Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu chế tạo màng bao gói thực phẩm ăn được trên cơ sở tinh bột dẻo hóa
Mở đầu Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, thơng mại, dịch vụ hàng hóa, nhu cầu của ngời tiêu dùng về các sản phẩm thiết yếu hàng ngày đang ngày một gia tăng, đặc biệt là nhu cầu về các mặt hàng thực phẩm. Một trong những tiêu chuẩn hàng đầu để ngời tiêu dùng lựa chọn thực phẩm là chất lợng của sản phẩm. Việc nghiên cứu các phơng pháp để đảm bảo chất lợng sản phẩm từ lâu đã đợc các nhà khoa học nghiên cứu nh: bảo quản lạnh, bảo quản bằng hoá chất, bảo quản bằng việc đóng gói Việc sử dụng màng đóng gói thực phẩm có ảnh hởng lớn đến các thuộc tính của sản phẩm, chúng quyết định chất lợng của sản phẩm và làm giảm tối đa mức độ thay đổi đối với sản phẩm. Một trong những thách thức đối với các loại màng bọc thực phẩm công nghiệp trong quá trình sản xuất là phải giữ đợc tính bền của sản phẩm hay hạn sử dụng của chúng. Màng phủ thực phẩm phải có tính ổn định, duy trì đợc tính chất hóa học, tính năng bảo vệ và tính năng sử dụng trong suốt quá trình bảo quản. Màng phủ ăn đợc là một loại màng phủ thực phẩm đợc sử dụng rất phổ biến nhằm cải thiện chất lợng của thực phẩm. Tác dụng của nó đã thể hiện rõ trong thực tiễn và đợc khẳng định bằng chính những đánh giá, sức tiêu thụ của khách hàng. Xuất phát từ tầm quan trọng của màng phủ thực phẩm nói chung và màng phủ ăn đợc nói riêng đối với chất lợng của thực phẩm, việc nghiên cứu, tìm hiểu các loại màng này là hết sức cần thiết. Trong đồ án này em lựa chọn nghiên cứu màng bao gói thực phẩm với tên đề tài là Nghiên cứu chế tạo màng bao gói thực phẩm ăn đợc trên cơ sở tinh bột dẻo hoá Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội 1 Phần I. Tổng quan 1.1.Giới thiệu về màng bao gói thực phẩm 1.1.1. Yêu cầu đối với màng bọc thực phẩm [19] [18] [15] [13] Không giống nh các loại hàng hóa đợc bao gói trơ, yêu cầu bao gói của thực phẩm rất phức tạp do thực phẩm thờng là những hệ động có thời hạn bảo quản hạn chế và các yêu cầu bao gói riêng. Ngoài ra, các loại thực phẩm đều phải đợc sử dụng trong một khoảng thời gian nhất định nên vấn đề an toàn là một thông số bao gói quan trọng. Vật liệu bao gói phải đáp ứng đợc những tiêu chuẩn nhất định nh: tính chất chắn (hơi nớc, khí, ánh sáng, hơng thơm), tính chất quang (độ trong suốt), độ bền, khả năng hàn và đúc, khả năng in nhãn mác, độ bền nhiệt tơng tự các vấn đề nh khả năng thích ứng của vật liệu với ngời tiêu dùng và giá thành cạnh tranh. Vật liệu bao gói phải phù hợp với quy định về thực phẩm và bao gói, tơng tác giữa thực phẩm và vật liệu bao gói và không đợc ảnh hởng tới chất lợng thực phẩm và độ an toàn. Một trong những thách thức đối với ngành công nghiệp bao gói thực phẩm trong quá trình sản xuất là phải làm hài hòa độ bền của bao gói với thời hạn sử dụng của sản phẩm. Vật liệu bao gói phải bền, duy trì đợc tính chất chắn, tính chất cơ lý cũng nh các tính chất khác trong quá trình bảo quản thực phẩm và phải phân hủy khi thải ra môi trờng. Do đó, nên tránh những điều kiện môi trờng có lợi cho quá trình phân hủy sinh học trong quá trình bảo quản. 1.1.2. Yêu cầu bao gói với một số thực phẩm đặc biệt 1.1.2.1. Sản phẩm thịt tơi [19] Hai nhân tố quan trọng trong quá trình bao gói các loại thịt đỏ là màu sắc và vi sinh vật. Bao gói bằng khí quyển biến đổi MAP, trong đó không khí thờng đợc thay thế bằng hỗn hợp 70 - 80% O 2 và 20 - 30% CO 2 , thờng đợc sử dụng để bảo đảm độ Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội 2 bền màu sắc và vi sinh vật. Bao gói bằng khí quyển biến đổi MAP với hàm lợng CO 2 và N 2 cao hay bao gói bằng chân không thờng đợc sử dụng để duy trì độ bền màu sắc và vi sinh vật. Trong các loại thịt tơi thì vật liệu bao gói có thể ngăn chặn sản phẩm bị khô do mất ẩm. 1.1.2.2. Đồ ăn sẵn [19] [17] Thời hạn bảo quản của các loại thực phẩm ăn sẵn trong quá trình bảo quản lạnh đợc xác định bởi mức độ thay đổi oxi hóa và phát triển của vi sinh vật. Nhằm giảm bớt các phản ứng có hại trong đồ ăn nhanh, vật liệu bao gói phải có khả năng thấm oxi và hơi nớc thấp. Bao gói bằng khí quyển biến đổi với N 2 thay cho O 2 và CO 2 nhằm ức chế vi sinh vật thờng hay đợc áp dụng nhất. 1.1.2.3. Sản phẩm bơ sữa [19] [18] Sữa, kem và các sản phẩm lên men từ sữa hầu hết các loại phomat đều cần bao gói thấm ít O 2 nhằm tránh quá trình oxi hóa và sự phát triển của các vi sinh vật không mong muốn. Tỷ lệ CO 2 /O 2 cao cần thiết để tránh bao gói không bị phồng. Phomat mốc thì cần thông thoáng không khí để thúc đẩy sự phát triển của nấm mốc. Trong khi đó, phomat làm chín bằng nấm mốc bề mặt cần hạn chế lợng O 2 để giảm thiểu sự phát triển của vi khuẩn thủy phân protein kị khí. ánh sáng có thể khơi mào quá trình oxi hóa của chất béo trong sản phẩm bơ sữa và làm mất màu, mất chất dinh dỡng và tạo mùi không mong muốn thậm chí cả ở nhiệt độ trong ngăn đá tủ lạnh. Ngoài ra các sản phẩm bơ sữa phải đợc bảo vệ để tránh bay hơi nớc hoặc hấp thụ mùi từ môi trờng xung quanh. 1.1.2.4. Đồ uống [19] [9] Yếu tố hạn chế thời hạn bảo quản của đồ uống bao gồm sự phát triển của các loại vi khuẩn, sự oxi hóa các thành phần hơng thơm, chất dinh dỡng và chất màu, quá trình nâu hóa các phi enzim và trong trờng hợp đồ uống có ga là thất thoát khí CO 2 . Do đó, yêu cầu đối với vật liệu bao gói các loại đồ uống là độ thấm O 2 , CO 2 (đối với đồ uống có ga) và ánh sáng thấp. Ngoài ra, tính chất chắn hơi nớc cao đối với đồ uống chứa axit thì vật liệu bao gói phải chịu đợc axit. Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội 3 1.1.2.5. Hoa quả và rau tơi [19] [17] [10] [11] Rau quả tiếp tục hô hấp, thoát hơi nớc và tạo các hoocmon gây chín, etylen, sau khi thu hoạch làm cho nồng độ CO 2 , O 2 , H 2 O và etylen có thể thay đổi theo thời gian bên trong các túi bảo quản. Sự thay đổi thành phần có thể ảnh hởng tích cực tới màu sắc và mùi vị sản phẩm hay cũng có thể gây ra ảnh hởng có hại tới cấu trúc, màu sắc, thời hạn bảo quản và chất lợng dinh dỡng. Việc giảm tốc độ hô hấp và thoát hơi nớc trong quá trình bảo quản ngắn hạn có thể thực hiện đợc bằng cách kiểm soát các yếu tố nh: nhiệt độ, độ ẩm tơng đối, thành phần khí (etylen, CO 2 , O 2 ), ánh sáng hoặc bổ sung các loại phụ gia thực phẩm và xử lý nh phủ sáp và chiếu xạ. H hỏng vật lý (khuyết tật bề mặt, va đập nhẹ) có thể kích thích quá trình hô hấp và sản sinh ra khí etylen do đó làm tăng quá trình lão hóa. Việc lựa chọn vật liệu bao gói phức tạp do nó phụ thuộc vào tốc độ hô hấp và thoát hơi nớc riêng của các sản phẩm khác nhau. Một vật liệu bao gói lý tởng phải có khả năng thấm để duy trì quá trình hô hấp trong sản phẩm sao cho cân bằng khí quyển (tỉ lệ CO 2 /O 2 ) bên trong vật liệu bao gói là tối u. Vật liệu bao gói phải giữ đợc mùi vị mong muốn, ngăn chặn đợc quá trình mất mùi, tránh đợc ánh sáng và chống lại đợc các h hỏng cơ học. 1.1.2.6. Đồ ăn nhẹ [19] Hầu hết các kiểu h hỏng thờng thấy của đồ ăn nhẹ là mất độ giòn và tăng lợng mỡ ôi. Do vậy, độ thấm hơi nớc và oxi thấp là tối quan trọng. Độ bền cơ học thờng cần thiết cho sản phẩm ăn nhẹ để ngăn cản sự vỡ vụn của sản phẩm. 1.1.2.7. Sản phẩm đông lạnh [19] [17] Hầu hết các kiểu h hỏng thờng thấy của thực phẩm đông lạnh là sự phân huỷ của chất màu, giảm hàm lợng vitamin và oxi hoá lipit. Do đó, vật liệu bao gói cho sản phẩm đông lạnh cần phải có tính chất chắn O 2 và ánh sáng để chống lại quá trình oxi hoá. Ngoài ra, tính chất chắn hơi nớc cao cũng cần thiết để làm giảm khả năng mất ẩm. Đối với màng polyme thông thờng có thể thu đợc tốc độ truyền hơi nớc phù hợp ở nhiệt độ đông lạnh nhỏ hơn -20 0 C. Tuy nhiên ở nhiệt độ thấp các tính chất cơ lí Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội 4 có thể bị ảnh hởng, đồng thời làm màng polyme bị giòn và nhạy đối với các lực cơ học. 1.1.2.8. Sản phẩm khô [19] [22] Các yếu tố quan trọng nhất ảnh hởng đến thực phẩm khô trong quá trình bao gói thực phẩm là mất độ giòn, quá trình oxi hóa chất béo làm xuất hiện mùi ôi. Các kiểu h hỏng khác tuỳ thuộc vào từng sản phẩm bao gồm quá trình oxi hoá các vitamin, sự vỡ vụn của sản phẩm, mất hơng thơm, mất mùi, phát triển của nấm mốc và sự ôi thiu Chính vì vậy vật liệu bao gói với tính chất chắn, ẩm, oxi hoá và ánh sáng cao, độ bền cơ lí cao là tối cần thiết. 1.2. Các loại màng và lớp phủ ăn đợc Màng phủ ăn đợc có thể cải thiện chất lợng của các sản phẩm thịt gia cầm và hải sản tơi, đông lạnh hay chế biến bằng cách làm chậm quá trình mất ẩm, làm giảm quá trình oxi hoá lipit và mất màu; tăng cờng bề ngoài của sản phẩm trong các bao gói bán lẻ. Ngoài ra, nó còn có chức năng của một chất mang phụ gia sản phẩm nh các tác nhân kháng khuẩn và chống oxi hoá, làm giảm sự hấp thụ dầu và các sản phẩm từ bánh mì trong quá trình chiên rán. 1.2.1. Màng phủ trên cơ sở lipit 1.2.1.1. Sáp mỡ dầu [18] [19] [20] [15] [6] Màng phủ thực phẩm bằng chất béo đã đợc sử dụng ở Anh từ thế kỉ 16. Sáp (sáp Carnaube, sáp ong, sáp từ parafin) và dầu (từ các loại khoáng vô cơ, dầu thực vật) đã có mặt trên thị trờng từ cuối thập niên 30 dới dạng lớp phủ bảo vệ cho rau quả tơi. Vào cuối những năm 50, một số nhà chế biến ở Mĩ đã áp dụng các loại lớp phủ bóc đợc từ sáp vi tinh thể có nguồn gốc từ dầu mỏ cho thịt đông lạnh nh bò, cừu, bê, hamburger và thịt hộp. Nói chung lớp phủ sáp có khả năng chống truyền hơi ẩm cao hơn so với các lớp phủ ăn đợc từ lipit và không lipit khác. Tuy nhiên, các lớp phủ từ dầu sáp cũng nh từ dầu và chất béo đều bộc lộ những vấn đề về khả năng nhận cảm (mùi sáp, mùi ôi). Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội 5 Các loại thịt cắt tơi đợc bảo vệ bởi 1 lớp phủ từ chất béo nấu chảy thì có chất l- ợng cao hơn so với các mẫu đối chứng không phủ cả về màu sắc và khả năng duy trì độ ẩm trong quá trình bảo quản ở 2 - 4 o C. Thịt gia cầm và cá đông lạnh không bị tách nớc khi phủ bằng dầu trong nớc, nhũ tơng đợc chuẩn bị ở 60-80 o C bằng cách trộn mỡ động vật hoặc dầu thực vật với chất nhũ hoá, nớc và thờng là tác nhân bảo quản và gia vị. Thịt làm khô đông lạnh thờng bị suy giảm khả năng hấp thụ ẩm trong quá trình bảo quản khi phun 1 lớp phủ trên cơ sở chất béo hoá lỏng lên các miếng thịt tách nớc trong khoảng 52 - 79 o C. Các lớp phủ này bao gồm mỡ bò, mỡ lợn, một tri-glyxerit của axit béo và axit lactic (glyxerin lactopanmitic) và dầu mỡ thực vật. Các ancol hoặc axit béo no mạch dài (16 - 20 nguyên tử cacbon) đã đợc sử dụng làm lớp phủ bảo vệ để kiểm soát khả năng mất ẩm của thịt đông lạnh. Các lớp phủ này đợc áp dụng lên thịt trớc khi bảo quản lạnh ở dạng nhũ tơng nớc của axit hoặc ancol béo và chất nhũ hoá ở nhiệt độ cao (50 - 90 o C). Kết quả sẽ tốt hơn đối với thịt đông lạnh nếu trớc khi áp dụng màng chất béo, thịt đợc phủ đá. Lớp trung gian a nớc của đá, glyxerin hoặc nớc-glyxerin đợc tạo thành giữa màng và bề mặt của thịt sẽ hút các nhóm phân cực của vật liệu tạo màng và axit béo và đẩy các mạch cacbon kị nớc của nó. Kết quả là các phân tử axit béo sẽ duỗi ra một cách thích hợp và nén lại vào nhau l m tăng khả năng chắn ẩm của màng axit béo. 1.2.1.2. Glyxerin và axetylglyxerit [18] [19] [15] Mono glyxerit axetin hoá, di glyxerit (diaxyl glyxerin) và tri glyxerit là các mono, di, tri este của glyxerin với axit béo. Glyxerit axetin hoá (cacbon glyxerit) có thể đợc tổng hợp bằng phản ứng của glyxerit với andehit glyxerit hoặc qua quá trình chuyển hoá este có xúc tác của dầu hoặc mỡ với triaxetin. Cả glyxerit và glyxerit axetin hoá đề đợc dùng làm lớp phủ. Lớp phủ triaxetin hoá loại tinh chế đã đợc sản xuất làm màng bọc ăn đợc trong những năm 1960-1970 với tên thơng mại là Mivacet, lớp phủ glyxerin monostearat có khả năng ít thấm hơi nớc hơn so với màng polyamit, etyl xenlulozơ và thấm hơi nớc nhiều hơn so với màng cenlofan và PE. Về khả năng chắn oxi thì lớp phủ glyxerin monostearat hoá ít thấm oxi hơn. 1.2.2. Màng phủ trên cơ sở polysaccarit [18] [17] [19] Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội 6 Khả năng tạo màng và các tính chất của một số vật liệu polisaccarit nh tinh bột và dẫn xuất của tinh bột, xenlulozơ, carragena, các loại gôm vi khuẩn và thực vật khác nhau, chitosan và pectinat. Thông thờng do bản chất a nớc của chúng nên màng polisaccarit thờng có khả năng chắn hơi nớc hạn chế. Tuy nhiên khi đợc áp dụng dới dạng lớp phủ, dạng gel có hàm lợng cao, một số polysaccarit có thể làm chậm quá trình mất ẩm của thực phẩm nhờ hoạt động nh một tác nhân hi sinh thay vì chắn ẩm. 1.2.2.1. Alginat [18] [6] [22] [15] Alginat là chất đợc chiết từ rong nâu thuộc họ Phaephyceae, là một loại của alginic axit, một copolyme mạch thẳng của các monome D-manuronic và L- gunuronic axit. Màng đợc tạo ra bằng cách cho bay hơi nớc từ 1 lớp mỏng của dung dịch alginat, là chất không thấm dầu và mỡ nhng giống nh khi các polysaccarit a nớc khác chúng có tính chất thấm hơi nớc cao. Khả năng phản ứng của alginat cho phản ứng với cation hoá trị II hoặc III đợc dùng để chế tạo màng alginat. Ion Ca 2+ là tác nhân tạo gel hiệu quả hơn Mg 2+ , K + , Al 3+ , Fe 2+ , Fe 3+ , nó tạo cầu nối alginat với nhau qua tơng tác giữa các ion, hiện tợng này là liên kết hyđro giữa các mạch. Một quy trình đợc thơng mại hoá ở Nauy năm 1950, trong đó các sản phẩm cá đông lạnh nh cá thu và cá trích đợc bảo vệ chống lại sự ôi do quá trình oxi hoá bằng cách phủ lớp alginat lên các thùng cá đông lạnh thành khối tạo gel nhờ ion Ca 2+ . Các túi khí đợc làm đầy bằng gel alginat và một lớp màng không thấm khí đợc tạo ra quanh mỗi con cá. Ngoài việc ngăn chặn quá trình oxi hoá chất béo, việc loại bỏ khoảng không khí trong các thùng cũng làm giảm thời gian đông lạnh từ 20 - 25%. Ngoài ra, thịt gia súc, gia cầm và hải sản đợc xử lý bằng các lớp phủ alginat qua 1 quy trình 2 giai đoạn. Nhúng hoặc phun dung dịch muối Na alginat lên các sản phẩm sau đó đến dung dịch muối Ca để tạo gel. Một số muối Ca có thể đợc dùng để tạo nên lớp phủ gel alginat. Tuy nhiên, các loại màng alginat thu đợc từ CaCl 2 bền hơn là với gluconat canxi, nitrat hoặc propionat. Alginat thờng đợc kết hợp với tinh bột thờng và tinh bột biến tính, oligosaccarit, hoặc đờng đơn giản trong thịt chứa hàm lợng xác định. Độ bền chống xé của màng alginat tăng khi bổ sung mantozơ, lactozơ và sirup ngô có đơng lợng Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội 7 detroza trung bình(52 54). Tuy nhiên, khi đa các đờng khử vào lớp phủ thì quá trình tạo màu nâu phi enzym có thể xuất hiện khi đun nấu. Mặc dù đã có nhiều tiến bộ đáng kể nhng bằng cảm quan và kinh nghiệm của mình, ngời ta đã thấy rằng hơng vị của thịt bò chế biến và thịt lợn khi đã đợc phủ màng alginat hoặc màng alginat - tinh bột sẽ có hơng vị kém hơn các mẫu không phủ màng. Điều này là do vị đắng tạo ra bởi dung dịch CaCl 2 . Hơn nữa, các Ca tự do và các cation kim loại khác đợc dùng để tạo gel, lớp phủ alginat có thể làm tăng hoạt tính của enzym thuỷ phân protein trên bề mặt miếng thịt nhờ hoạt động nh chất hoạt hoá enzym. Dữ liệu đánh giá cảm quan cho thấy lớp phủ alginat đợc tạo gel trong dung dịch canxi propionat có mùi vị tốt hơn so với lớp phủ đợc tạo gel trong dung dịch CaCl 2 . Tuy nhiên, do canxi propionat có đặc tính ion hoá yếu hơn CaCl 2 nên để thu đợc lớp phủ có độ bền tơng đơng thì thời gian nhúng trong dung dịch canxi propionat phải lâu hơn. 1.2.2.2. Careagenan [18] [19] Careagenan là một polyme glactoza đợc chiết từ rong Irish (Chandruscrispus) và từ các loại tảo đỏ khác. Careagenan là một hỗn hợp chứa ít nhất 5 polyme riêng biệt đợc ký hiệu là i, , à , và - Careagenan. Trong số đó hỗn hợp của i, , và Careagenan đợc dùng trong thực phẩm. Quá trình tạo gel hoá của i và - Careagenan xảy ra với cả cation hoá trị I và cation hoá trị II trong quá trình đó - Careagenan không tạo gel. Sử dụng lớp phủ Careagenan để kéo dài thời gian bảo quản của File cá thu. File cá thu đợc phủ bằng cách ngâm vào dung dịch nớc của Careagenan (10g/kg) trớc khi đông lạnh và bảo quản ở -18 0 C có thể ngăn chặn sự thay đổi mùi trong vòng 5 tháng. Trong khi đó các mẫu đối chứng không đợc phủ chỉ giữ đợc 3 tháng. Hơn nữa, khi các chất chống oxi hoá nh: axit galic hay axit ascobic đợc bổ sung vào dung dịch phủ careagenan thì có thể làm chậm quá trình h hỏng khi bảo quản ở -18 0 C trong 7 - 8 tháng. Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội 8 Bổ sung vào lớp phủ careagenan các miếng thịt gà bằng cách nhúng vào dung dịch 40g/ l careagenan tại 64 0 C. Trong quá trình bảo quản ở 2 0 C thì thời hạn bảo quản của thịt gia cầm tăng nhẹ. Quá trình h hỏng sẽ chậm lại nhờ bổ sung một chất kháng khuẩn tan trong nớc (nh: Clo tetraxylin, oxitetracylin) vào màng careagenan. Thực tế, bổ sung các chất kháng khuẩn trong lớp phủ là một phơng pháp làm chậm quá trình thối rữa hiệu quả hơn là nhúng gia cầm vào dung dịch muối-kháng khuẩn. Tuy nhiên, các chất kháng khuẩn không đợc sử dụng cho gia cầm trong một thời gian dài. 1.2.2.3. Agar [18] [2] Agar là một loại gôm nhận đợc từ 1 loại tảo biển đỏ thuộc họ Rhotophyceane và cũng giống nh careagenan. Nó là một polyme galactoza tạo gel chắc đợc dặc trng bởi điểm nóng chảy cao hơn nhiều nhiệt độ tạo gel ban đầu. Cung giống nh màng careageenan, màng agar đợc bổ xung chất kháng khuẩn tan trong nớc (nh: clo tetraxylin, oxitetracylin) rất hiệu quả trong việc kéo dài thời gian bảo quản của thịt gia cầm trong điều kiện bảo quản ở 2 0 C. Thời gian bảo quản của thịt bò ở 5 0 C đợc kéo dài hơn 2 ngày khi sử dụng màng agar đợc hoá dẻo bằng glixerin và đợc bổ sung clo tetraxylin. Mặc dù tơng đối dày nhng màng agar này không làm giảm lợng ẩm từ thịt nh lớp phủ glyxerit axetyl hoá hoặc màng etylxenlulozơ. 1.2.2.4. Dextran [18] [22] [15] Dextran là loại hỗn hợp gôm vi khuẩn đợc tạo thành từ các đơn vị -D- glucopyranosyl với nhiều loại và lợng liên kết glycosidic khác nhau. Leuconostoc mesenteroide và L-dextran là các vi sinh vật thờng đợc sử dụng trong sinh tổng hợp dextran từ quá trình lên men succozơ. Lớp phủ dextran đợc áp dụng dạng dung dịch nớc lỏng hoặc huyền phù để dùng cho tôm nguyên con, tôm bóc vỏ, cá và các sản phẩm thịt nh giăm bông, xúc xích, thịt xông khói để giữ hơng vị, màu sắc và độ tơi trong quá trình bảo quản lạnh hoặc đông lạnh. 1.2.2.5. Các ete Xenlulozơ [18] [9] [15] Xenlulozơ là một loại polysaccarit cấu trúc từ thực vật đợc tổng hợp từ D- glucozơ liên kết với -1,4 glycorit xenlulozơ. Xenlulozơ tự nhiên là 1 tinh thể không Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội 9 hoà tan trong nớc lạnh có khối lợng phân tử cao. Khả năng phản ứng của 3 nhóm hydroxyl ở vị trí 2, 3 và 6 trên mạch glucozyl của xenlulozơ đã đợc sử dụng để tạo các dẫn xuất có ích, các ete xenlulozơ khác là các hợp chất polyme tạo thành bằng cách thay thế một phần các nhóm hydroxyl trong xenlulozơ bằng các nhóm chức ete. Metyl xenlulozơ (MC), hydroxyl propyl xenlulozơ (HPC), hydroxypropyl metyl Xenlulơ (HPMC) và cacboxyl metyl xenlulozơ (CMC) là các ete tan trong nớc có tính chất tạo màng tốt. Tính a nớc tơng đối tăng theo chiều HPC < MC < HPMC < CMC. Etyl xenlulozơ (EC) là một loại ete xenlulozơ tạo màng khác, trái ngợc với các ete kể trên không tan trong nớc. Quá trình tổng hợp ete xenlulozơ liên quan tới việc xử lý bằng kiềm và sau đó cho phản ứng với tác nhân ete hoá. MC và HPC đợc tổng hợp bằng phản ứng của xenlulozơ với metyl clorua và axit propylen, trong khi phản ứng của xenlulozơ với cả hai tác nhân này thu đợc HPMC. MC, HPC và HPMC là các ete xenlulozơ không ion có thể tan trong nớc lạnh và tạo gel nhờ gia nhiệt. Chúng đợc sử dụng trong thơng mại để tạo ra màng ăn đợc có chức năng chắn O 2 và ngăn lợng ẩm thoát ra trên các loại thực phẩm khác nhau. MC đã đợc sử dụng để tạo lớp phủ ăn đợc cho thịt dới dạng nhũ tơng, nớc trong dầu. Dầu đóng rắn trong lớp phủ có tính chất chắn ẩm trong điều kiện bảo quản lạnh trong khi hoá lỏng và rửa trôi của lớp phủ. Tơng tự, màng phủ hải sản với lớp phủ dạng bột chứa HPMC sẽ làm tăng hiệu suất trong sản phẩm nấu chín (8-20%) so với đối chứng do khả năng mất ẩm đợc kiểm soát bằng màng HPMC đợc tạo ra bằng cách gel. Xenlulozơ xử lý bằng kiềm đợc chuyển thành CMC nhờ phản ứng với muối monoclo axetat. CMC là một ete xenlulozơ không ion tan trong nớc lạnh và nóng, th- ờng có sẵn ở dạng dung dịch muối Na của nó. Các công thức lớp phủ cho hoa quả và rau củ chứa CMC và este axit béo sucrozơ đợc thơng mại hoá. Tuy nhiên đa CMC vào thành phần lớp phủ ăn đợc cho thịt vẫn cha đợc nghiên cứu. EC không tan trong nớc đợc tạo ra nhờ phủ của xenlulo kiềm với etyl clorua. Màng EC đợc tổng hợp bằng cách cán và làm khô dung dịch EC trong các dung môi Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội 10 [...]... Các loại màng phủ [11] [18] [21] [16] [19] [23] [12] Màng phủ tinh bột khoai lang: đợc tạo thành từ tinh bột khoai lang và glyxerin trong dung dịch tạo màng, đợc sử dụng làm bao gói để kéo dài thời hạn bảo quản của dâu tây ở độ ẩm tơng đối 80% ảnh hởng của màng tinh bột khoai lang tới quả đợc so sánh với màng bao gói PVC Màng tinh bột và PVC làm giảm đáng kể thối quả so với đối chứng Tinh bột màng khoai... lợng nớc và chất dẻo hóa lên tính chất cơ học của tinh bột nhiệt dẻo đã đợc xác định trong một số nghiên cứu Theo quan điểm hóa học polyme tăng hàm lợng chất dẻo hóa làm giảm nhiệt độ hóa thủy tinh (T g) cũng có thể áp dụng cho tinh bột nhiệt dẻo Hơn nữa, việc tinh thể hóa lại ở nhiệt độ trên T g của polyme cũng đợc quan sát thấy ở gần nhiệt độ hóa thủy tinh, hiện tợng giãn ra nh tăng thể tích đợc... phẩm trong việc phát triển màng và màng phủ cho các loại thực phẩm đóng gói hoặc cho các ngành công nghiệp khác 1.3.4.2 Đặc tính thấm hơi nớc của màng tinh bột ăn đợc [20] [10] Quá trình chuyển nớc trong màng ăn đợc trên cơ sở sản phẩm tinh bột là một hiện tợng phức tạp do tơng tác mạnh của phân tử nớc thấm hút với cấu trúc polyme tinh bột Đẳng nhiệt thấm hút nớc trên màng tinh bột amylozơ cao có dạng... độ hóa thủy tinh và độ tinh thể hóa sẽ là hằng số trong trong các vật liệu đợc thiết lập lại Các tính chất cơ lý ở trên nhiệt độ hóa thủy tinh khi ép khuôn tinh bột ngô, khoai tây, sáp ngô và tinh bột lúa mỳ phụ thuộc vào cả hàm lợng nớc trong quá trình ép khuôn và loại tinh bột 1.3.3.2 Glyxerin [15] [13] Màng phủ tinh bột sắn đợc sản xuất bằng phơng pháp đúc để nghiên cứu ảnh hởng của glyxerin và tinh. .. protein bột mì, ghiten bột mì và đạm ngô Hơn nữa, các nghiên cứu mới đây đã phát hiện ra màng làm từ protein - polisaccarit bằng cách kết hợp đạm ngô với metyl xenlulozơ hoặc etyl xenlulozơ, bột mì với etyl 4xenlulozơ 1.3 Màng ăn đợc trên cơ sở tinh bột hóa dẻo 1.3.1 Giới thiệu Tinh bột và dẫn xuất [18] [23] [5] [8] [17] [12] [10] Amylozơ, phần liên kết mạch thẳng của tinh bột đợc biết tới do hình thành màng. .. Nội màng này có tính chất chắn oxi rất tốt Do tinh bột có khả năng đợc sử dụng nh màng chắn để bảo vệ thực phẩm và bảo quản thực phẩm nên có thể đóng vai trò chắn khí Việc nghiên cứu tính chất màng tinh bột hình thành đợc chú trọng màng amylozơ và tinh bột amylozơ Chủ yếu tính chất cơ học của màng đợc xác định nhng cũng có một số thực nghiệm đợc tiến hành, màng amylozơ đợc thấy có độ thấm oxi thấp trong... các đặc tính cơ lý của màng protein Vì các phơng pháp này có thể tăng chức năng của màng protein trên nhiều loại thực phẩm Màng gluten bột mỳ và protein đậu nành có khả năng tăng khả năng giữ ẩm và tăng độ giãn dài đã thu đợc bằng cách gia nhiệt dung dịch tạo màng hoặc bằng cách đúc khô màng Liên kết ngang bằng andehit và liên kết ngang giữa các phân tử protein cũng đợc dùng tăng độ bền cơ học Điều... năng chịu kéo tăng lên, làm tăng độ co dãn của màng, đồng thời làm tăng không gian phân tử 1.3.3 Tác nhân hoá dẻo cho tinh bột 1.3.3.1 Nớc [19] [16] [11] [4] Tính co dãn, nhựa trên cơ sở tinh bột ngô, khoai tây, sáp ngô và tinh bột lúa mỳ đã đợc sản xuất bằng phơng pháp ép khuôn tinh bột tự nhiên Tính chất cơ học của tinh bột ép khuôn, với nhiệt độ hóa thủy tinh nhỏ hơn nhiệt độ phòng, phụ thuộc chặt... loại màng khác cho thấy tính chất cơ học của chúng rất tốt, có khả năng ứng dụng cao và tiện lợi Màng tinh bột và các loại khác thờng đợc sử dụng trong công nghiệp thực phẩm Chúng tạo thành màng có tính chất cơ học tốt và chắn hiệu quả các hợp chất phân cực thấp nhng lại không chắn ẩm tốt Màng tinh bột thờng trong suốt, đàn hồi, bền nớc và không thấm O2 Các loại màng tinh bột thoái hóa sinh học và màng. .. tơi và thịt chế biến Tuy nhiên, các lớp phủ trên cơ sở este xenlulozơ không ăn đợc và phải bóc khỏi thịt và bề mặt thực phẩm khác trớc khi nấu 1.2.2.6 Màng trên cơ sở protein [18] [10] [6] Khả năng tạo màng và tính chất của protein động - thực vật nh collagen, gelatin, protein sữa, gluten lúa mỳ, protein đậu nành, zein ngô và protein lạc đã đợc nghiên cứu Tơng tự nh màng poly saccarit, màng protein . tan trong n c có độ gi n d i cao thu đ c b ng c ch t o li n k t ngang v i trans ghitamin. C c m ng kh ng tan trong dung d ch mu i dodecylsunfat và trong. Young và độ b n đánh th ng gi m. M t v i nghi n c u ph n t ch cho th y c c t nh ch t c a m ng ph tinh b t s n. M ng ph th c ph m ho c m ng ph ng n ng a