p. 51-57.
[18] Dirim S. N., Esin A., Bayindirli A. (2003), "A new protective polyethylene based film containing zeolites for the packaging of fruits and vegetables: films preparation", Turkish J. Eng. Env. Sci., Vol 27, p. 1-9.
[19] Fallika E. et al, “External, internal and sensory traits in Galia-type melon
treated with different waxes”, Postharvest Biology and Technology, Vol 36, p. 69-75.
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2
[20] Farber J. N., Harris L. J., Parish M. E., Beuchat L. R., Suslow T. V.,
Gorney J. R., Garrett E. H., Busta F. F. (2003), “Microbiological Safety of
Controlled and Modified Atmosphere Packaging of Fresh and Fresh-cut
produce”, Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, Vol 2,
p.142-160.
[21] Fornes F. et al. (2005), “Low concentration of chitosan coating reduce
water spot incidence and delay peel pigmentation of clementine mandarin
fruit”, J. Sci. Food. Agric., Vol 85, p. 1105-1112.
[22] Gennadiois A., Hanna M. A., Kurth B. (1997), “Application of edible
coatings on meats, poultry and seafood: a review”, Lebens Wissen Technol,
Vol 30, p. 337-350.
[23] Hagenmaier R. D., "Edible coating inhibits postharvest produce decay",
http://www.thefreelibrary.com/
[24] Hagenmaier R. D. et al. (2000), "Edible food coatings containing polyvinyl acetate", US Patent 6.162.475.
[25] Hoa T. T. et al. (2002), “Effect of different coating treatments on the
quality of mango fruit”, J. Food. Qual., Vol 25, p. 471-468.
[26] Lee D. S., Haggar P. E. and Yam K. L. (1992), “Application of ceramic-
filled polymeric films for packaging fresh produce”, Packaging Technology
and Science, Vol 5, p. 27-30.
[27] Lin D. and Zhao Y. (2007), “Innovations in the development and
application of edible coatings for fresh and minimally processed fruits and
vegetables”, Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, Vol
6, p. 60-72.
[28] Maftoonazad N. and Ramaswamy H. S. (2005), “Postharvest shelf-life
extension of avocados using methyl cellulose- based coating”, Lebens Wissen
Technol, Vol 38, p. 617-624.
[29] Moldao-Martins M. et al. (2003) “The effects of edible coatings on
postharvest quality of the „Bravo de Esmolfe‟ apple”, Eur. Food. Res.
Technol., Vol 217, p. 325-328.
[30] Morillon V. et al. (2002), “Factors affecting the moisture permeability of
lipid based edible films: a review”, Crit. Rev. Food. Sci. Nutr., Vol 42, p. 67- 89.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi
Hoàng Thị Ngần K31-B Khoa Hoỏ học Khoỏ luận tốt nghiệp Trƣờng ĐHSPHN 2
[31] O'Beirne D. (1990), "Chilling combined with modified atmosphere packaging", Oxford Elsevier Sci. Publ, p. 3190-3203.
[32] Oms-Oliu G., Raybaudi- Massilia Martinez R. M., Soliva- Fortuny R., Martin- Belloso O. (2007), "Effect of superatmosphere and low oxygen
modified atmosphere on shelf- life extension of fresh-cut melon", Food
Control.
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ... 4
1.1. Nguyờn nhõn gõy tổn thất hoa quả sau khi thu hoạch. ... 4
1.2. Cỏc phƣơng phỏp bảo quản hoa quả tƣơi sau khi thu hoạch. ... 4
1.2.1. Nhiệt độ thấp, độ ẩm tƣơng đối (RH) cao. ... 4
1.2.2. Bảo quản bằng hoỏ chất. ... 5
1.2.3. Bảo quản trong mụi trƣờng khớ quyển điều khiển CA (Controlled Atmosphere). ... 5
1.2.4. Bảo quản trong mụi trƣờng khớ quyển biến đổi MA (Modified Atmosphere). ... 6
1.3. Bảo quản bằng khớ quyển biến đổi (MA). ... 6
1.3.1. Bảo quản bằng lớp phủ ăn đƣợc. ... 7
1.3.2. Bảo quản bằng màng bao gúi khớ quyển biến đổi MAP (Modified Atmosphere Packaging). ... 8
1.4 . Chế tạo màng bao gúi khớ quyển biến đổi. ... 9
1.4.1. Cụng nghệ chế tạo màng ... 9
1.4.2. Một số phƣơng phỏp điều chỉnh độ thấm khớ qua màng MAP. ... 11