Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN TRNG I HC S PHM H NI KHOA HO HC *** KHO LUN TT NGHIP CHUYấN NGNH: HO CễNG NGH - MễI TRNG nghiờn cu Ch to vt liu bo qun dng bao gúi khớ quyn bin i (MAP) t nha LDPE v ph gia zeolit Giỏo viờn hng dn: PGS.TS Nguyn Vn Khụi ThS Phm Th Thu H Sinh viờn thc hin: Hong Th Ngn Lp: K31B h ni - 2009 Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN Li cm n Em xin by t lũng kớnh trng v bit n sõu sc ti PGS.TS Nguyn Vn Khụi Trng Phũng vt liu polyme, Vin Hoỏ hc-Vin Khoa hc v Cụng ngh Vit Nam, ng thi, em xin gi li cỏm n chõn thnh ti cỏc anh ch ang cụng tỏc ti Phũng Vt liu polyme ó tn tỡnh ch bo, giỳp , ng viờn em hon thnh tt khoỏ lun tt nghip Em cng xin by t lũng cm n ti s giỳp nhit tỡnh ca thy Lờ Cao Khi cựng cỏc thy cụ giỏo Khoa Hoỏ hc, Trng i hc S phm H Ni ó to iu kin tt em hon thnh khoỏ lun ny Vi s hn ch v thi gian v hiu bit ca bn thõn nờn khoỏ lun khú trỏnh nhng thiu sút, kớnh mong s ch bo ca thy cụ, anh ch v ton th cỏc bn sinh viờn Em xin chõn thnh cm n! H Ni, ngy 05 thỏng 05 nm 2009 Sinh viờn Hong Th Ngn Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN M U Nc ta l mt nc nụng nghip, cú khớ hu rt a dng nờn nc ta cú rt nhiu loi rau qu phong phỳ, xut hin quanh nm vi cht lng c trng v tim nng phỏt trin y hn Khụng ch ngi Vit Nam a thớch rau qu Vit Nam m nhiu nc trờn th gii ó v ang sn sng tr thnh bn hng ln ca chỳng ta Hng nm, nc ta thu v hng trm triu USD t vic xut khu rau qu Tuy nhiờn, vic xut khu rau qu ca Vit Nam cũn nhiu hn ch, nguyờn nhõn ch yu l tỡnh trng h hng ca rau qu sau thu hoch Theo thng kờ ca B Nụng nghip v Phỏt trin nụng thụn thỡ hin t l h hng sau thu hoch Vit Nam cũn rt cao, chim ti hn 20% tng sn lng ú l mt tn tht rt ỏng k i vi Nh nc v vi ngi nụng dõn Chớnh vỡ vy, bo qun rau qu sau thu hoch l mt quan trng, rt cn c quan tõm thớch ỏng Cú nhiu phng phỏp bo qun rau qu ó c s dng ú s dng mng bao gúi khớ quyn bin i (MAP) l mt nhng phng phỏp hiu qu, an ton cho ngi s dng, d ỏp dng quy mụ ln, cú th tỏi s dng, khụng gõy ụ nhim mụi trng, cú giỏ thnh thp, phự hp vi iu kin kinh t ca ngi nụng dõn Chớnh vỡ vy lun ny tụi ó chn ti:Nghiờn cu ch to vt liu bo qun dng bao gúi khớ quyn bin i (MAP) t nha LDPE v ph gia zeolit Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN CHNG TNG QUAN 1.1 Nguyờn nhõn gõy tn tht hoa qu sau thu hoch Hu ht quỏ trỡnh suy gim lng v cht lng ca hoa qu ti u din giai on t thu hoch n tiờu th Nguyờn nhõn l hoa qu sau thu hoch l nhng t bo sng v tip tc cỏc hot ng hụ hp v trao i cht thụng qua mt s quỏ trỡnh bin i Chớnh nhng bin i ny lm cho hoa qu nhanh chớn, nhanh gi, nhndn ti hng nu khụng ỏp dng bin phỏp c bit lm chm cỏc quỏ trỡnh ny [27] Rau qu sau thu hoch thng tri qua mt s bin i nh: - Bin i sinh hoỏ: hụ hp l hot ng c bn quỏ trỡnh bo qun qu ti ú l quỏ trỡnh oxy hoỏ chm cỏc cht hu c phc di tỏc dng ca enzyme thnh cỏc cht n gin hn v gii phúng nng lng - Bin i vt lý: qu ti sau thu hoch thng xy hin tng bay hi nc S mt nc dn ti khụ hộo, gim lng, gõy ri lon sinh lý, gim kh nng khỏng khun v gim giỏ tr thng miKt qu l qu s b chớn hoc gi khỏ nhanh dn n thi - Bin i hoỏ hc: thi gian bo qun, hu ht cỏc thnh phn hoỏ hc ca hoa qu u b bin i tham gia hụ hp hoc hot ng ca enzyme Hiu rừ c tớnh hụ hp ca qu ti cng nh c ch ca nhng bin i trờn cú th kộo di thi hn bo qun ca chỳng [7] 1.2 Cỏc phng phỏp bo qun hoa qu ti sau thu hoch [7] 1.2.1 Nhit thp, m tng i (RH) cao Phng phỏp ph bin nht trỡ cht lng v kim soỏt s h hng ca hoa qu l lm lnh nhanh vi m tng i (RH) cao Tuy nhiờn, phng phỏp ny li gõy nờn s h hng lnh hoa qu v vic kim Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN soỏt nhit mt cỏch hiu qu l rt khú nờn mt s phng phỏp bo qun khỏc ang c nghiờn cu 1.2.2 Bo qun bng hoỏ cht S dng mt s loi hoỏ cht nhng liu lng khỏc kộo di thi gian bo qun ca hoa qu ch yu da vo kh nng tiờu dit vi sinh vt ca nhng hoỏ cht ny tng hiu qu, x lý hoỏ cht thng c kt hp vi bo qun lnh Hoỏ cht c s dng bo qun hoa qu ti cn ỏp ng mt s yờu cu nh: dit c vi sinh vt liu lng thp di mc nguy him cho ngi, khụng tỏc dng vi cỏc thnh phn qu dn ti bin i mu sc, mựi v lm gim cht lng hoa qu, khụng tỏc dng vi vt liu lm bao bỡ hoc dng c, thit b cụng ngh, d tỏch sn phm cn s dng Tuy nhiờn, ớt cú loi hoỏ cht no cú th tho tt c cỏc yờu cu trờn, cho nờn s dng phi chn la cho phự hp nhm m bo ng thi cht lng bo qun v an ton thc phm Phng phỏp bo qun bng hoỏ cht cng bc l mt s nhc im nh: hoỏ cht cú th lm bin i phn no cht lng ca hoa qu, to mựi v khụng tt, gõy hi cho sc kho ngi, cú th gõy ng c tc khc hoc lõu di Vỡ vy, cn thn trng s dng hoỏ cht bo qun hoa qu 1.2.3 Bo qun mụi trng khớ quyn iu khin CA (Controlled Atmosphere) L phng phỏp bo qun hoa qu ti mụi trng khớ quyn m thnh phn cỏc khớ nh O2, CO2 c iu chnh hoc c kim soỏt khỏc vi iu kin bỡnh thng Khớ CO2 v O2 cú tỏc dng trc tip lờn quỏ trỡnh sinh lý, sinh hoỏ ca hoa qu, t ú nh hng ti thi hn bo qun ca chỳng Bo qun iu kin h thp nng O2, tng hm lng CO2 cú th lm gim quỏ trỡnh hụ hp, chm s gi hoỏ, nh ú kộo di thi hn bo qun Phng phỏp ny cú u im l cho hiu qu tt, thi hn bo qun di, Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN cht lng hoa qu hu nh khụng i quỏ trỡnh bo qun Tuy nhiờn, mt nhc im ca phng phỏp ny l khỏ phc tp, phi chỳ ý c bit u t xõy dng cng nh hnh kho bo qun 1.2.4 Bo qun mụi trng khớ quyn bin i MA (Modified Atmosphere) L phng phỏp bo qun m hoa qu c ng tỳi mng mng cú tớnh thm thu chn lc hoc ng st cú lút mng bao gúi Thm hoa qu cũn c ng container ln c lút bng vt liu tng hp cú tớnh thm thu chn lc i vi cỏc loi khớ 1.3 Bo qun bng khớ quyn bin i (MA) Bo qun bng khớ quyn bin i c nh ngha l bao bc sn phm thc phm cỏc vt liu chn khớ, ú mụi trng khớ c thay i c ch tỏc nhõn gõy h hng, nh ú cú th trỡ cht lng cao hn ca cỏc thc phm d hng quỏ trỡnh sng t nhiờn hay kộo di thi hn s dng u im ca MA l tng ỏng k thi gian bo qun hn ch c quỏ trỡnh hụ hp, trao i v chuyn hoỏ cỏc cht ú gim tn tht sau thu hoch m trỡ c cht lng thng phm m khụng cn dựng hoỏ cht Sn phm c bo qun bng khớ quyn bin i l sn phm sch khụng cn bt c hoỏ cht bo qun no ú nú tuyt i an ton cho ngi tiờu dựng v mụi trng xung quanh, gim chu kỡ a hng, gim ph thi, tt cho cht lng cm quan, tng khong cỏch phõn phi sn phm Bo qun bng khớ quyn bin i lm cho quỏ trỡnh mm hoỏ b chm li, qu gi c chc, cng cn thit, cỏc sc t chllorophil gim chm [5] Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN 1.3.1 Bo qun bng lp ph n c Trong s cỏc phng phỏp bo qun qu ang c nghiờn cu v s dng hin nay, lp ph n c rt c chỳ ý Lp ph n c l mt lp vt liu mng c ỏp dng trờn b mt sn phm hoc thay th lp sỏp bo v t nhiờn v cung cp mt lp chn m, oxy v s di chuyn cht tan cho thc phm Cỏc lp ph ny c ỏp dng trc tip trờn b mt qu bng cỏch nhỳng, phun hay quột to mt khớ quyn bin i Lp mng bỏn thm to thnh trờn b mt qu s gim bt quỏ trỡnh hụ hp v kim soỏt s mt m cng nh cung cp cỏc chc nng khỏc Lp sỏp trờn b mt hoa qu thng cú thm hi nc kộm nờn vic ỏp dng mt lp ph bờn ngoi s lm tng tớnh cht chn t nhiờn ny v thay th nú trng hp lp sỏp b loi b mt phn hoc b bin i quỏ trỡnh bo qun sau thu hoch [27] Lp ph n c t lõu ó c s dng trỡ cht lng v kộo di thi hn s dng ca mt s loi qu ti nh cỏc loi qu cú mỳi (cam, chanh, quớt), tỏo, da chutLp ph n c cú mt s u im nh: ci thin kh nng trỡ cỏc thnh phn cht mu, ng, axit v hng thm, gim hao ht lng, trỡ cht lng quỏ trỡnh chuyn v bo qun, gim ri lon bo qun, ci thin sc hp dn vi ngi tiờu dựng, kộo di thi hn s dng Tuy nhiờn, cỏc lp ph ny cng bc l mt s nhc im Lp ph dy cú th hn ch s trao i khớ hụ hp lm cho sn phm tớch ly etanol vi hm lng cao v gõy mựi khú chu Tớnh cht chn hi nc kộm ca lp ph cú th dn ti hao ht lng v mt m ca sn phm, nhng nú cú th ngn chn s ngng t hi nc, l ngun gõy h hng vi khun i vi qu c bao gúi Nhng nhc im ny cú th khc phc nh la chn loi v chiu dy lp ph phự hp v trỏnh x lý nhng loi qu cũn non khụng cú mựi thm hay bo qun qu ó ph mng nhit cao Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN Cỏc polyme sinh hc nh protein, polisaccarit, lipit v nha l cỏc vt liu mng thng c s dng c tớnh lý hoỏ ca polyme sinh hc cú nh hng ln ti chc nng ca lp ph n c Vic la chn vt liu bao ph thng da trờn tớnh tan nc, bn cht a-k nc, tớnh d to mng v cỏc tớnh cht cm quan ca chỳng Bng Vớ d v ỏp dng cỏc lp ph n c cho qu Loi qu Vt liu bao ph Ti liu tham kho Tỏo HPMC, CMC, lp [16], [24], [29] polysaccarit/lipit, sỏp, shellac, nh tng protein vỏng sa- sỏp ong, PVAc Lờ Metylxenluloz, PVAc [24] Mn PVAc, HPMC [24] Xoi Sỏp, shellac, dn xut xenluloz, [24], [25] PVAc Qu cú mỳi Chitosan, PVAc [21], [24] o Sỏp, CMC, PVAc [24] Dõu Chitosan, HPMC, PVAc [24] 1.3.2 Bo qun bng mng bao gúi khớ quyn bin i MAP (Modified Atmosphere Packaging) Trong cỏc phng phỏp to mụi trng khớ quyn bin i (MA) thỡ phng phỏp n gin nht l s dng cỏc bao bỡ cht Cỏc loi bao bỡ ny ch cho phộp cỏc loi khớ cng nh hi nc thm thu qua mt cỏch hn ch Vi cỏc loi bao bỡ ny thm thu ca O2 nh hn thm thu ca CO2 khong 3-10 ln S d cỏc bao bỡ cht c s dng rng rói Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN rau qu vỡ chỳng cú nhiu c tớnh u vit m cỏc vt liu khỏc khụng cú nh: thm thu cao i vi CO2 v O2; thm thu i vi hi m v hi nc thp, cú thm thu chn lc i vi CO2 v O2; cú bn hoỏ hc cao, cú th un gp c rt nhiu ln m khụng b góy; khụng mựi v l, khụng c hi, khụng b mc (cỏc c tớnh ny c trỡ thm l nhit thp) v quan trng l cú th hn gn nhit Bao gúi khớ quyn bin i cú nh hng n c tớnh sinh lý ca qu Cỏc thụng s cht lng nh kh nng lu gi cht mu, glutathion, axit ascorbic, ng, ancol ng, aminoaxit cng b nh hng quỏ trỡnh bo qun bng MAP Trong quỏ trỡnh bo qun khớ quyn bin i, nng O2, CO2 v C2H4 t bo thc vt quyt nh ng ỏp sinh lý v sinh húa ca t bo ú Li ớch ca MAP i vi mt loi qu nht nh cú th d oỏn t thụng tin v nguyờn nhõn c bn gõy h hng v nhng tỏc ng ó bit v nhng nguyờn nhõn ny nh hụ hp, thay i v thnh phn, thoỏt hi nc, ri lon sinh lý, h hng bnh lý Do nhng u im ca MAP, trờn th gii ó cú nhiu nghiờn cu ng dng MAP bo qun rau qu v thc phm ti sng Hin nay, nc ta cng ó nghiờn cu s dng bao gúi khớ quyn bin i v bo qun mụi trng khớ quyn iu khin Tuy nhiờn, cỏc nghiờn cu ny mi ch phũng thớ nghim ch cha ng dng nhiu thc t 1.4 Ch to mng bao gúi khớ quyn bin i 1.4.1 Cụng ngh ch to mng Mng bao gúi khớ quyn bin i thng c sn xut theo phng phỏp ựn thi s dng cỏc loi nha plastic Quỏ trỡnh cụng ngh ựn nh sau: Trc vớt quay xilanh trc trũn c nung núng, c nh v khe rónh gia trc vớt v xilanh cht ó c nh hng s c lm núng chy, lm nhuyn, c trc vớt Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN chuyn lờn phớa trc v qua khe h nh hỡnh ca u ựn nú c y ngoi thnh sn phm Cỏc thnh phn chớnh ca mỏy ựn: - ng c - Hp gim tc - Trc vớt v xilanh - B phn np liu trờn xilanh c xp t nhiu vựng gia nhit, trờn mi vựng cú th xỏc nh nhit cho trc mt cỏch riờng bit, ng thi cú th iu chnh c Tu tng trng hp, bờn cnh cỏc vựng gia nhit ngi ta cng np thờm cỏc b phn lm lnh phc v cho sn xut iu chnh nhit c linh hot hn Khoang cp liu thỡ luụn c lm ngui ngn khụng cho cht b chy gn nú, trỏnh lm nh hng n vic cp liu cho mỏy Hỡnh S nguyờn lý mỏy ựn Thit b dựng thi mng bao gm mỏy ựn cú lp u thi mng, vnh lm ngui, thit b tri phng mng, h trc kộo mng, thit b cun i vi cụng ngh thi mng ngi ta thng dựng u ựn vuụng gúc v sn phm c kộo lờn theo phng thng ng T u ựn thi mng cht Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN Hỡnh Ph hng ngoi ca mng LDPE Hỡnh Ph hng ngoi ca mng LDPE/zeolit hot hoỏ Cú th thy rng: Ph hng ngoi ca LDPE xut hin cỏc pic 2931cm-1 đặc tr-ng cho dao động hóa trị bất đối xứng liên kết C-H pic 2852cm-1 đặc tr-ng cho dao động hoá trị đối xứng liên kết C-H Pic 1465 cm-1 c tr-ng cho dao động biến dạng liên kết C-H nhóm CH2 Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN Ngoài phổ xuất pic 726cm-1, pic đặc tr-ng cho dao động nhóm CH2 mạch polyme Ngoài cỏc pic đặc tr-ng cho dao ng ca nhóm phân tử polyetylen, ph hng ngoi ca mng LDPE/zeolit hot hoỏ cũn xut hin thờm mt s pic khỏc 3423cm-1 pic 1744cm-1 Hai pic đặc tr-ng cho nhóm -OH C=O nhóm COOH Mặt khác phổ xuất pic 727cm-1 với c-ờng độ mạnh, đặc tr-ng cho dao động nhóm CH2-CH3 phân tử axit stearic Các pic 1052cm-1 444cm-1 c trng cho dao động hoá trị dao động biến dạng nhóm Si-O Qua phổ hồng ngoại mng LDPE/zeolit hot húa, mng LDPE v zeolit hot hoỏ ta thấy có chuyển dịch nhẹ pic đặc tr-ng cho nhóm >C=O, OH Si-O Tần số dao động liên kết >C=O, Si-O OH nhóm axit chuyển dịch miền có số sóng thấp 3.3.2 Tớnh cht c lý ca mng MAP Tớnh cht c lý ca mng MAP vi hm lng ph gia zeolit hot hoỏ khỏc ( bn kộo t v gión di t) c trỡnh by bng Bng nh hng ca hm lng ph gia zeolit hot hoỏ n tớnh cht c lý ca mng MAP Hm lng zeolit (%) Hong Th Ngn bn kộo t gión di t k (N/m2) (%) 15,60 478,69 K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN 14,89 470,58 14,64 452,13 14,43 438,09 13,46 420,91 12,86 403,47 Kt qu cho thy b sung ph gia thỡ bn kộo t v gión di t ca mng MAP gim so vi mng LDPE thụng thng, hm lng ph gia cng tng thỡ bn kộo t, gión di t ca mng cng gim iu ny c gii thớch nh sau: quỏ trỡnh trn hp núng cú s tng tỏc gia cỏc ht zeolit v mch phõn t polyme Cỏc ht zeolit ó xen vo gia cỏc phõn t LDPE v hỡnh thnh cỏc liờn kt tng i yu vi LDPE, lm giỏn on pha nn ca mch i phõn t Khi hm lng zeolit tng thỡ s giỏn on pha nn ny cng ln dn n bn kộo t v gión di t ca mng LDPE/zeolit kộm hn so vi mng LDPE thụng thng 3.3.3 Hỡnh thỏi hc b mt ca mng MAP nh SEM ca mng LDPE thụng thng v mng MAP cha hm lng zeolit hot hoỏ 1, v 9% (kớch thc ht 5-20m) cỏc phúng i khỏc c trỡnh by trờn hỡnh 7, 8, v 10 (a) Hong Th Ngn (b) K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN (c) (d) Hỡnh nh SEM ca mng LDPE thụng thng cỏc phúng i 2.000 (a), 5.000 (b), 10.000 (c) v 20.000 (d) (a) (b) Hỡnh nh SEM ca mng MAP cha 1% zeolit hot hoỏ cỏc phúng i 2.000 (a), 5.000 (b) v 10.000 (c) (c) (a) Hong Th Ngn (b) K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN (c) (d) Hỡnh nh SEM ca mng MAP cha 5% zeolit hot hoỏ cỏc phúng i 200 (a), 2.000 (b), 5.000 (c) v 10.000 (d) (a) (b) Hỡnh 10 nh SEM ca mng MAP cha 9% zeolit hot hoỏ cỏc phúng i 2.000 (a) v 5.000 (b) Quan sỏt nh SEM ta thy mng LDPE thụng thng cú b mt nhn, hu nh khụng cú khuyt tt Cỏc ht zeolit cú thnh phn chớnh l cỏc oxit nh SiO2, Al2O3 v mt lng nh cỏc oxit kim loi khỏc rt khú tng tỏc vi LDPE quỏ trỡnh to mng Khi chỳng c bin tớnh b mt bng axit stearic thỡ cỏc ht zeolit ny c cỏc phõn t axit stearic bao bc bờn ngoi Cỏc phõn t axit cú thnh phn cu to l cỏc gc hirocacbon mch di nờn chỳng d dng tng tỏc vi cỏc nhúm CH2 mch polyme Chớnh vỡ th, quỏ trỡnh trn hp v phõn tỏn tr nờn hiu qu hn, ớt cú s kt t ca cỏc ht zeolit li vi quỏ trỡnh to mng Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN nh SEM ca cỏc mu mng MAP cha zeolit hot hoỏ cú dng ging cho thy ph gia ó c phõn tỏn mng v khụng quan sỏt thy cỏc khuyt tt (l thng) gia cỏc ht zeolit v mng Chỳng tụi tip tc nghiờn cu ch to mng MAP vi hm lng zeolit hot hoỏ 9%, ht khụng nghin cú kớch thc 30-40m Hỡnh thỏi hc ca mng MAP (9% zeolit hot hoỏ khụng nghin) c trỡnh by trờn hỡnh 11 (a) (b) (c) Hỡnh 11 nh SEM ca mng MAP cha 9% zeolit hot hoỏ (ht khụng nghin) cỏc phúng i 1.000 (a), 2.000 (b) v 10.000 (c) Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN Quan sỏt nh SEM thy rng nu s dng ph gia zeolit hot hoỏ khụng c nghin mn, ph gia cú xu hng b kt t khin cho quỏ trỡnh phõn tỏn vo mng khụng ng u, li nhiu l hng khuyt tt 3.3.4 bn nhit ca mng MAP Gin phõn tớch nhit ca zeolit hot hoỏ v mng MAP vi hm lng ph gia khỏc c trỡnh by trờn hỡnh 12 Hong Th Ngn (a) (b) (c) (d) K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN (e) Hỡnh 12 Gin phõn tớch nhit TGA ca zeolit hot hoỏ (a), mng LDPE (b), mng MAP vi hm lng ph gia 3% (c), 5% (d), 7% (e) Kt qu cho thy zeolit hot hoỏ tng i bn nhit, s suy gim lng rt nh v gim u n nhit khong 800 0C iu ny cú th l s bay hi ca cỏc hp cht d bay hi b hp ph lờn ht zeolit, s bay hi ca nc liờn kt vt lý v hoỏ hc Trong sut quỏ trỡnh nõng nhit t 120 n 8000C hu nh khụng cú s thay i v lng ca zeolit Khi a ph gia zeolit vo quỏ trỡnh to mng thỡ bn nhit ca mng MAP gim nh so vi mng LDPE thụng thng Nhit bt u phõn hu ca mng LDPE l 449,750C ú nhit bt u phõn hu ca mng LDPE/zeolit 3, 5, 7% ln lt l 440,390C; 433,830C v 421,460C Kt qu ny cú th c gii thớch nh sau: quỏ trỡnh to mng, cỏc ht ph gia cú s tng tỏc vi mch i phõn t ca polyme, mt phn zeolit xen vo cu trỳc ca mch phõn t polyme, lm giỏn on pha nn ca i phõn t, ú bn nhit ca mng LDPE/zeolit hot hoỏ kộm hn so vi mng LDPE thụng thng 3.4 Xỏc nh thm khớ O2 v CO2 ca mng MAP thm khớ O2 v CO2 ca mng MAP vi hm lng zeolit hot hoỏ khỏc c th hin bng Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN Bng thm khớ O2 v CO2 ca mng MAP vi hm lng ph gia khỏc Nhit (50C) Nhit (250C) Hm lng O2 CO2 O2 CO2 2 2 (ml/m 24h.bar) (ml/m 24h.bar) (ml/m 24h.bar) (ml/m 24h.bar) zeolit (%) 3.536 4.025 8.890 11.479 15.065 21.815 13.365 15.668 35.327 48.780 63.728 91.205 4.365 5.034 11.805 18.325 23.950 32.818 16.500 19.586 46.632 73.670 103.240 148.665 Kt qu bng cho thy, t l thm CO2 v O2 ca mng LDPE khong 3,78 chng t rng mng LDPE l ro chn i vi khớ O2 iu ny c bit quan trng i vi vic bao gúi v bo qun thc phm thm O2 thp v thm CO2 cao lm chm s phỏt trin ca cỏc vi sinh vt hiu khớ v kộo di thi gian bo qun Khi b sung ph gia zeolit thỡ thm khớ O2 v CO2 qua mng MAP tng so vi mng LDPE thụng thng iu ny cú th c gii thớch l zeolit cú cu trỳc vi mao qun, ú nú cú th cho cỏc khớ nh CO2 v O2 trao i qua mng mt cỏch chn lc Nh cú ph gia zeolit m b mt mng tr nờn thoỏng hn so vi mng LDPE thụng thng Ph gia zeolit cng cú th hot ng nh mt cht hoỏ hay cht n tr, cú xu hng lm tng thm khớ ca mng polyme Tng hm lng ph gia zeolit cng lm tng thm khớ ca mng MAP tng s lng mao qun bờn mng, thun li cho quỏ trỡnh trao i khớ qua mng Kt qu bng trờn cng cho thy, tng nhit thỡ thm khớ CO v O2 qua mng MAP cng tng tng tc chuyn ng nhit ca cỏc phõn t khớ, ng thi nhit tng cng lm tng dao ng ca cỏc phõn t etylen mch i phõn t, cỏc phõn t O2 v CO2 cú th lt qua d hn Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN KT LUN Sau mt thi gian nghiờn cu, chỳng tụi ó thu c mt s kt qu nh sau: - ó nghiờn cu ch to mng bao gúi khớ quyn bin i (MAP) trờn c s LDPE v cht ph gia zeolit hot hoỏ bng phng phỏp ựn thi Nghiờn cu nh hng ca cỏc thụng s cụng ngh n chiu dy mng - ó xỏc nh v nghiờn cu nh hng ca ph gia zeolit hot hoỏ n mt s tớnh cht ca mng MAP nh: nghiờn cu tng tỏc ca ph gia vi polyme bng ph hng ngoi, tớnh cht c lý ( bn kộo t, dón di t), bn nhit, hỡnh thỏi hc b mt v thm khớ O2 v CO2 Nhng kt qu thu c lun ny cho thy vic ch to thnh cụng mng bao gúi khớ quyn bin i (MAP) bo qun qu l mt hng nghiờn cu cú trin vng gúp phn gim t l h hng, kộo di thi gian bo qun, nõng cao cht lng v sc cnh tranh ca sn phm rau qu Vit Nam trờn th trng th gii, gúp phn thc hin thnh cụng quỏ trỡnh cụng nghip hoỏ nụng thụn bi cnh Vit Nam va gia nhp t chc thng mi th gii Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN TI LIU THAM KHO Ting Vit [1] Hip hi nha Tp H Chớ Minh (1999), K thut viờn ngnh nha- Nh qun 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 Vn Hựng v cng s (2006), Nghiờn cu thm khớ O v CO2 ca mt s mng plastic s dng cụng ngh bao gúi khớ quyn iu bin (MAP) bo qun rau qu, Tp Nụng nghip v Phỏt trin nụng thụn, s 21, tr 59-66 [6] Nguyn Vn Phi, Phm ỡnh Thanh (1977), "Nha cỏnh kin (k thut ch bin v s dng)", NXB Khoa hc v K thut, H Ni [7] H Vn Thuyt, Trn Quang Bỡnh (2000), Bo qun rau qu ti v bỏn ch phm, NXB Nụng nghip, H Ni Ting 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 Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN [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 Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN [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 ceramicfilled 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 6789 Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN [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 MC LC M U CHNG TNG QUAN 1.1 Nguyờn nhõn gõy tn tht hoa qu sau thu hoch 1.2 Cỏc phng phỏp bo qun hoa qu ti sau thu hoch 1.2.1 Nhit thp, m tng i (RH) cao 1.2.2 Bo qun bng hoỏ cht 1.2.3 Bo qun mụi trng khớ quyn iu khin CA (Controlled Atmosphere) 1.2.4 Bo qun mụi trng khớ quyn bin i MA (Modified Atmosphere) 1.3 Bo qun bng khớ quyn bin i (MA) 1.3.1 Bo qun bng lp ph n c 1.3.2 Bo qun bng mng bao gúi khớ quyn bin i MAP (Modified Atmosphere Packaging) 1.4 Ch to mng bao gúi khớ quyn bin i 1.4.1 Cụng ngh ch to mng 1.4.2 Mt s phng phỏp iu chnh thm khớ qua mng MAP 11 1.4.2.1 iu chnh dy mng 11 1.4.2.2 Phng phỏp c l 12 1.4.2.3 Phng phỏp a thờm ph gia vo mng 12 1.4.3 Vt liu ch to mng MAP 15 1.4.3.1 Polyetylen 16 1.4.3.2 Ph gia s dng quỏ trỡnh to mng MAP 19 CHNG THC NGHIM 22 2.1 Hoỏ cht, dng c v thit b 22 Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN 2.1.1 Hoỏ cht: 22 2.1.2 Dng c v thit b: 22 2.1.3 S nguyờn lý thit b thi mng 23 2.2 Phng phỏp tin hnh 23 2.2.1 Ch to mng bao gúi khớ quyn bin i (MAP) 23 2.2.1.1 Hot hoỏ b mt zeolit v xỏc nh tớnh cht ca zeolit hot hoỏ 23 2.2.1.2 Quỏ trỡnh thi mng 24 2.2.2 Nghiờn cu cỏc tớnh cht lý hoỏ ca ca mng MAP trờn c s LDPE/zeolit hot hoỏ 25 2.2.3 Xỏc nh thm khớ CO2 v O2 ca mng MAP 25 CHNG KT QU V THO LUN 27 3.1 Mt s tớnh cht ca zeolit hot hoỏ 27 3.2 nh hng ca cỏc thụng s cụng ngh n chiu dy mng 27 3.3 Nghiờn cu cỏc tớnh cht ca ca mng MAP trờn c s LDPE/zeolit hot hoỏ 29 3.3.1 Tng tỏc ca ph gia zeolit hot hoỏ v LDPE 29 3.3.2 Tớnh cht c lý ca mng MAP 31 3.3.3 Hỡnh thỏi hc b mt ca mng MAP 32 3.3.4 bn nhit ca mng MAP 36 3.4 Xỏc nh thm khớ O2 v CO2 ca mng MAP 37 KT LUN 39 TI LIU THAM KHO 40 Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc [...]... cun thu 200vũng/phỳt, ng kớnh tỳi bao gúi 30cm Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN 2 3.3 Nghiờn cu cỏc tớnh cht ca ca mng MAP trờn c s LDPE/ zeolit hot hoỏ 3.3.1 Tng tỏc ca ph gia zeolit hot hoỏ v LDPE Ph hng ngoi ca zeolit hot hoỏ, mng LDPE v mng LDPE/ zeolit hot hoỏ (MAP) c trỡnh by trong hỡnh 4, 5 v 6 (a) (b) Hỡnh 4 Ph hng ngoi ca zeolit (a) v zeolit hot hoỏ (b) Hong Th Ngn K31-B... s tng tỏc gia cỏc ht zeolit v mch phõn t polyme Cỏc ht zeolit ó xen vo gia cỏc phõn t LDPE v hỡnh thnh cỏc liờn kt tng i yu vi LDPE, lm giỏn on pha nn ca mch i phõn t Khi hm lng zeolit tng thỡ s giỏn on pha nn ny cng ln dn n bn kộo t v gión di khi t ca mng LDPE/ zeolit kộm hn so vi mng LDPE thụng thng 3.3.3 Hỡnh thỏi hc b mt ca mng MAP nh SEM ca mng LDPE thụng thng v mng MAP cha hm lng zeolit hot... Nam 2.2.1.2 Quỏ trỡnh thi mng * To ht LDPE- ph gia: m bo ph gia phõn tỏn u trong mng, cỏc ht nha LDPE v zeolit hot húa c a vo mỏy trn trn u, sau ú tin hnh gia nhit n nhit 120-1400C cỏc ht LDPE chy mm, quỏ trỡnh ny khin cho cỏc ht zeolit hot hoỏ dớnh lờn b mt ca cỏc ht LDPE Sau ú, s dng mỏy ct ht ct thnh cỏc ht nh trc khi tin hnh thi mng * Thi mng: Hn hp LDPE/ zeolit hot hoỏ c a vo thit b thi mng... ph gia zeolit vi 3 phng phỏp to mng khỏc nhau ch to mng MAP trờn c s LDPE Trong phng phỏp ỏp núng, ht zeolit c a vo b mt mng LDPE t gia 2 bn c iu chnh nhit v ỏp sut Phng phỏp ny khụng thu c sn phm tho món do s phõn b ca zeolit khụng ng u v bn c lý thp Mng thu c ging nh mt t giy kraft hn l mng cht do Mt phng phỏp khỏc l trn ph gia zeolit vi dung dch PE hoc PE núng chy Trong phng phỏp ny cỏc ht zeolit. .. loi zeolit) z: l s phõn t H2O kt tinh trong zeolit [(AlO2)x(SiO2)y] l thnh phn c bn ca mt ụ mng c s tinh th Bng 3 Thnh phn hoỏ hc ca mt s oxit kim loi ca zeolit Tờn hoỏ hc Thnh phn (%) SiO2 65-70 Al2O3 10-15 Fe2O3 2 Na2O3 4 K2O, TiO2 4 b Phõn loi zeolit Zeolit c phõn loi theo cỏc tiờu chớ sau: - Theo ngun gc, cú 2 loi: zeolit t nhiờn v zeolit nhõn to + Trong t nhiờn cú hn 40 loi zeolit Mt s loi zeolit. .. cũn c s dng trong lnh vc bao gúi thc phm cng nh dựng bao gúi bo qun cỏc loi hoa qu sau khi thu hỏi 1.4.3.2 Ph gia s dng trong quỏ trỡnh to mng MAP a Khỏi nim v zeolit Cú nhiu cỏch nh ngha khỏc nhau v zeolit nhng mt cỏch chung nht zeolit cú th c nh ngha nh sau: Zeolit l cỏc aluminosilicat cú cu trỳc mng tinh th cha ng bờn trong nú mt h thng mao qun rt ng u Thnh phn húa hc ca zeolit cú th c biu din bng... [14] Cỏc zeolit t nhiờn cú tinh khit khụng cao nờn vic ng dng trong thc t cũn nhiu hn ch + Zeolit tng hp cú nhiu u vit hn so vi zeolit t nhiờn: ng nht v thnh phn, tinh khit cao, bn c, nhit, hoỏ hc cao [13] Cho n nay ngi ta ó tng hp c hn 200 loi zeolit vi 85 kiu cu trỳc khỏc nhau, trong ú cỏc loi zeolit thng c s dng l zeolit A, faujasit (X,Y), zeolit h MFI, MEL, ZSM-23 [12] - Theo t l Si/Al, zeolit. .. trên ph hng ngoi ca mng LDPE/ zeolit hot hoỏ cũn xut hin thờm mt s 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 c trng cho dao động hoá trị và dao động biến dạng của nhóm Si-O Qua... biến dạng của nhóm Si-O Qua phổ hồng ngoại của mng LDPE/ zeolit hot húa, mng LDPE v zeolit hot 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 cht c lý ca mng MAP Tớnh cht c lý ca mng MAP vi hm lng ph gia zeolit hot hoỏ khỏc nhau ( bn kộo t v gión di khi... zeolit c phõn chia thnh ba loi: + Zeolit nghốo Si: t l Si/Al = 1 (zeolit A, X) Hong Th Ngn K31-B Khoa Hoỏ hc Khoỏ lun tt nghip Trng HSPHN 2 + Zeolit cú hm lng Si trung bỡnh: t l Si /Al = 2,5 - 3 (zeolit h faujasit, mordenit ) + Zeolit giu Si: t l Si/Al = 20 - 8000 (zeolit ZSM-5) - Phõn loi theo ng kớnh mao qun, cú 3 loi : + Zeolit cú mao qun nh: kớch thc mao qun nh hn 0,5nm + Zeolit cú mao qun trung bỡnh: ... LDPE- ph gia: m bo ph gia phõn tỏn u mng, cỏc ht nha LDPE v zeolit hot húa c a vo mỏy trn trn u, sau ú tin hnh gia nhit n nhit 120-1400C cỏc ht LDPE chy mm, quỏ trỡnh ny khin cho cỏc ht zeolit. .. zeolit hot hoỏ v LDPE Ph hng ngoi ca zeolit hot hoỏ, mng LDPE v mng LDPE/ zeolit hot hoỏ (MAP) c trỡnh by hỡnh 4, v (a) (b) Hỡnh Ph hng ngoi ca zeolit (a) v zeolit hot hoỏ (b) Hong Th Ngn K31-B... cú s tng tỏc gia cỏc ht zeolit v mch phõn t polyme Cỏc ht zeolit ó xen vo gia cỏc phõn t LDPE v hỡnh thnh cỏc liờn kt tng i yu vi LDPE, lm giỏn on pha nn ca mch i phõn t Khi hm lng zeolit tng thỡ