Ứng suất đâm xuyên của màng tinh bột và glycerol bổ sung dung dịch CuT ở các hàm lượng khác nhau được ghi nhận lại trong bảng 3.5 . Kết quả thí nghiệm cho thấy tất cả các mẫu màng đều có khả năng chống lại sự đâm xuyên; nói cách khác là đều bền cơ học. Ứng suất đâm xuyên của mẫu màng với 60% dung dịch CuT được bổ sung là lớn nhất, các thông số tăng dần theo các mẫu 0%, 20%, 40% và cao nhất là 60% sau đó giảm ở mẫu 80%. Tuy nhiên kết quả phân tích Oneway-Anova cho kết quả rằng khơng có sự khác biệt về ứng suất đâm xuyên giữa các mẫu. Điều này cho thấy dung dịch CuT khơng có ảnh hưởng đáng kể lên độ kháng đâm xuyên của màng tinh bột và glycerol. Tuy nhiên khi thu thập số liệu về độ dãn của màng trước khi thủng thì nhận thấy sự khác biệt giữa các màng. Màng chứa 20 % hàm lượng dung dịch CuT có độ dãn khơng khác biệt với màng chỉ có tinh bột và glycerol. Tương tự giữa màng chứa 40% và 80% hàm lượng dung dịch CuT cũng không cho thấy sự khác nhau, nhưng có sự khác nhau và độ dãn lớn hơn với hai màng 0 % và 20 %. Màng chứa 60% hàm lượng dung dịch CuT cho thấy độ dãn là lớn nhất và có sự khác biệt với tất cả các màng còn lại. Điều này cho thấy độ dãn của màng tinh bột và glycerol sẽ tăng dần nếu tăng hàm lượng dung dịch
0.0 100.0 200.0 300.0 400.0 500.0 0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 L ực đâ m x uy ên ( g lực ) Thời gian (s) 0 20 40 60 80
33
CuT, độ dãn lớn nhất là ở hàm lượng 60% sau đó sẽ giảm dần. Tác động của chiết xuất trà xanh đối với tính chất cơ học của màng tinh bột cũng đã được Feng et al. (2018) (Feng et al., 2018) ghi nhận lại. Đặc biệt, các tác giả này đã quan sát thấy các giá trị độ bền và độ cứng thấp hơn đối với màng tinh bột chứa các hợp chất polyphenol trong trà khác nhau so với các mẫu tinh bột nguyên chất, và cho rằng hành vi này là do sự hình thành của cấu trúc màng khơng đồng nhất. Tính chất cơ học của các vật liệu làm từ tinh bột có thể được giải thích theo những những cách khác nhau. Một mặt, người ta biết rằng việc bổ sung các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp vào màng tinh bột, chẳng hạn như nhiều chất chống oxy hóa, chất làm dẻo, protein (Feng et al., 2018; Guzmán & Murillo, 2018; Kissi et al., 2018), làm giảm sự liên kết của thành phần trong mạng tinh bột, dẫn đến để giảm độ bền kéo. Mặt khác, sự gia tăng của độ căng khi đứt có thể liên quan đến hiệu ứng hóa dẻo của các chất chiết xuất do sự tương tác lớn của các thành phần trà xanh với các phân tử tinh bột. Các chất chiết xuất từ trà xanh bao gồm các phân tử có trọng lượng phân tử thấp dẫn đến tính di động của màng cao hơn và do đó, tạo ra các màng dễ biến dạng hơn (Medina‐Jaramillo, C., Bernal, C., & Famá, 2020).
Bảng 3.1. Ứng suất đâm xuyên của màng tương ứng với các hàm lượng dịch CuT Mẫu Ứng suất đâm xuyên Mẫu Ứng suất đâm xuyên
(MPa) Độ dãn trước khi thủng (mm) 0 % 0.33 ± 0.09a 4,26 ± 0,24a 20 % 0.35 ± 0.07a 4,59 ± 0,04a 40 % 0.35 ± 0.04a 5,11 ± 0,09b 60 % 0.44 ± 0.04a 6,37 ± 0,25c 80 % 0.36 ± 0.03a 5,18 ± 0,07b
3.2.2. Sự thay đổi màu của màng
Màu sắc là một trong những thông số quan trọng nhất để đánh giá màng được sử dụng làm bao bì hoặc chất phủ thực phẩm, vì khả năng chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản phẩm phụ thuộc phần lớn vào các đặc tính đó. Vì vậy phép đo màu sắc được thực hiện để làm rõ sự ảnh hưởng của hàm lượng dịch CuT lên sự thay đổi màu của màng tinh bột. Các thông số màu sắc (a và b), độ sáng (L) được xác định cho lớp màng và được trình bày trong bảng
34
3.2. Kết quả thí nghiệm cho thấy khi tăng hàm lượng dịch thì màu của màng nói chung sẽ đậm hơn. Giá trị L giảm dần từ 82.06 ± 0.06 ở mẫu màng khơng có dịch CuT xuống cịn 43.44 ± 0.01 ở mẫu màng chứa 80% dịch CuT; điều này chứng tỏ màng sẽ dần bị tối khi thêm càng nhiều dịch. Các thay đổi trong một số thông số màu của các mẫu màng đã được quan sát thấy. Đối với tất cả các mẫu, giá trị a dương có nghĩa là các màng có màu hơi đỏ. Khi dung dịch
CuT được tăng dần thì nhận thấy các màng có xu hướng tăng giá trị của a (từ 0.55 ± 0.02a lên
12.07 ± 0.02e),hàm lượng dịch càng cao thì màng càng đỏ.Sự thay đổi màu sắc này phù hợp
với màu sắc của dung dịch CuT được tổng hợp. Đối với tham số màu b, giá trị thay đổi tăng dần từ giá trị âm tới giá trị dương. Điều đó chứng tỏ khi tăng dần hàm lượng dịch CuT thì màu sắc của màng thay đổi từ hơi xanh dương sang vàng, kết quả này phù hợp với nghiên cứu của (Medina‐Jaramillo, C., Bernal, C., & Famá, 2020). Thông số màu L giảm dần khi tăng nồng
độ của dịch CuT thể hiện giá trị giảm từ 82.06±0.06a xuống còn 43.44±0.01e. Kết quả này
chứng tỏ càng tăng hàm lượng dịch thì màng càng sẫm màu hơn. Phương pháp đo màu sắc đã chỉ ra rằng có sự liên hệ giữa hàm lượng của dung dịch CuT ảnh hưởng trực tiếp đến màu sắc của lớp màng. Với kết quả này, cộng với việc đã các định được hoạt lực ức chế của CuT ở trên thì có thể đề xuất một công thức phù hợp để màng thể hiện được hoạt lực ức chế nhưng vẫn không thay đổi khả năng chấp nhận của người tiêu dùng. Đặc biệt, Assi et al. đã thêm lycopene trong chất nền của tinh bột sắn và các màng này mờ hơn so với chất nền (Assis et al., 2017); kết quả tương tự ở nghiên cứu của (P. Veiga-Santos, C. Ditchfield, 2010), khi thêm rau bina và chiết xuất nho vào màng tinh bột sắn. Các kết quả trên chỉ ra rằng việc kết hợp chiết xuất từ trà xanh hoặc húng quế không làm ảnh hưởng đến các thông số màu sắc và độ sáng của màng, khiến chúng có triển vọng cho các ứng dụng phủ thực phẩm.
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của hàm lượng dịch CuT lên sự thay đổi màu sắc của màng
Mẫu L a b deltaE
0 82.06 ± 0.06a 0.55 ± 0.02a -1.30 ± 0.01a 12.56 ± 0.16a
20 63.50 ± 0.08b 3.80 ± 0.01b 18.97 ± 0.02b 34.46 ± 0.14b
35
60 49.39 ± 0.02d 10.45 ± 0.01d 21.81 ± 0.02d 49.39 ± 0.04d
80 43.44 ± 0.01e 12.07 ± 0.02e 19.76 ± 0.10e 54.48 ± 0.08e
3.2.3. SEM
Độ dày màng khi bao lên xồi được xác định bằng hình chụp SEM ở hình 3.6 c. Đo độ dày ở 10 điểm khác nhau trên màng chúng tơi thu được độ dày trung bình của màng là 367,71 ± 12,31 μm. Khi tiến hành phủ màng trên quả, chúng tôi đổ dịch màng hai lần, nhưng quan sát mặt cắt màng có cấu trúc đồng nhất, không phân lớp. Khi quan sát mặt cắt của màng trên đĩa petri và bề mặt quả xồi chúng tơi nhận ra màng trên petri có sự phân bố của các hạt đồng nhất và chặt chẽ hơn so với trên bề mặt quả. Nguyên nhân của sự khác biệt này là do, trong khi đổ màng lên quả, dung dịch màng chảy lan, vỏ quả xồi có một lớp sáp khiến cho dịch màng khó bám vào vỏ hơn là so với đĩa petri; điều này làm cho bề mặt màng xuất hiện nhiều lỗ trống, tạo điều kiện thuận lợi cho khả năng thoát hơi nước. Mạng lưới phân tử tinh bột bao bọc các hạt nano nên việc quan sát hình thái các hạt nano trơng màng khá khó khăn. Khi quan sát bề mặt của màng trên quả xồi, chúng tơi phát hiện được một số hạt nano trong màng có các hình thù khác nhau; phần lớn trong số chúng có dạng gần giống hình cầu. Chúng tơi cũng đo kích thước của các hạt đó. Kết quả thu được cát hạt có kích thước trung bình là 17,6 ± 3,13 µm.
36
a. Màng trên bề mặt quả xoài b. Màng trên bề mặt quả xoài
c. Mặt cắt quả xoài d. Bề mặt màng trên đĩa petri
e. Mặt cắt màng đĩa petri