IV. SỬ DỤNG MÀNG BAO VÀ LỚP PHỦ ĐỂ BẢO QUẢN RAU QUẢ
2/ Màng polymer sinh học
2.3/ Các phụ gia và chất xử lý thêm vào công thức màng
Các chất khác thêm vào màng hay lớp phủ ăn được bởi hai lý do cơ bản. Một là để cải thiện cấu trúc, cơ chế và điều chỉnh các đặc tính của lớp phủ. Lý do thứ hai là để cải thiện chất lượng, mùi vị, màu sắc cũng như các đặc tính tự nhiên của các sản phẩm được phủ.
2.3.1/ Chất làm mềm dẻo, chất nhũ hóa và chất hoạt động bề mặt.
2.3.1.1/ Chất làm mềm dẻo (Plasticizer)
Các chất làm mềm dẻo thường sử dụng là những chất có khối lượng phân tử nhỏ và có thể làm tăng độ bền cũng như tính linh động cho lớp phủ, tuy nhiên nó cũng làm tăng tính thấm của lớp phủ đối với hơi nước và các chất khí. Các chất làm mềm dẻo phổ biến thường bao gồm các polyol như glycerol, sorbitol, manital, propylene glycol và polyglyceride. Sucrose, các este của acid béo và các acetylat monoglyceride cũng được sử dụng như chất làm mềm dẻo.
2.3.1.2/ Chất nhũ hóa và Chất hoạt động bề mặt.
Chất nhũ hóa có thể phân loại thành các tác nhân hoạt động bề mặt hay chất ổn định phân tử lượng lớn. Chất ổn định phân tử lượng lớn là protein, các loại gum, và tinh bột làm chất nhũ hóa.
Các tác nhân hoạt động bề mặt làm giảm hoạt độ nước bề mặt và có hiệu quả đến tốc độ mất ẩm của thực phẩm khi được sử dụng trong màng phủ. Điều này đã được chứng minh bởi glycerol
monopalmitate và glycerol monostearate cũng như các rượu béo 16 đến 18 cacbon. Việc giảm hoạt độ nước bề mặt tại mặt tiếp xúc hai pha nước- dầu giúp cho cả hai pha ổn định nhũ hóa, điều này khá quan trọng trong việc kéo dài thời gian sử dụng cho các lớp phủ. Cân bằng giữa liên kết ưa nước- liên kết kỵ nước (hydrophilic-lipophilic balance HLB) của các chất hoạt động bề mặt phân các chất này ra theo những phần ưa nước và những phần kỵ nước. Điều này giúp chúng thể hiện vai trò của những chất nhũ hóa.
2.3.2/ Các tác nhân diệt nấm và khống chề sinh học.
2.3.2.1/ Các tác nhân diệt nấm.
Trái cây tươi và các loại rau quả dễ bị ảnh hưởng bởi rất nhiều loại nguyên nhân gây hư hỏng sau thu hoạch, điều này có thể giảm thiểu nhờ vào việc xử lý với các thuốc diệt nấm khi phủ hoặc không phủ sáp. Khoảng 20 hợp chất đã được phát triển và kiểm tra để sử dụng làm thuốc diệt nấm sau thu hoạch trong suốt hơn 30 năm qua, nhưng nhiều loại bị cấm hoặc không được cho phép tại Mỹ cũng như một số quốc gia khác. Sử dụng thuốc diệt nấm trong lớp phủ trái cây đã được sử dụng cho các loại quả citrus, bao gồm thuốc Benomyl, imazalil, và thiabendazole (TBZ), hai loại sau hiện nay đã được đăng ký để sử dụng cho các loại quả citrus tại Hoa Kỳ. Việc sử dụng thuốc diệt nấm trong các lớp phủ cho các loại quả hạch (thường là methyl1-1-(butylcarbamoyl)-2-
benzimidazolecarbamate hay benomyl), đu đủ (TBZ), dâu tây ((3-(3,5-dichlorophenyl)-N-(1- methylethyl)-2,4-dioxo-1-imidazolidinecarboxamide,iprodione hay Roveral), cà chua ((N- [(trichloromethyl)thio]-4-cyclohexene-1,2-dicarboximide hay captan) và táo (Roverol) cũng như captan và benomyl cho quả mâm xôi.
2.3.2.2/ Các tác nhân khống chế sinh học.
Các loại nấm men và vi khuẩn đối kháng ức chế sự phát triển của nấm mốc và vì vậy kéo dài thời gian sử dung của rau quả và trái cây tươi. Cơ chế của việc này được thể hiện trong các hợp chất
kháng sinh, sự cạnh tranh để lấy thức ăn tại những vùng bị giập của các sản phẩm tươi, tương tác trực tiếp với các nguồn vi sinh gây hại, và sự cảm ứng những phản ứng bảo vệ của cơ thể vật chủ.
Những ho85p chất này đã thành công trong việc ứng dụng cho lớp phủ trái cây và cho thấy có thể làm chậm lại sự hư hỏng của các loại quả citrus. Hai sản phẩm trên thị trường Hoa Kỳ là Biosave (EcoScience Corp.,Orlando,FL) chứa các vi khuẩn đối kháng (Pseudomonas syringae), và Aspire®
(Ecogen Corp. Langhorne, PA), chứa một loại nấm men đối kháng (Candida oleophila) để kiểm soát quá trình thối rữa ở táo và các quả họ citrus.
2.3.3/ Chất bảo quản.
Các chất bảo quản hóa học như muối, nitrit và sulfit đã được sử dụng từ rất lâu nhằm kéo dài thời gian sử dụng cho các sản phẩm thực phẩm. Các lớp phủ cũng có thể đóng vai trò như một chất mang các tác nhân chống vi sinh vật trong quá trinh xử lý thực phẩm.
2.3.3.1/ Các Benzoate, Các Sorbate, và những acid hữu cơ chuỗi ngắn khác.
Các chất bảo quản như acid benzoic và các benzoat hiệu quả nhất ở pH 2,5-4. Không hiệu quả nếu pH cao hơn 4.5. Các chất bảo quản này ức chế các loại nấm men và nấm mốc hiệu quả hơn vi khuẩn và tại Việt Nam được sử dụng tối đa với liều lượng 0,1%. Acid lactic, acetic, propionic, fumaric và acid citric cũng được sử dụng trong các lớp phủ nhằm chống lại hoạt động của vi sinh vật. Việc sử dụng các loại màng bao có chứa các chất bảo quản như các benzoate và sorbate cải thiện khả năng bảo quản của chúng khi sử dụng bao gói các vết cắt trái cây.
2.3.3.2/ Parabens.
Paraben là các ester alkyl của các acid hydrozyl benzoic. Chúng hoạt động trong cả điều kiện acid và kiềm. chúng có khả năng chồng nấm mốc và nấm men cao hơn khả năng kháng khuẩn. cơ chế tác dụng của chúng là làm thay đổi trạng thái màng tế bào của vi sinh vật.
2.3.3.3/ Sulfite.
Sulfit hay SO2 và các muối của chúng hiệu quả trong việc ức chế nấm men, nấm mốc và đặc biệt là vi khuẩn, chúng cũng chống lại phản ứng hóa nâu enzyme trong thực phẩm. Chúng có thể được dụng cho trái cây và rau quả tươi.
2.3.4/ Các chất khác.
2.3.4.1/ Các chất chống oxy hóa.
Các chất chống oxy hóa là những chất ức chế hay chống lại các phản ứng oxy hóa gây hóa nâu một số loại trái cây và rau quả (phản ứng hóa nâu enzyme hay phi enzyme) chúng có thể tác động đến màu sắc và mùi vị của nấm rơm, trái cây, rau quả
2.3.4.2/ Các chất chống oxy hóa dạng phenolic.
Các chất này bao gồm butylated hydroxyanisole (BHA),butylated hydroxytoluene (BHT),và các ester của acid gallic chẳng hạn như propyl gallate và tertiary butyl hydroquinone (TBHQ). Những chất chống oxy hóa tự nhiên cũng rất hiệu quả như tocopherol và lecithin. Các lớp phủ sử dụng các chất chống oxy hóa này để ngăn chặn sự biến màu của trái cây và rau quả. Đối với táo nếu nhúng trong chất chống oxy hóa diphenylamine (DPA) (300–3000 ppm) hay ethoxyquin có thể giúp giảm sự hóa nâu bề mặt.
2.3.5/ Các xử lý điều hòa sinh trưởng và các chất khoàng.
2.3.5.1/ Canxi.
Canxi có rất nhiều mục đích sử dụng cho các công đoạn sau thu hoạch. Các sản phẩm sau thu hoạch nhúng vào dung dịch Canxiclorua (CaCl2) có thể giảm được các biểu hiện như vị đắng hoặc các vế cắt bị thâm trên táo. Canxi hay CaCl2 nhúng hoặc thấm qua trên toàn bộ hoặc các trái cây đã cắt cho thấy có thể tăng độ bền cho táo, đào, việt quất và dâu tây, cũng như làm chậm quá trình chín và thối của bơ, xoài, táo, lê, đào, dâu tây và khoai tây.
2.3.5.2/ Điều hòa sinh trưởng.
Các polyamine putrescine và spermidine làm thay đổi cấu trúc khi chúng thấm vào táo.
Spermine và spermidine làm tăng độ bền vững cho các lát dâu tây. Các chất điều hòa sinh trưởng như 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) và 2,4,5-trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5-T) được thêm vào lớp sáp bao trái cây như các chất chống lại quá trình lão hóa nhằm kéo dài thời gian bảo quản của các loại quýt. Maleic hydrazide (250ppm) và 2,4-D được thêm vào lớp sáp nhũ hóa nhằm làm chậm quá trình chín của xoài. Acid Gibberellic (150ppm) nhằm tránh quá trình mọc mầm của củ khoai lang trong 1 tháng.