Nghiên cứu chế tạo màng bao gói thực phẩm ăn được trên cơ sở tinh bột dẻo hoá

Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

Mở đầu

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, nhu cầu của người 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 người tiêu dùng
lựa chọn thực phẩm là chất lượng của sản phẩm. Việc nghiên cứu các phương
pháp để đảm bảo chất lượng sản phẩm từ lâu đã được các nhà khoa học nghiên
cứu như: bảo quản lạnh, bảo quản bằng hoá chất, bảo quản bằng việc bao gói..
Việc sử dụng màng bao gói thực phẩm có ảnh hưởng lớn đến các thuộc
tính của sản phẩm, chúng quyết định chất lượng 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 bao gói thực phẩm công nghiệp trong quá trình sản xuất là phải giữ được tính bền của sản phẩm hay hạn sử dụng của chúng. Màng phủ thực phẩm
phải có tính ổn định, duy trì được tính chất hóa học, tính năng bảo vệ và tính
năng sử dụng trong suốt quá trình bảo quản.
Màng phủ ăn được là một loại màng phủ thực phẩm được sử dụng rất phổ
biến nhằm cải thiện chất lượng của thực phẩm. Tác dụng của nó đã thể hiện rõ
trong thực tiễn và được khẳng định bằng chính những đánh giá, sức tiêu thụ của
khách hàng.
Nhằm nghiên cứu, tìm hiểu về màng phủ thực phẩm, trong khóa luận
này,chúng tôi lựa chọn đề tài “Nghiên cứu chế tạo màng bao gói thực phẩm
ăn được trên cơ sở tinh bột dẻo hoá”

Lớp sư phạm hoá – K30B

1

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

Chƣơng 1. Tổng quan

1.1. Giới thiệu về màng bao gói thực phẩm
1.1.1. Yêu cầu đối với màng bọc thực phẩm [13, 15, 18, 19]
Không giống như các loại hàng hóa được bao gói trơ, yêu cầu bao gói của
thực phẩm rất phức tạp do thực phẩm thường 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 được 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 được những tiêu
chuẩn nhất định như: tính chất chắn (hơi nước, khí, ánh sáng, hương thơm), tính
chất quang (độ trong suốt), độ bền, khả năng hàn và đúc, khả năng in nhãn mác,
độ bền nhiệt, tương tự các vấn đề như khả năng thích ứng của vật liệu với người
tiêu dùng và giá thành cạnh tranh. Vật liệu bao gói phải phù hợp với quy định về
thực phẩm và bao gói, tương tác giữa thực phẩm và vật liệu bao gói và không
được ảnh hưởng tới chất lượng 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 được tính chất chắn, tính
chất cơ lý cũng như các tính chất khác trong quá trình bảo quản thực phẩm và
phải phân hủy khi thải ra môi trường. Do đó, nên tránh những điều kiện môi
trường có lợi cho quá trình phân hủy sinh học trong quá trình bảo quản.
1.1.2. Yêu cầu bao gói đối với một số thực phẩm đặc biệt
1.1.2.1. Sản phẩm thịt tươi [19]

Lớp sư phạm hoá – K30B

2

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

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 thường
được thay thế bằng hỗn hợp 70-80% O2 và 20-30% CO2, thường được sử dụng
để bảo đảm độ bền màu sắc và vi sinh vật. Bao gói bằng khí quyển biến đổi
MAP với hàm lượng CO2 và N2 cao hay bao gói bằng chân không thường được
sử dụng để duy trì độ bền màu sắc và vi sinh vật. Trong các loại thịt tươi thì vật
liệu bao gói có thể ngăn chặn sản phẩm bị khô do mất ẩm.
1.1.2.2. Đồ ăn sẵn [17,19]
Thời hạn bảo quản của các loại thực phẩm ăn sẵn trong quá trình bảo quản
lạnh được 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 nước thấp. Bao gói bằng khí quyển biến đổi với N2
thay cho O2 và CO2 nhằm ức chế vi sinh vật thường hay được áp dụng nhất.
1.1.2.3. Sản phẩm bơ sữa [18, 19]
Sữa, kem và các sản phẩm lên men từ sữa hầu hết các loại phomat đều cần
bao gói thấm ít O2 nhằm tránh quá trình oxi hóa và sự phát triển của các vi sinh
vật không mong muốn. Tỷ lệ CO2/O2 cao là 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

lượng O2 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 dưỡng 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 được bảo vệ
để tránh bay hơi nước hoặc hấp thụ mùi từ môi trường xung quanh.
1.1.2.4. Đồ uống [9,19]

Lớp sư phạm hoá – K30B

3

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

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 hương thơm, chất dinh dưỡng và
chất màu, quá trình nâu hóa các phi enzim và trong trờng hợp đồ uống có ga là
thất thoát khí CO2. Do đó, yêu cầu đối với vật liệu bao gói các loại đồ uống là độ
thấm O2, CO2 (đối với đồ uống có ga) và ánh sáng thấp. Ngoài ra, tính chất chắn
hơi nước cao đối với đồ uống chứa axit thì vật liệu bao gói phải chịu được axit.
1.1.2.5. Hoa quả và rau tươi [10, 11, 17, 19]
Rau quả tiếp tục hô hấp, thoát hơi nước và tạo các hoocmon gây chín,
etylen, sau khi thu hoạch làm cho nồng độ CO2, O2, H2O và etylen có thể thay
đổi theo thời gian bên trong các túi bảo quản. Sự thay đổi thành phần có thể ảnh
hưởng tích cực tới màu sắc và mùi vị sản phẩm hay cũng có thể gây ra ảnh hưởng có hại tới cấu trúc, màu sắc, thời hạn bảo quản và chất lượng dinh dưỡng.
Việc giảm tốc độ hô hấp và thoát hơi nước trong quá trình bảo quản ngắn hạn có

thể thực hiện được bằng cách kiểm soát các yếu tố như: nhiệt độ, độ ẩm tương
đối, thành phần khí (etylen, CO2, O2), ánh sáng hoặc bổ sung các loại phụ gia
thực phẩm và xử lý như phủ sáp và chiếu xạ. Hư 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 già hóa. Việc lựa chọn vật liệu bao gói phức tạp do nó phụ thuộc
vào tốc độ hô hấp và thoát hơi nước riêng của các sản phẩm khác nhau. Vật liệu
bao gói lý tưởng phải có khả năng thấm để duy trì quá trình hô hấp trong sản
phẩm sao cho cân bằng khí quyển (tỉ lệ CO2/O2) bên trong vật liệu bao gói là tối
ưu. Vật liệu bao gói phải giữ được mùi vị mong muốn, ngăn chặn được quá trình
mất mùi, tránh được ánh sáng và chống lại được các hư hỏng cơ học.
1.1.2.6. Đồ ăn nhẹ [19]
Hầu hết các kiểu hư hỏng thường thấy của đồ ăn nhẹ là mất độ giòn và
tăng lượng mỡ ôi. Do vậy, độ thấm hơi nước và oxi thấp là tối quan trọng. Độ

Lớp sư phạm hoá – K30B

4

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

bền cơ học thường cần thiết cho sản phẩm ăn nhẹ để ngăn cản sự vỡ vụn của sản
phẩm.
1.1.2.7. Sản phẩm đông lạnh [17, 19]
Hầu hết các kiểu hư hỏng thường thấy của thực phẩm đông lạnh là sự phân
huỷ của chất màu, giảm hàm lượng vitamin và oxi hoá lipit. Do đó, vật liệu bao

gói cho sản phẩm đông lạnh cần phải có tính chất chắn O2 và ánh sáng để chống
lại quá trình oxi hoá. Ngoài ra, tính chất chắn hơi nước cao cũng cần thiết để làm
giảm khả năng mất ẩm.
Đối với màng polyme thông thường có thể thu được tốc độ truyền hơi
nước phù hợp ở nhiệt độ đông lạnh nhỏ hơn -200C. Tuy nhiên ở nhiệt độ thấp các
tính chất cơ lí có thể bị ảnh hưởng, 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 hưởng 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 hư hỏng khác tuỳ thuộc vào từng sản phẩm bao gồm quá trình oxi
hoá các vitamin, sự vỡ vụn của sản phẩm, mất hương 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 đƣợc
Màng phủ ăn được có thể cải thiện chất lượng của các sản phẩm thịt gia
cầm và hải sản tươi, đông lạnh hay chế biến bằng cách làm chậm quá trình mất
ẩm, làm giảm quá trình oxi hoá lipit và mất màu; tăng cường bề ngoài của sản
phẩm trong các bao gói bán lẻ. Ngoài ra, nó còn có chức năng của một chất

Lớp sư phạm hoá – K30B

5

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

mang phụ gia sản phẩm như các tác nhân kháng khuẩn và chống oxi hoá, làm
giảm sự hấp thụ dầu của các sản phẩm trong quá trình chiên rán.
1.2.1. Màng phủ trên cơ sở lipit
1.2.1.1. Sáp mỡ dầu [6, 15, 18, 19, 20]
Màng phủ thực phẩm bằng chất béo đã được sử dụng ở Anh từ thế kỉ 16.
Sáp (sáp carnauba, sáp ong, sáp từ parafin) và dầu (dầu khoáng, dầu thực vật) đã
có mặt trên thị trờng từ cuối thập niên 30 dới dạng lớp phủ bảo vệ cho rau quả
tươi. Vào cuối những năm 50, một số nhà chế biến ở Mĩ đã áp dụng các loại lớp
phủ bóc được từ sáp vi tinh thể có nguồn gốc từ dầu mỏ cho thịt đông lạnh như
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 được từ lipit và không lipit khác.
Tuy nhiên, các lớp phủ từ dầu sáp cũng như từ dầu và chất béo đều bộc lộ những
vấn đề về khả năng nhận cảm (mùi sáp, mùi ôi).
Các loại thịt cắt tươi được bảo vệ bởi 1 lớp phủ từ chất béo nấu chảy thì có
chất lượng 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 2-4oC. Thịt gia cầm và cá đông
lạnh không bị tách nước khi phủ bằng nhũ tương dầu trong nước được chuẩn bị ở
60-80oC bằng cách trộn mỡ động vật hoặc dầu thực vật với chất nhũ hoá, nước,
và thường là tác nhân bảo quản và gia vị. Thịt làm khô đông lạnh thường 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 nước trong khoảng 52-79oC. 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 được sử dụng làm lớp phủ bảo vệ để kiểm soát
khả năng mất ẩm của thịt đông lạnh. Các lớp phủ này được áp dụng lên thịt trước

Lớp sư phạm hoá – K30B

6

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

khi bảo quản lạnh ở dạng nhũ tương nước của axit hoặc ancol béo và chất nhũ
hoá ở nhiệt độ cao (50-90oC). Kết quả sẽ tốt hơn đối với thịt đông lạnh nếu trước
khi áp dụng màng chất béo, thịt được phủ đá. Lớp trung gian ưa nước của đá,
glyxerin hoặc nước-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
nước của nó. Kết quả là các phân tử axit béo sẽ duỗi ra một cách thích hợp và
nén lại vào nhau làm tăng khả năng chắn ẩm của màng axit béo.
1.2.1.2. Glyxerin và axetylglyxerit [15, 18, 19]
Monoglyxerit axetyl hoá, diglyxerit (diaxylglyxerin) và triglyxerit là các
mon-di-tri-este của glyxerin với axit béo. Glyxerit axetyn hoá có thể được tổng
hợp bằng phản ứng của glyxerit với andehit glyxerit hoặc qua quá trình este hóa
trao đổi có xúc tác của dầu hoặc mỡ với triaxetyl. Cả glyxerit và glyxerit axetyn
hoá đều được dùng làm lớp phủ. Lớp phủ triaxetyl hoá loại tinh chế đã được sản
xuất làm màng bọc ăn được trong những năm 1960-1970 với tên thương mại là
Mivacet, lớp phủ glyxerin monostearat có khả năng ít thấm hơi nước hơn so với
màng polyamit, etyl xenlulozơ và thấm hơi nước nhiều hơn so với màng
xenlophan và PE. Về khả năng chắn oxi thì lớp phủ glyxerin monostearat ít thấm
oxi hơn.
1.2.2. Màng phủ trên cơ sở polysaccarit [17, 18, 19]
Khả năng tạo màng và các tính chất của một số vật liệu polisaccarit như
tinh bột và dẫn xuất của tinh bột, xenlulozơ, carragena, các loại gôm vi khuẩn và
thực vật khác nhau, chitosan và pectinat. Thông thường do bản chất ưa nước của

chúng nên màng polisaccarit thường có khả năng chắn hơi nước hạn chế. Tuy
nhiên khi được áp dụng dưới dạng lớp phủ, dạng gel có hàm lượng cao, một số
polysaccarit có thể làm chậm quá trình mất ẩm của thực phẩm nhờ hoạt động
như một tác nhân vi sinh thay vì chắn ẩm.

Lớp sư phạm hoá – K30B

7

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

1.2.2.1. Alginat [18] [6] [22] [15]
Alginat là chất được chiết từ rong nâu thuộc họ Phaephyceae, là dẫn xuất
của alginic axit, một copolyme mạch thẳng của các monome D-manuronic và Lgunuronic axit. Màng được tạo ra bằng cách cho bay hơi nước từ 1 lớp mỏng của
dung dịch alginat, là chất không thấm dầu và mỡ nhưng giống như các
polysaccarit ưa nước khác, chúng có tính chất thấm hơi nước cao. Khả năng
phản ứng của alginat với cation hoá trị II hoặc III được dùng để chế tạo màng
alginat. Ion Ca2+ là tác nhân tạo gel hiệu quả hơn Mg2+, K+, Al3+, Fe2+, Fe3+ , nó
tạo cầu nối alginat với nhau qua tương tác giữa các ion, hiện tượng này là liên
kết hyđro giữa các mạch.
1.2.2.2. Carrageenan [18, 19]
Carrageenan là một polyme glactoza được chiết từ rong Irish
(Chandruscrispus) và từ các loại tảo đỏ khác. Carrageenan là một hỗn hợp chứa
ít nhất 5 polyme riêng biệt được ký hiệu là i, l, ỡ, c và n - Carrageenan. Trong số
đó hỗn hợp của i, c, và l - Carrageenan được dùng trong thực phẩm. Quá trình

tạo gel của i và x - Carrageenan xảy ra với cả cation hoá trị I và cation hoá trị II
trong đó l - Carrageenan không tạo gel.
Sử dụng lớp phủ Carrageenan để kéo dài thời gian bảo quản của philê cá
thu. Philê cá thu được phủ bằng cách ngâm vào dung dịch nước của Careagenan
(10g/kg) trước khi đông lạnh và bảo quản ở -180C có thể ngăn chặn sự thay đổi
mùi trong vòng 5 tháng. Trong khi đó các mẫu đối chứng không được phủ chỉ
giữ được 3 tháng. Hơn nữa, khi các chất chống oxi hoá như axit galic hay axit
ascobic đợc bổ sung vào dung dịch phủ Carrageenan thì có thể làm chậm quá
trình hư hỏng khi bảo quản ở -180C trong 7 - 8 tháng.
Thực tế, bổ sung các chất kháng khuẩn trong lớp phủ là một phương pháp
làm chậm quá trình thối rữa hiệu quả hơn là nhúng gia cầm vào dung dịch muối-

Lớp sư phạm hoá – K30B

8

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

kháng khuẩn. Tuy nhiên, các chất kháng khuẩn không được sử dụng cho gia cầm
trong một thời gian dài.

1.2.2.3. Agar [2,18]
Agar là một loại gôm nhận được từ 1 loại tảo biển đỏ thuộc họ
Rhotophyceane và cũng giống như carrageenan. Nó là một polyme galactoza tạo
gel chắc được đặc trưng bởi điểm nóng chảy cao hơn nhiều nhiệt độ tạo gel ban

đầu. Cũng giống như màng carrageenan, màng agar được bổ sung chất kháng
khuẩn tan trong nước (như: 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 0C. Thời
gian bảo quản của thịt bò ở 50C được kéo dài hơn 2 ngày khi sử dụng màng agar
được hoá dẻo bằng glyxerin và được bổ sung clo tetraxylin. Mặc dù tương đối
dày nhưng màng agar này không làm giảm lượng ẩm từ thịt như lớp phủ glyxerit
axetyl hoá hoặc màng etylxenlulozơ.
1.2.2.4. Dextran [15, 18, 22]
Dextran là hỗn hợp gồm vi khuẩn được tạo thành từ các đơn vị a-Dglucopyranosyl với nhiều loại và lượng liên kết glycozit khác nhau. Leuconostoc
mesenteroide và L-dextran là các vi sinh vật thường được sử dụng trong sinh
tổng hợp dextran từ quá trình lên men sucrozơ. Lớp phủ dextran được áp dụng
dạng dung dịch nước lỏng hoặc huyền phù để dùng cho tôm nguyên con, tôm
bóc vỏ, cá và các sản phẩm thịt như dăm bông, xúc xích, thịt xông khói để giữ hương vị, màu sắc và độ tươi trong quá trình bảo quản lạnh hoặc đông lạnh.
1.2.2.5. Các ête xenlulozơ [9, 15, 18]
Xenlulozơ tự nhiên ở dạng thể không hoà tan trong nước lạnh có khối
lượng phân tử cao. Khả năng phản ứng của 3 nhóm hydroxyl ở vị trí 2, 3 và 6

Lớp sư phạm hoá – K30B

9

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

trên mạch glucozyl của xenlulozơ đã được sử dụng để tạo các dẫn xuất có ích,
các ête xenlulozơ khác là các hợp chất polyme tạo thành bằng cách thay thế một

phần các nhóm hydroxyl trong xenlulozơ bằng các nhóm chức ête.
Metylxenlulozơ (MC), hydroxylpropyl xenlulozơ (HPC), hydroxypropyl
metylXenlulozơ (HPMC) và cacboxymetylxenlulozơ (CMC) là các ete tan trong
nước có tính chất tạo màng tốt. Tính ưa nước tương đối tăng theo chiều HPC <
MC < HPMC < CMC. Etyl xenlulozơ (EC) là một loại ete xenlulozơ tạo màng
khác, trái ngược với các ete kể trên không tan trong nước.
MC đã được sử dụng để tạo lớp phủ ăn được cho thịt dưới dạng nhũ tương
nước trong dầu.Tương 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 được kiểm soát bằng màng HPMC.
Xenlulozơ xử lý kiềm được chuyển thành CMC nhờ phản ứng với muối
monoclo axetat. CMC là một ête xenlulozơ không ion tan trong nước lạnh và
nóng, thường có sẵn ở dạng dung dịch muối Na. Các công thức lớp phủ cho hoa
quả và rau củ chứa CMC và este axit béo sucrozơ được thương mại hoá.Tuy
nhiên đưa CMC vào thành phần lớp phủ ăn được cho thịt vẫn chưa được nghiên
cứu.
Màng EC được tổng hợp bằng cách cán và làm khô dung dịch EC trong
các dung môi hữu cơ, dầu khoáng, chất hóa dẻo este hoặc hỗn hợp nóng chảy
axetyl monoglyxerit và muối kim loại của axit béo và một monoglyxerit axetyl
hóa cho các sản phẩm thịt đông lạnh để tạo màng trong suốt, bám dính có thể
tháo bỏ và bảo quản. Khi được bổ sung một chất kháng sinh clotetra axetyl, thì
các lớp phủ nóng chảy trên cơ sở EC thì sẽ làm chậm thời gian tạo mùi do vi
khuẩn và ngăn ngừa quá trình khô của các miếng thịt bò được bảo quản ở 50C.

Lớp sư phạm hoá – K30B

10

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

Tuy nhiên, lớp phủ ở nhiệt độ cao có ảnh hưởng tiêu cực tới bề ngoài của
sản phẩm do làm hư hỏng tế bào bề mặt và làm đông tụ dịch từ thịt chảy ra. Các
lớp phủ trên cơ sở este xenlulozơ của axit hữu cơ như xenlulozơ propionat,
xenlulozơ axetat, xenlulozơ butyrat đã được sử dụng để bảo quản chất lượng thịt
tươi và thịt chế biến. Tuy nhiên, các lớp phủ trên cơ sở este xenlulozơ không ăn
được và phải bóc khỏi thịt và bề mặt thực phẩm khác trước khi nấu.
1.2.2.6. Màng trên cơ sở protein [6,10,18]
Khả năng tạo màng và tính chất của protein động - thực vật như collagen,
gelatin, protein sữa, gluten lúa mỳ, protein đậu nành, zein ngô và protein lạc đã
được nghiên cứu. Tương tự như màng polysaccarit, màng protein có tính chất
thấm hơi nước tương đối cao, gấp từ 2-4 lần so với vật liệu bao gói thông thường
như: PE, PP, polyeste và PVC. Mặt khác, màng từ collagen gluten lúa mỳ, zein
ngô, protein đậu nành và protein váng sữa thường có tính chất chắn O2 tốt trong
các môi trường có độ ẩm tương đối thấp.
Một vấn đề trong việc áp dụng lớp phủ protein cho thịt sống, thịt gia cầm
và hải sản thô là khả năng chấp nhận protein đối với các enzym thủy phân
protein có trong các loại thực phẩm này. Hơn nữa, về phương diện khả năng
chấp nhận của người tiêu dùng và yêu cầu nhãn mác của sản phẩm, việc áp dụng
các lớp phủ protein trên thịt và các sản phẩm khác phải tính đến các phản ứng có
hại có thể xảy ra đối với protein.
1.3. Màng ăn đƣợc trên cơ sở tinh bột hóa dẻo
1.3.1. Giới thiệu về màng tinh bột và dẫn xuất trên cơ sở [5, 8, 10, 11, 12, 16,
18, 19, 21, 23]
Amylozơ, phần liên kết mạch thẳng của tinh bột có khả năng tạo màng
chắc, tương đối bền,trái ngược hẳn với màng amylopectin dòn và không liên tục.

Lớp sư phạm hoá – K30B

11

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

Màng trong suốt không thấm dầu được hình thành từ dung dịch butanol-nước
của amylozơ hồ hoá có độ thấm oxi thấp trong môi trờng khô. Trong khi đó,
màng tạo được từ dung dịch etanol- nước của tinh bột amylozơ cao (71%) đã được xử lý trước bằng dimetylsunfoxit(DMSO) cho độ thấm oxi thấp ở độ cân bằng
tương đối cao.
Dẫn xuất hydroxyl propionat của tinh bột amylozơ cao tạo màng với khả
năng chắn ẩm thấp nhưng lại có khả năng chắn oxi ở độ ẩm tơng đối trên 78%.
Màng ăn được trên cơ sở hydroxyl propionat tinh bột amylozơ cao được sản xuất
theo phương pháp đùn trên cơ sở hydroxyl propionat tinh bột amylozơ đã có trên
thị trường với tên thương mại là Ediflex. Trong lĩnh vực ứng dụng bao gói, các
màng này rất được quan tâm khi sử dụng trong thực phẩm đông lạnh bao gồm
thịt đông lạnh, gia cầm và cá. Ediflex có tính co dãn, độ trong suốt, thấm oxi,
chịu dầu và mỡ thực vật, hòa tan trong nước nóng và nước lạnh, khả năng in
nhãn rất tốt. Đồng thời, màng phủ có thể bảo vệ thịt trong quá trình bảo quản
lạnh và thường bị tan khi tan giá và nấu. Tuy nhiên, không tìm thấy tài liệu đánh
giá về ảnh hưởng của màng tinh bột amylozơ cao hydropropyl hóa làm màng bảo
quản cho thịt đông lạnh, thịt gia cầm và đồ hải sản.
Màng phủ được tạo thành từ tinh bột khoai lang và glyxerin, được sử dụng
làm bao gói để kéo dài thời hạn bảo quản của dâu tây ở độ ẩm tơng đối 80%. ảnh

hưởng của màng tinh bột khoai lang có thể được so sánh với màng bao gói PVC.
Màng tinh bột và PVC làm giảm đáng kể tỷ lệ quả hỏng so với đối chứng.
Sử dụng màng phủ ăn được để kéo dài thời gian bảo quản rau quả đã được
nghiên cứu trong những năm gần đây. Màng phủ tinh bột phù hợp với các điều
kiện nhiệt độ và độ ẩm tương đối, chắn oxi và cacbonic tốt nhưng chắn hơi nước
kém. Các đặc trưng này rất phù hợp để bảo quản rau quả, do nó làm giảm tốc độ
hô hấp nhờ hạn chế tiếp xúc với oxi xung quanh và tăng cacbonic bên trong, vì

Lớp sư phạm hoá – K30B

12

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

vậy chậm quá trình chín. Việc chắn hơi nước kém cho phép nước di chuyển qua
màng, ngăn quá trình ngưng tụ nước, có thể là nguồn vi khuẩn có hại cho rau.
Trong các loại quả mọng thì dâu tây mới được đưa ra thị trường trong
những năm gần đây và nguyên nhân chính gây hư hỏng và thối rữa khi bảo quản
là do vi khuẩn. Phương pháp phổ biến để duy trì chất lượng và hạn chế quá trình
hư hỏng của dâu tây là làm mát nhanh sau khi thu hoạch và bảo quản ở nhiệt độ
thấp trong khoảng 0-40C với độ ẩm cao. Quá trình hư hỏng của dâu tây sau khi
thu hoạch có thể được hạn chế bằng cách sử dụng thuốc diệt nấm, tuy nhiên
thuốc còn sót lại đã ảnh hưởng đến cảm quan và giá trị dinh dưỡng của quả tươi.
Tinh bột được phân loại phân loại trên cơ sở hàm lượng amylozơ, với hàm lượng
amylozơ trung bình trong khoai tây và ngô. Chất lượng của quả được đánh giá

bằng hao hụt khối lượng, độ chắc, thối do vi khuẩn, phát triển màu bề mặt, hàm
lượng đường và axit chuẩn được. ảnh hưởng của hàm lượng amylozơ trong tinh
bột và nồng độ glyxerin lên tính chất màng cũng được phân tích.
1.3.2. Cơ chế hóa dẻo [2, 4, 11, 13, 16]
Các chất hóa dẻo xâm nhập vào hạt tinh bột và phá hủy liên kết hydro của
tinh bột trong điều kiện nhiệt độ cao, áp suất cao. Kết quả là lực liên kết giữa các
đại phân tử tinh bột bị phá vỡ các phân tử dễ dàng trượt lên nhau và khả năng
chịu kéo tăng lên, làm tăng độ co dãn của màng, đồng thời làm tăng không gian
phân tử.
Màng tinh bột sắn được chế tạo bằng phương pháp cán để nghiên cứu ảnh
hưởng của glyxerin và tinh bột giàu amylozơ lên các tính chất của màng.
Glyxerin đóng vai trò như một chất dẻo hoá thông thường trong màng tinh bột,
với việc tăng nồng độ glyxerin, độ thấm hơi nước, độ dãn dài tương đối tăng
trong khi độ bền kéo giảm. Màng phủ thực phẩm hoặc màng phủ ngăn ngừa vi
sinh vật có hại không hẳn thay thế hoàn toàn các loại màng bọc tổng hợp, tuy

Lớp sư phạm hoá – K30B

13

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

nhiên chúng có tiềm năng thay thế các loại màng phủ thông thường trong một số
ứng dụng. Việc sử dụng tinh bột như một loại polyme phân hủy sinh học có thể
là một giải pháp lý tưởng bởi vì polyme này rất rẻ, phong phú, không độc.

Glyxerin được xác nhận là một chất hoá dẻo tốt cho tinh bột và có thể làm
tăng khả năng gia công của tinh bột. Với sự tăng hàm lượng glyxerin độ nhớt
biểu kiến của tinh bột nóng chảy và nhiệt độ hoá thuỷ tinh đều giảm. Phân tích
SEM đã cho thấy glyxerin có thể giúp phá huỷ cấu trúc hạt của tinh bột trong khi
đùn và chế biến nó thành vật liệu nhựa nhiệt dẻo và có thể chế biến lại.
ảnh hưởng của hàm lượng amylozơ của tinh bột, loại chất dẻo hóa (glyxerin và
sorbitol) và kể cả tác nhân chống vi khuẩn trong công thức của màng phủ cũng
đã được phân tích. Đặc tính vi cấu trúc của màng có liên quan đến độ thấm hơi
nước (WVP) quan sát được. Màng phủ được chế tạo từ tinh bột với hàm lợng
amylozơ cao hơn làm giảm WVP, làm giảm hao hụt khối lượng duy trì độ chắc
quả trong thời gian bảo quản dài hơn là màng từ tinh bột có hàm lượng amylozơ
trung bình. Màng phủ chứa sorbitol có WVP nhỏ hơn so với glyxerin. Cả
sorbitol và glyxerin đều làm giảm hao hụt khối lượng, duy trì độ bền và màu sắc
bề mặt của hoa quả, sorbitol với hàm lượng 20g/lít cho hiệu quả dẻo hóa cao
nhất. Sorbitol được sử dụng rộng rãi trong các công thức màng ưa nước. ảnh hưởng của chất dẻo hóa lên tính thấm hơi nước và khí phụ thuộc vào chất nền, loại
chất dẻo hóa và điều kiện môi trường. Màng phủ chứa sorbitol giúp làm giảm
tổng số vi khuẩn. Việc bổ sung kali sorbat làm màng hiệu quả hơn do thời gian
bảo quản được kéo dài đến 28 ngày khi so với 14 ngày không phủ.
1.3.3. Một số đặc tính của màng ăn được trên cơ sở tinh bôt [18]
1.3.3.1. Độ thấm hơi nước của màng tinh bột ăn được [10, 20]
Quá trình vận chuyển nước trong màng ăn được trên cơ sở tinh bột là một
hiện tượng phức tạp do tương tác mạnh của phân tử nước thấm vào cấu trúc

Lớp sư phạm hoá – K30B

14

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

polyme tinh bột. Đẳng nhiệt hấp thụ nước của màng tinh bột amylozơ cao có
dạng đường thẳng trong khoảng nghiên cứu (5á45oC), vì thế độ hút ẩm thường bị
ảnh hưởng của các thông số như nhiệt độ, bề dày màng và hàm lượng chất dẻo
hóa. Độ thấm hơi nước cuối cùng có khả năng chuyển khối, tương tác với chất
tan và polyme trong màng ăn được. Theo động học của quá trình bất thuận
nghịch, sự khác nhau về hóa thế của nước là lực truyền nước qua màng. Khi quá
trình xảy ra ở nhiệt độ và áp suất không đổi, hóa thế của nước khác nhau do đó
nồng độ hơi nước khác nhau ở 2 mặt. độ thấm nước được định nghĩa là tích của
độ khuếch tán và độ hòa tan chỉ khi định luật Fick và Henry được thỏa mãn hoàn
toàn. đối với hầu hết các màng ăn được hơi nước tương tác mạnh với cấu trúc
của polyme, độ khuếch tán và hòa tan cùng phụ thuộc vào ảnh hưởng của lực
định hướng. Các báo cáo thực nghiệm cho thấy hấp thụ nước là một quá trình
sol- gel thuận nghịch. Cân bằng hấp thụ được mô tả bằng phương trình BET đơn
giản. Vì vậy độ tan trong nước được coi như là hàm tỉ lệ nghịch với nhiệt độ.
1.3.3.2. Tính chất cơ lý [10, 20]
Bề mặt đồng nhất và cấu trúc màng chắc chắn quan sát được từ cấu trúc
tinh vi sử dụng ảnh vi điện tử quét (SEM). Giá trị độ bền kéo của màng đã được
so sánh và đánh giá với các 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 thường được sử dụng trong công nghiệp
thực phẩm. Chúng tạo màng có tính chất cơ học tốt và chắn hiệu quả các hợp
chất phân cực thấp nhưng lại không chắn ẩm tốt. Màng tinh bột thường trong
suốt, đàn hồi, bền nước và không thấm O2. Các loại màng tinh bột thoái hóa sinh
học và màng tinh bột biến tính có tính chất cơ học tuyệt vời và bề ngoài đẹp.
1.3.3.3. Tính chất thấm khí của màng [9]

Lớp sư phạm hoá – K30B

15

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

ảnh hưởng của lượng nước và glyxerin lên độ thấm khí của màng tinh bột
polyme đã được nghiên cứu. Màng tinh bột được tổng hợp từ amylozơ và
amylopectin. Trong môi trường ẩm thì loại màng này có tính chất chắn oxi rất
tốt. Do tinh bột có khả năng được sử dụng như màng chắn để bảo vệ thực phẩm
và bảo quản thực phẩm nên có thể đóng vai trò chắn khí. Một nghiên cứu khác
về độ thấm khí qua màng tổng hợp từ tinh bột khoai tây, gạo và lúa mì được
phân tích ở thang nhiệt độ rộng, khuếch tán khí tăng khi tăng nhiệt độ và hàm lượng nước. Độ ẩm tương đối trong quá trình làm khô màng ở 230C trong khoảng
từ 20-90% không ảnh hưởng đến độ thấm oxi của màng. Độ thấm oxi của màng
tinh bột dẻo hóa bằng glyxerin ở nhiệt độ cố định phụ thuộc vào hàm lượng nước
của màng. Nếu hàm lượng nước < 15% màng có tính chất chắn khí tốt nhưng
nếu hàm lượng nước tăng lên 20% thì tính chất chắn mất đi. Cấu trúc của polyme
tinh bột không ảnh hưởng đến quá trình vận chuyển oxi.

Lớp sư phạm hoá – K30B

16

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

CHƢƠNG 2. Thực nghiệm
2.1. Hóa chất và dụng cụ
2.1.1. Hóa chất
- Tinh bột sắn (Công ty lương thực Hà Tây).
- Glyxerin (Trung Quốc)
- NaOH (Trung Quốc)
- CaCl2 khan (Trung Quốc)
- Nước
2.1.2. Dụng cụ
- Đĩa petri đường kính 10 cm, đũa khuấy, cốc thủy tinh, chén cân, pipet.
- Tủ sấy chân không Karl Kolb D6072 (Đức)
- Tủ sấy Memmet CM 400 (Đức)
- Máy khuấy từ gia nhiệt IKA (Đức)
- Máy đo độ dày màng Quanic 1500 (Đức)
- cân phân tích CTG - 602 (Trung Quốc)
2. 2. Thực nghiệm
2.2.1. Tạo màng
Dung dịch chứa 1g tinh bột (hàm lượng tinh bột 5% theo khối lượng) được
khuấy đều trong 60 phút ở nhiệt độ phòng và 10 phút ở 900C trên máy khuấy từ

Lớp sư phạm hoá – K30B

17

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

gia nhiệt. Quá trình này đảm bảo sự phân rã các hạt tinh bột để hình thành hỗn
hợp phân tán đồng nhất. Chất hóa dẻo glyxerin được thêm vào với hàm lượng
khác nhau. Sau khi để nguội đến khoảng 400C, dung dịch được rót lên đĩa petri
có đường kính 9cm và trải đều bằng đũa thủy tinh. Các đĩa này được giữ trong tủ
sấy chân không ở 600C. Sau 15h, các đĩa được lấy ra khỏi tủ sấy và màng được
bóc ra.
2.2.2. Các tính chất cần khảo sát
2.2.2.1. Độ dày màng
Độ dày màng được xác định bằng máy đo chiều dày cầm tay Quanic 1500
cho vật liệu không dẫn với nền không từ tính. 15 giá trị được đo ngẫu nhiên trên
màng ở các điểm khác nhau trong mỗi mẫu và giá trị trung bình được tính với sai
số không quá 5%.
2.2.2.2. Quan sát định tính
Quan sát và đánh giá bề ngoài của màng dựa trên độ đục, độ nhẵn - thô, độ
cứng - mềm.
2.2.2.3. Độ thấm hơi nước của màng
Độ thấm hơi nước của màng được xác định bằng cách cho một lượng xác
định CaCl2 khan vào chén cân có khối lượng đã biết. Phủ màng tinh bột lên trên
bề mặt chén cân, đem cân để xác định khối lượng ban đầu. Định kỳ xác định sự
thay đổi khối lượng chén cân. Từ sự thay đổi về khối lượng chén cân ta sẽ xác
định được độ thấm hơi nước qua màng tinh bột.
WVT = x.w/A (gH2O.mm.cm-2)
Trong đó:
- WVT: lượng hơi nước truyền qua màng (g.h-1.mm-1).

- W: lượng nước thấm qua màng (g/h).
- X: độ dày màng (mm).

Lớp sư phạm hoá – K30B

18

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp
- A: diện tích của màng (mm2).
2.2.2.4. Độ tan của màng

Độ tan của màng được xác định bằng cách ngâm và khuấy 1g mẫu màng
với 10 ml nước cất trong 30 phút. Dung dịch sau đó được ly tâm với tốc độ 3000
vòng/phút trong 30 phút, loại bỏ phần nước trong. Phần màng không tan được
sấy ở 800C qua đêm cho đến khối lượng không đổi. Thực hiện phép đo 3 lần với
mỗi màng, lấy giá trị trung bình.
Độ tan trong nước = (m2 - m1)/m2 (%)
Trong đó:
m2: khối lượng phần khô ban đầu
m1: khối lượng phần không hoà tan
2.2.2.5. Tính chất cơ lý
Tính chất cơ học của màng được xác định trên máy LLOYD (Anh) tại
Trung tâm nghiên cứu Vật liệu polyme và compozit - Trường Đại học Bách
Khoa Hà Nội. Tạo mẫu tinh bột có dạng hình mái chèo với kích thước như sau:

a

b

Trong đó:

a: độ dày màng (mm)

Lớp sư phạm hoá – K30B

19

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp
b: độ dài của phần thân, ở đây là 20 mm.
Chiều rộng 4 mm.
2.2.2.6. Hình thái học

Nghiên cứu hình thái học bề mặt của màng tinh bột bằng phương pháp
chụp ảnh kính hiển vi điện tử quét trên máy Hitachi S4800 (Singapore) tại Viện
khoa học vật liệu - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2.2.2.7. Phân tích nhiệt
Phân tích nhiệt vi sai (DTA) được ghi trên máy TA - 50 Shimadzu với tốc
độ gia nhiệt 100C/phút từ nhiệt độ phòng đến 6000C.

Lớp sư phạm hoá – K30B

20

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

CHƢƠNG 3. Kết quả và thảo luận
3.1. Tạo màng và xác định các tính chất của màng trên cơ sở tinh bột

Lớp sư phạm hoá – K30B

21

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

3.1.1. ảnh hưởng của chất hóa dẻo tới bề ngoài của màng (quan sát định tính)
Nói chung, bề ngoài của màng tinh bột dẻo hóa sau khi làm khô trong và
đồng đều hơn so với màng không dẻo hóa. Màng tinh bột không dẻo hóa có bề
mặt thô ráp còn màng tinh bột dẻo hóa tương đối nhẵn. Số hạt không tan và bọt
khí trong màng tinh bột dẻo hóa cũng giảm. Điều này là do chất hóa dẻo làm
giảm một cách hiệu quả liên kết hydro nội phân tử, đồng thời làm tăng không

gian trong phân tử, nhờ đó làm giảm độ dòn của màng. Glyxerin liên kết với các
phân tử tinh bột làm cho sức căng cố kết của phân tử trong các mạch polyme gắn
kết bị yếu đi khiến cho cấu trúc mềm dẻo hơn. Glyxerin được kết hợp đồng thể
trong mạng lưới các liên kết hydro giữa tinh bột, do vậy màng trở nên mềm,
trong suốt và dẻo hơn.
3.1.2. ảnh hưởng của chất hóa dẻo tới chiều dày màng
Đo độ dày màng tinh bột với hàm lượng chất hóa dẻo thay đổi từ 0 đến
35%. Kết quả được trình bày trong bảng 1.
Bảng 1. ảnh hưởng của chất dẻo hoá tới chiều dày và bề ngoài của màng
Hàm lượng chất

Chiều dày màng

hóa dẻo ( % )

( mm )

Bề ngoài của màng

0

0,051 ±

0,0015

Trong, dai, dòn, không nhẵn

20

0,055 ±

0,0015

Trong, cứng, dai và nhẵn

25

0,056 ±

0,0021

Trong, cứng, dai và nhẵn

30

0,059 ±

0,0015

Trong, rất mềm

35

0,062 ±

0,0010

Trong, rất mềm

Tăng hàm lượng chất hóa dẻo làm tăng chiều dày màng, màng có chất hóa

dẻo dày hơn màng không được hóa dẻo. Điều này là do glyxerin có thể xâm

Lớp sư phạm hoá – K30B

22

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

nhập vào mạng lưới của tinh bôt nhanh chóng và dễ dàng để tạo màng dày và
chắc hơn.
3.1.3. ảnh hưởng của chất hóa dẻo tới độ tan của màng
Nghiên cứu ảnh hưởng của chất hóa dẻo đến độ hòa tan của màng. Kết quả
được trình bày trong bảng 2.
Bảng 2. Quan hệ giữa độ hoà tan và nồng độ chất dẻo hoá
Hàm lượng chất hóa dẻo (%)

Độ tan (%)

0

15

20

17

25

21

30

24

35

31

Kết quả cho thấy màng được dẻo hóa có độ tan lớn hơn so với màng
không dẻo hóa. Tăng hàm lượng chất dẻo hóa có thể làm tăng độ tan của màng.
Do bản chất ưa nước và hút ẩm của glyxerin, nó có tương tác mạnh với nước và
dễ dàng kết hợp vào mạng lưới các liên kết hydro. Măc dù độ tan nhỏ là cần thiết
đối với màng ăn được trong quá trình bảo quản nhưng màng có độ tan cao cũng
có ưu điểm trong quá trình nấu chín các thực phẩm được phủ bằng màng ăn được
này.
3.1.4. Tính chất cơ lý của màng
Độ bền kéo và độ dãn dài tương đối của màng tinh bột dẻo hóa và không
dẻo hóa được trình bày trong bảng 3.

Lớp sư phạm hoá – K30B

23

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Vũ Minh Đức

Khóa luận tốt nghiệp

Bảng 3. ảnh hưởng của chất dẻo tới tính chất cơ lý của màng
Hàm lượng chất hóa dẻo ( % )

Độ bền kéo ( MPa )

Độ dãn dài tương đối (%
)

0

17,84

10,1

20

11,72

36,2

25

9,31

38,7

30

5,62

57,62

35

5,26

76,34

Hàm lượng chất hóa dẻo càng lớn thì độ bền kéo càng giảm. Độ bền kéo
của màng không hóa dẻo khoảng 17,84MPa. Do chất hóa dẻo có tác động tới sự
sắp xếp các mạch polyme và liên kết hydro nên làm giảm tương tác polyme và
tính cố kết chủ yếu ảnh hưởng tới tính kết tinh và các tính chất cơ lý của màng,
trong đó có cả tính mềm dẻo. Độ dãn dài tương đối tăng rõ rệt khi tăng hàm
lượng chất hóa dẻo. Màng được dẻo hóa cho độ dãn dài lớn hơn so với màng
không hóa dẻo. Độ dãn dài cao của màng dẻo hóa có thể là do bản chất của phân
tử glyxerin tương đối nhỏ, ưa nước và chứa một số nhóm hydroxyl, tạo thành
liên kết hidro. Mặc dù mạng lưới của màng dẻo hóa bằng glyxerin tách rời nhưng nó có thể giữ ẩm và duy trì tính bền dẻo của bản thân màng. Nói chung, khi
cấu trúc màng bị mềm hóa, độ bền kéo đứt giảm và độ dãn dài tương đối tăng.
Độ dãn dài cao chứng tỏ màng mềm dẻo hơn khi chịu lực căng hay ứng suất cơ
học. Điều này có nghĩa là màng có thể chịu được hư hỏng cơ học khi gia công
thô hay bằng máy trong quá trình chế biến thực phẩm.
3.1.5. ảnh hưởng của chất dẻo hoá tới độ thấm hơi nước của màng
ảnh hưởng của chất dẻo hóa tới độ thấm hơi nước của màng đươc trình
bày trong hình 1.

Lớp sư phạm hoá – K30B

24

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2


Vũ Minh Đức

Độ thấm hơi nước (g.mm.cm-2)

Khóa luận tốt nghiệp

12
10
8
6
4
2
0
0

10

20

30

40

50

60

70

Hàm lượng glyxerin (%)
`Hình

1. ảnh hưởng của chất dẻo hoá đến độ thấm hơi nước của màng

Khi không có chất dẻo hoá màng tinh bột thường dòn. Khi có glyxerin sẽ
khắc phục tính dòn cho màng do lực nội phân tử lớn. Chất dẻo hoá làm giảm các
lực này vì vậy làm tăng độ co dãn và dãn dài của màng. Số liệu nghiên cứu cho
thấy độ thấm hơi nước của màng tinh bột là hàm của hàm lượng glyxerin trong
đồ thị. Độ thấm hơi nước của màng tăng theo đường thẳng trong mức độ hàm
lượng glyxerin nghiên cứu. Các kết quả này có thể liên quan đến cấu trúc biến
đổi của mạng lưới tinh bột tạo thành do chất dẻo hoá và đặc tính ưa nước của
glyxerin, ưa hấp thụ và giải hấp thụ của phân tử nước. Chất dẻo hoá làm cấu trúc
phân tử của polyme mềm dẻo hơn, làm tăng độ linh động của nước hấp thụ trong
phân tử dẫn đến độ thấm hơi nước tăng khi tăng hàm lượng chất dẻo hoá trong
màng.
Độ thấm hơi nước cũng có quan hệ chặt chẽ với lượng lớn các nhóm
hydroxil tự do, tăng cường tương tác với nước, làm cho nước chuyển qua màng
dễ dàng.

Lớp sư phạm hoá – K30B

25

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2