Nghiên cứu chế tạo vật liệu bảo quản dạng bao bì gói khí quyển biến đổi (MAP) từ nhựa LDPE và phụ gia vô cơ và ứng dụng chúng trong bảo quản rau sau thu hoạch

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2
KHOA HÓA HỌC
**********

NGÔ THỊ TOAN

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO VẬT LIỆU BẢO QUẢN
DẠNG BAO GÓI KHÍ QUYỂN BIẾN ĐỔI (MAP)
TỪ NHỰA LDPE VÀ PHỤ GIA VÔ CƠ VÀ ỨNG
DỤNG CHÚNG TRONG BẢO QUẢN RAU SAU
THU HOẠCH

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành: Hóa Công nghệ Môi trường

Hà Nội - 2011
Ngô Thị Toan

1

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN
Đề tài này được hoàn thành tại phòng Vật liệu polyme, Viện Hóa học, Viện
Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Em xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới ThS. Phạm Thị Thu
Hà, người đã hướng dẫn, tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em rất nhiều trong suốt
quá trình thực tập tại phòng Vật liệu polyme, Viện Hóa học.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các anh, chị trong phòng vật liệu polyme đã
gúp đỡ và chỉ bảo nhiệt tình trong suốt thời gian thực tập.
Em cũng chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Hoá học, Đ.H.S.P
Hà Nội 2 cùng gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện tốt nhất, là nguồn động viên
lớn cho em hoàn thành tốt khoá thực tập này.
Hà Nội, ngày … tháng 5 năm 2011

Ngô Thị Toan

Ngô Thị Toan

2

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả
nghiên cứu, số liệu được trình bày trong khóa luận là hoàn toàn trung thực và

không với kết quả của tác giả khác.

Sinh viên

Ngô Thị Toan

Ngô Thị Toan

3

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1
Chương 1: TỔNG QUAN ........................................................................... 2
1.1. CÁC VẤN ĐỀ VỀ BẢO QUẢN RAU QUẢ .......................................... 2
1.1.1. Đặc điểm của rau quả và nguyên nhân hư hỏng sau thu hoạch.............. 2
1.1.2. Nguyên tắc bảo quản ............................................................................ 3
1.1.3.Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian bảo quản ...................................... 3
1.1.3.1 Nhiệt độ.............................................................................................. 3
1.1.3.2. Độ ảm tương đối của không khí......................................................... 4
1.1.3.3. Thành phần khí trong khí quyển bảo quản......................................... 4
1.1.3.4. Sự thông gió và làm thoáng khí ......................................................... 4
1.1.3.5. Ánh sáng............................................................................................ 5
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN RAU QUẢ.................................... 5

1.2.1. Nhiệt độ thấp độ ẩm tương đối cao ....................................................... 5
1.2.2. Bảo quản bằng hóa chất........................................................................ 5
1.2.3. Bảo quản bằng tia bức xạ...................................................................... 6
1.2.4. Kỹ thuật sunfit hóa ............................................................................... 6
1.2.5. Bảo quản trong môi trường khí quyển điều khiển CA........................... 7
1.2.6. Bảo quản trong môi trường biến đổi MAP............................................ 7
1.3. BẢO QUẢN BẰNG KHÍ QUYỂN BIẾN ĐỔI MAP.............................. 7
1.3.1. Bảo quản bằng lớp phủ ăn được............................................................ 8
1.3.1.1. Lớp phủ từ Polysaccarit .................................................................... 9
1.3.1.2. Lớp phủ từ Protêin ............................................................................ 9
1.3.1.3. Lớp phủ từ Lipit............................................................................... 10
1.3.1.4. Lớp phủ từ poyme tổng hợp ............................................................. 10
1.3.2. Bảo quản bằng màng bao gói khí quyển biến đổi MAP ...................... 11
1.3.2.1. Giới thiệu chung về MAP................................................................. 11
1.3.2.2. Công nghệ chế tạo màng MAP ........................................................ 13
1.3.2.3. Vật liệu để chế tạo màng MAP ........................................................ 14
1.3.2.4. Giới thiệu về PE và phụ gia vô cơ ................................................... 15
Ngô Thị Toan

4

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

1.4. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH ĐỘ THẤM KHÍ QUA MÀNG
..................................................................................................................... 19

1.4.1. Điều chỉnh độ dày màng..................................................................... 19
1.4.2. Phương pháp đục lỗ............................................................................ 20
1.4.3. Phương pháp đưa them phụ gia vào màng .......................................... 21
1.5. ĐẬU COVE .......................................................................................... 23
Chương 2: THỰC NGHIỆM ........................................................................ 25
2.1. HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ............................................... 25
2.1.1. Hóa chất ............................................................................................. 25
2.1.2. Dụng cụ và thiết bị ............................................................................. 25
2.1.3. Sơ đồ nguyên lý thiết bị thổi màng ..................................................... 26
2.2. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH............................................................. 26
2.2.1. Chế tạo và nghiên cứu tính chất của màng bao gói khí quển biến đổi
(MAP).......................................................................................................... 26
2.2.1.1 Hoạt hóa bề mặt phụ gia vô cơ (Bentonit; Silica) và xác định tính chất
của phụ gia hoạt hóa.................................................................................... 26
2.2.1.2. Quá trình thổi màng ........................................................................ 27
2.2.1.3. Nghiên cứu các tính chất hoạt hóa của màng MAP trên cơ sở LDPE/phụ
gia vô cơ (Bentonit; silica) hoạt hóa ............................................................ 27
2.2.1.4. Đặc tính lý hóa của đậu cove........................................................... 28
2.2.1.5. Xác định cường độ hô hấp của đậu cove ......................................... 29
2.2.2. Nghiên cứu sử dụng màng MAP để bảo quản một số loại quả ............ 29
2.2.2.1. Quá trình bảo quản ......................................................................... 29
2.2.2.2 Xác định các chỉ tiêu chất lượng....................................................... 32

Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .................................................... 34
3.1. CHẾ TẠO MÀNG VÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA
MÀNG BAO GÓI KHÍ QUYỂN BẾN ĐỔI (MAP)..................................... 34
3.1.1. Khả năng trộn và phân tán của phụ gia ............................................... 34
Ngô Thị Toan

5

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

3.1.2. Ảnh hưởng của các thông số công nghệ đến chiều dày màng ............. 36
3.1.3. Nghiên cứu các tính chất của màng MAP trên cơ sở LDPE/ phụ gia vô cơ
hoạt hóa........................................................................................................ 37
3.1.3.1 Tính chất cơ lý của màng MAP......................................................... 37
3.1.3.2. Hình thái học của màng MAP.......................................................... 37
3.1.3.3. Độ bền nhiệt của màng MAP ........................................................... 45
3.2. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG MÀNG MAP ĐỂ BẢO QUẢN ĐẬU COVE47
3.2.1. Ảnh hưởng của màng MAP tới phẩm chất lý học của đậu cove .......... 47
3.2.2. Ảnh hưởng của màng MAP tới hàm lượng axit của đậu cove trong quá
trình bảo quản .............................................................................................. 49
3.2.3. Chất lượng đậu cove sau bảo quản...................................................... 49
KẾT LUẬN.................................................................................................. 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 52

Ngô Thị Toan

6

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

MỞ ĐẦU

Nước ta nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa ẩm, khí hậu rất thuận lợi
cho việc sản xuất nông nghiệp. Mỗi vùng lại có loại rau quả mang hương vị
riêng, đặc sản riêng của mình. Miền Bắc có khí hậu 4 mùa trồng nhiều loại rau,
củ, quả đặc biệt là cây vụ đông. Miền Nam lại có hoa quả bốn mùa, mùa nào thứ
ấy. Hiện nay có nhiều loại rau quả trồng được trái vụ, quanh năm đem lại hiệu
quả kinh tế cao. Rau quả Việt Nam xuất khẩu đi nhiều nước trên thế giới thu về
nguồn ngoại tệ lớn. Nhưng khó khăn cho sản xuất rau quả Việt Nam hiện nay là
thiếu và yếu về công nghệ chế biến và bảo quản sau thu hoạch.
Theo thống kê của bộ nông nghiệp thì tỷ lệ hư hỏng sau thu hoạch ở Việt
Nam hiện nay còn rất cao chiếm tới hơn 20% tổng sản lượng. Đó là một tổn thất
rất đáng kể với người nông dân. Năm được mùa thì mất giá và được giá thì mất
mùa. Được mùa giá rẻ, người nông dân không bán, thu hoạch về không bảo
quản được bị thối, hỏng phải đổ đi gây thiệt hại kinh tế lớn và ô nhiễm môi
trường. Hoặc rau quả đem đi xuất khẩu qua cửa khẩu bị tắc lại nhiều ngày cũng
thối hỏng…. Hàng nông sản nước ta nói chung, rau quả nói riêng chủ yếu xuất
khẩu thô (hoặc mới qua sơ chế) chưa qua chế biến nên giá trị kinh tế thấp. Vì
vậy không cạnh tranh được với rau quả các nước trong khu vực như Thái lan,
Trung Quốc, Ấn Độ… Để rau quả Việt Nam có chỗ đứng trên thị trường khu
vực và trên thế giới thì việc bảo quản, chế biến sau thu hoạch đóng vai trò rất
lớn. Do đó vấn đề bảo quản rau quả sau thu hoạch rất cần được quan tâm.
Có nhiều phương pháp bảo quản rau quả được sử dụng trong đó sử dụng
màng bao gói khí quyển biến đổi MAP là một trong những phương pháp hiệu
quả, an toàn cho người sử dụng, có giá thành thấp, phù hợp với điều kiên kinh tế
của người nông dân….Đó chính là lý do tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu chế tạo vật
liệu bảo quản dạng bao gói khí quyển biến đổi (MAP) từ nhựa LDPE và phụ gia

vô cơ và ứng dụng chúng trong bảo quản rau sau thu hoạch”

Ngô Thị Toan

7

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Chương 1. TỔNG QUAN

1.1. Các vấn đề về bảo quản rau quả
1.1.1 Đặc điểm của rau quả và nguyên nhân gây hư hỏng sau thu hoạch
Rau quả là một loại nông sản tương đối khó bảo quản vì lượng nước trong
rau quả cao (95%), là điều kiện tốt cho vi khuẩn hoạt động. Mặt khác thành phần
ding dưỡng rau quả phong phú, có nhiều loại đường, đạm, muối khoáng, sinh
tố,… kết cấu tổ chức tế bào của đa số loại rau quả lỏng lẻo, mềm xốp, dễ bị xây
xát, sứt mẻ, bẹp, nát nên dễ bị vi sinh vật xâm nhập.
Hầu hết quá trình suy giảm khối lượng và chất lượng của hoa quả tươi đều
diễn ra trong giai đoạn từ khi thu hoạch đến khi tiêu thụ. Ước tính tỷ lệ tổn thất
rau quả sau thu hoạch do hư hỏng có thể lên tới 20- 80% [33]. Nguyên nhân là
do rau quả sau thu hoạch vẫn là những tế bào sống và vẫn tiếp tục các hoạt động
hô hấp và trao đổi chất thông qua một số quá trình biến đổi. Chính những biến
đổi này làm cho hoa quả nhanh chín, nhanh già, nhũn… dẫn tới hỏng nếu không
áp dụng biện pháp đặc biệt để làm chậm các quá trình này [27]. Rau quả sau thu
hoạch thường trải qua một số biến đổi như:

- Biến đổi sinh hóa: Hô hấp là hoạt động cơ bản trong quá trình bảo quản
quả tươi. Đó là quá trình oxy hóa chậm các chất hữu cơ phức tạp dưới tác dụng
của enzyme thành các chất đơn giản hơn và giải phóng năng lượng.
- Biến đổi vật lý: Quả tươi sau khi thu hoạch thường xảy ra hiện tượng
bay hơi nước. Sự mất nước dẫn tới khô héo, giảm khối lượng, gây rối loạn sinh
lý, giảm khả năng kháng khuẩn và giảm giá trị thương mại… kết quả là quả sẽ bị
chín hoặc già khá nhanh dẫn đến thối rữa.
- Biến đổi hóa học: Trong thời gian bảo quản hầu hết các thành phần hóa
học của hoa quả đều bị biến đổi do tham gia hô hấp hoặc hoạt động của ezyme.
Hiểu rõ đặc tính hô hấp của quả tươi cũng như cơ chế của những biến đổi
trên có thể kéo dài thời hạn bảo quản của chúng [7].
Ngô Thị Toan

8

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

* Để bảo quản đạt kết quả tốt nhất cần chú ý:
- Khi thu hoạch rau quả cần thu hái đúng thời vụ, đúng độ chín, tránh thu
hoạch quá non, tránh những ngày mưa, phải loại bỏ những rau quả bị sâu bệnh
và dập nát.
- Khi vận chuyển cần tránh vứt ném, phải nhẹ nhàng tránh dập nát để hạn
chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào rau quả.
- Không nên chất đống rau quả ngoài trời nắng, nóng, rau quả sẽ hô hấp
mạnh và dẫn đến hư hỏng.

1.1.2. Nguyên tắc bảo quản.
- Nguyên tắc thứ nhất: Kìm hãm hoạt động sống, tức là ức chế cường độ
hô hấp, từ đó kiềm hãm tốc độ chín và nảy mầm. Ở đây cần chú ý là chỉ được
kìm hãm chứ không được đình chỉ sự sống của rau quả vì nếu không sẽ dẫn tới
hư hỏng nhanh chóng hơn.
- Nguyên tắc thứ hai: Ngăn ngừa, loại bỏ hoạt động của vi sinh vật.
Như vậy, thực chất của các phương pháp bảo quản là sự điều chỉnh các
quá trình sinh học xảy ra trong rau quả tươi cũng như trong vi sinh vật. Khi thay
đổi điều kiện môi trường sẽ tác động đến các yếu tố vật lý, hóa học dẫn tới tiêu
diệt hay ức chế hoặc bảo toàn quá trình sống của rau quả.
1.1.3. Các yếu tố ảnh hưởng đế thời gian bảo quản
1.1.3.1.Nhiệt độ
Là yếu tố chủ yếu của môi trường có ảnh hưởng quyết định nhất đến quá
trình sống của rau quả trong bảo quản. Tăng nhiệt độ sẽ làm tăng cường độ phản
ứng của các quá trình cơ bản trong trao đổi chất và theo định luật Vant- Hoff
khi tăng nhiệt độ lên 10oC thì tốc độ phản ứng tăng lên hai lẩn. Tuy nhiên, phạm
vi tăng nhiệt độ để tăng cường độ hô hấp cũng có giới hạn, tức là cường độ hô
hấp tăng đến mức độ tối đa ở một nhiệt độ nhất định và sau đó sẽ giảm đi. Khi
giảm nhiệt độ từ +25oC đến +5oC thì cường độ hô hấp giảm nhanh và nhiệt độ
giảm gần đến điểm đóng băng thì sự giảm cường độ hô hấp chậm lại.
Ngô Thị Toan

9

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Để giữ rau quả được lâu cần phải hạ thấp nhiệt độ bảo quản nhưng không
dưới điếm đóng băng của dịch bào. Đối với rau quả điểm đóng bănng của dịch
bào thường dưới 0oC ( từ -2oC đến -4oC).
Ngoài việc duy trì mức độ nhiệt bảo quản thích hợp cần phải đảm bảo sự
ổn định của nhiệt độ trong quá trình bảo quản. Sự tăng, giảm nhiệt độ đột ngột
sẽ gây các hiện tượng bệnh lý cho rau quả.
1.1.3.2. Độ ẩm tương đối của không khí:
Độ ẩm trong phòng bảo quản có ảnh hưởng lớn đến sự bốc hơi nước của
rau quả. Độ ẩm thấp sự bay hơi nước sẽ tăng, khi đó một mặt rau quả bị giảm
khối lượng tự nhiên, mặt khác làm héo bề mặt ngoài và bên trong sinh ra hiện
tượng co nguyên sinh dẫn đến rối loạn sự trao đổi chất rau quả, mất khả năng đề
kháng với những tác dụng bất lợi từ bên ngoài.
Do đó để hạn chế hiện tượng bay hơi nước nên bảo quản rau quả trong
điều kiện có độ ẩm cao. Nguồn ẩm tăng lên trong khi bảo quản có thể do chính
sự hô hấp thiếu khí của rau quả sinh ra, cũng có thể tăng ẩm bằng phương pháp
nhân tạo như đặt chậu nước hay vật ướt vào kho.
1.1.3.3. Thành phần khí trong khí quyển bảo quản:
Nó có ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của rau quả. Tăng CO2 và
giảm O2 có tác dụng hạn chế hô hấp của rau quả. Tuy nhiên nếu nồng độ CO2
tăng lên quá nhiều ( > 10%) sẽ dẫn tới quá trình hô hấp yếm khí làm mất cân
bằng trong các quá trình sinh lý, rau quả mất đi khả năng đề kháng tự nhiên.
1.1.3.4. Sự thông gió và làm thoáng khí:
Vấn đề này có ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng của rau quả trong
quá trình bảo quản . Vì khi hô hấp khối rau quả sẽ phát nhiệt làm nóng khối
không khí trong phòng, nó sẽ giãn nở nhẹ hơn. Vì vậy phải “đuổi” khối khí này
và hơi ẩm mốc ra ngoài bằng cách làm thoáng khí và thông gió. Thông gió là đổi
không khí trong phòng bằng khí bên ngoài vào. Còn làm thoáng khí được hiểu là
tạo ra sự chuyển động của không khí trong phòng, xung quanh lớp rau quả bảo
Ngô Thị Toan

10

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

quản.
1.1.3.5. Ánh sáng
Có tác dụng nhạy bén đến độ hoạt động của các hệ enzyme xúc tác đẩy
mạnh hô hấp và các quá trình trao đổi chất khác.
1.2. Các phương pháp bảo quản rau quả.
1.2.1 Nhiệt độ thấp độ ẩm tương đối( RH) cao.
Phương pháp phổ biến nhất để duy trì chất lượng và kiểm soát sự hư hỏng
của hoa quả là làm lạnh nhanh với độ ẩm tương đối (RH) cao. Tuy nhiên,
phương pháp này lại gây nên sự hư hỏng lạnh ở hoa quả và việc kiểm soát nhiệt
độ một cách hiệu quả là rất khó nên một số phương pháp bảo quản khác đang
được nghiên cứu.
1.2.2. Bảo quản bằng hóa chất.
Sử dụng một số loại hóa chất ở những liều lượng khác nhau để kéo dài
thời gian bảo quản của hoa quả chủ yếu dựa vào khả năng tiêu diệt vi sinh vật
của những hóa chất này. Để tăng hiệu quả, xử lý hóa chất thường được kết hợp
vởi bảo quản lạnh. Hóa chất được sử dụng để bảo quản hoa quả tươi cần đáp
ứng một số yêu cầu như:
- Diệt được vi sinh vật ở liều lượng thấp dưới mức nguy hiểm cho người
- Không tác dụng với các thành phần trong quả để dẫn tới biến đổi màu
sắc mùi vị làm giảm chất lượng hoa quả.

- Không tác dụng với vật liệu làm bao bì hoặc dụng cụ thiết bị công nghệ.
- Dễ tách khỏi sản phẩm khi cần sử dụng.
Tuy nhiên bất kỳ một loại hóa chất nào để bảo quản rau quả đều dẫn đến
ít nhiều làm giảm khả năng tự đề kháng chống bệnh tật và ảnh hưởng đến chất
lượng của rau quả, mặt khác có khi làm ảnh hưởng đến sức khỏe của người sử
dụng. Hay nói cách khác ít có loại hóa chất nào có thể thỏa mãn tất cả các yêu
cầu trên, cho nên khi sử dụng phải chọn lựa cho phù hợp nhằm đảm bảo đồng
thời chất lượng bảo quản và an toàn thực phẩm. Phương pháp bảo quản bằng
Ngô Thị Toan

11

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

hóa chất cũng bộc lộ một số nhược điểm như: hóa chất có thể làm biến đổi phần
nào chất lượng của hoa quả, tạo mùi vị không tốt, gây hại cho sức khỏe con
người có thể gây ngộ độc tức khắc hoặc lâu dài. Vì vậy cần thận trọng khi sử
dụng hóa chất để bảo quản hoa quả.
1.2.3 Bảo quản bằng tia bức xạ
Nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng việc sử dụng các tia bức xạ trong bảo
quản rau quả tươi cho kết quả rất tốt. Ngoài việc có tác dụng tiêu diệt được vi
sinh vật, hạn chế hiện tượng nảy mầm, hạn chế hô hấp đôi khi tia bức xạ còn
khử được một số chất độc ( như khử solanin trong lớp vỏ khoai tây).
Tuy nhiên các tia bức xạ chủ yếu sát trùng bề mặt của rau quả còn các vi
sinh vật ở sâu bên trong không tiêu diệt được. Rau quả sau khi chiếu tia bức xạ

hay xuất hiện mùi lạ. Để hạn chế người ta thường chiếu xạ như sau:
- Chiếu ở nhiệt độ thấp (0- 2oC) nhằm để hạn chế các quá trình ion hóa và
các quá trình hóa học khác.
- Chiếu trong chân không để làm mất đi các chất bay hơi và gây mùi.
- Chiếu trong môi trường không có oxy để chống sự tạo thành các hợp
chất mùi đồng thời hạn chế quá trình oxy hóa.
- Cho chất hấp phụ mùi ( như than hoạt tính) vào rau quả rồi mới đem đi
chiếu.
Các tia được sử dụng: tia âm cực tia β, tia Rơngen(X), tia γ.
1.2.4. Kỹ thuật sunfit hóa.
Đây là phương pháp bảo quản rau quả bằng SO2 hoặc H2SO3. Khí SO2 và
H2SO3 là một chất khử mạnh, có tác dụng diệt trùng mạnh diệt các loại vi sinh
vật, nó có thể làm giảm hàm lượng O2 trong các tổ chức tế bào của rau quả.
H2SO3 tan vào các phức chất protein- lipoit của tế bào vi sinh vật làm chết tế bào
cản trở sự hô hấp của vi sinh vật và tham gia vào việc kết hợp với các sản phẩm
trung gian cản trở tới quá trình trao đổi của vi sinh vật. Vì thế cho nên đã kìm
hãm sự phát triển của vi sinh vật háo khí hoặc kìm hãm hoạt động của men oxy
Ngô Thị Toan

12

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

hóa khử H2SO3 không những có khả năng bảo quản rau quả chưa bị thối rữa mà
ngay cả rau quả đang bị hỏng nó cũng có khả năng làm giảm.

Để khử khí SO2 ra khỏi thành phẩm người ta có thể dùng phương pháp
đun cách thủy trong nồi hấp.
1.2.5. Bảo quản trong môi trường khí quyển điều khiển CA ( Controlled
atmosphere)
Là phương pháp bảo quản hoa quả tươi trong môi trường khí quyển mà
thành phần các khí như O2, CO2 được điều chỉnh hoặc được kiểm soát khác với
điều kiện bình thường. Khí CO2, O2 có tác dụng trực tiếp lên quá trình sinh lý,
sinh hóa của hoa quả, từ đó ảnh hưởng tới thời hạn bảo quản của chúng. Bảo
quản trong điều kiện hạ thấp nồng độ O2, tăng hàm lượng CO2 có thể làm giảm
quá trình hô hấp, chậm sự già hóa, nhờ đó kéo dài thời hạn bảo quản. Phương
pháp này có ưu điểm là cho hiệu quả tốt, thời hạn bảo quản dài, chất lượng hoa
quả hầu như không đổi trong quá trình bảo quản. Tuy nhiên, một nhược điểm
của phương phá này là khá phức tạp, phải chú ý đặc biệt trong đầu tư xây dựng
cũng như vận hành kho bảo quản.
1.2.6. Bảo quản trong môi trường biến đôi MA ( modified atmosphere)
Là phương pháp bảo quản mà hoa quả được đựng trong túi màng mỏng có
tính thẩm thấu chọn lọc hoặc đựng trong sọt có lót màng bao gói. Thậm chí hoa
quả còn được đựng trong container lớn được lót bằng vật liệu tổng hợp có tính
thẩm thấu chọn lọc đối với các loại khí.
1.3. Bảo quản bằng khí quyển biến đổi (MA).
Bảo quản bằng khí quyển biến đổi được định nghĩa là bao bọc sản phẩm
thực phẩm trong các vật liệu chắn khí, trong đó môi trường khí được thay đổi để
ức chế tác nhân gây hư hỏng, nhờ đó có thể duy trì chất lượng cao hơn của các
thực phẩm dễ hư hỏng trong quá trình sống tự nhiên hay kéo dài thời hạn sử
dụng.
Ưu điểm của MA là tăng đáng kể thời gian bảo quản do hạn chế được quá
Ngô Thị Toan

13

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

trình hô hấp, trao đổi và chuyển hóa các chất do đó làm giảm tổn thất sau thu
hoạch mà vẫn duy trì được chất lượng thương phẩm mà không cần dùng hóa
chất. Sản phẩm được bảo quản bằng MAP là sản phẩm “sạch” do không cần bất
cứ hóa chất bảo quản nào do đó nó tuyệt đối an toàn cho người tiêu dùng và môi
trường xung quanh, giảm chu kỳ đưa hàng, giảm phế thải, tốt cho chất lượng
cảm quan, tăng khoảng cách phân phối sản phẩm… bảo quản bằng MAP làm
cho quá trình mềm hóa bị chậm lại, quả vẫn giữ được độ chắc, cứng cần thiết,
các sắc tố chllorophil giảm chậm [5].
1.3.1. Bảo quản bằng lớp phủ ăn được.
Trong số các phương pháp bảo quản quả đang được nghiên cứu và sử
dụng hiện nay lớp phủ ăn được rất được chú ý. Lớp phủ ăn được là một lớp vật
liệu mỏng được áp dụng trên bề mặt sản phẩm hoặc để thay thế lớp sáp bảo vệ
tự nhiên và cung cấp một lớp chắn ẩm, O2 và sự di chuyển chất tan cho thực
phẩm. Các lớp phủ này được áp dụng trực tiếp trên bề mặt quả bằng cách phun,
nhúng hay quét để tạo ra một khí quyển biến đổi. Lớp màng bán thấm tạo thành
trên bề mặt quả sẽ giảm bớt quá trình hô hấp và kiểm soát sự mất độ ẩm cũng
như cung cấp các chức năng khác. Lớp sáp trên bề mặt hoa quả thường có độ
thấm hơi nước kém nên việc áp dụng mốt số lớp phủ bên ngoài sẽ làm tăng tính
chất chắn tự nhiên này và thay thế nó trong trường hợp lớp sáp được loại bỏ một
phần hoặc bị biến đổi trong quá trình bảo quản sau thu hoạch [27]. Lớp phủ ăn
được từ lâu đã được sử dụng để duy trì chất lượng và kéo dài thời hạn sử dụng
của một số loại quả tươi như các loại quả có múi ( như cam, chanh, quýt), táo
dưa chuột … lớp phủ ăn được có một số ưu điểm như: cải thiện khả năng duy trì

các thành phần chất màu, đường, axit, hương thơm, giảm hao hụt khối lượng,
duy trì chất lượng trong quá trình vận chuyển và bảo quản, giảm rối loạn khi bảo
quản, cải thiện sức hấp dẫn với người tiêu dùng, kéo dài thời hạn sử dụng [44].
Tuy nhiên, các lớp phủ này cũng bộc lộ một số nhược điểm. Lớp phủ dày có thể
hạn chế sự trao đổi khí hô hấp làm cho sản phẩm tích lũy etanol với hàm lượng
Ngô Thị Toan

14

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

cao và gây ra mùi khó chịu. Tính chất chắn hơi nước kém của lớp phủ có thể dẫn
tới hao hụt khối lượng làm mất độ ẩm của sản phẩm, nhưng nó có thể ngăn chặn
sự ngưng tụ hơi nước, là nguồn gây hư hỏng do vi khuẩn đối với quả được bao
gói. Những nhược điểm này có thể khắc phục nhờ lựa chọn loại và chiều dày lớp
phủ phù hợp và tránh xử lý những loại quả còn non không có mùi thơm hay bảo
quản quả đã phủ màng ở nhiệt độ cao [51].
Polime sinh học như protein, polysaccarit, lipit và nhựa là các vật liệu tạo
màng thường được sử dụng. Đặc tính lý hóa của polime sinh học có ảnh hưởng
lớn tới chức năng của lớp phủ nhận được. Việc lưa chọn vật liệu bao phủ thường
dựa trên tính tan trong nước, bản chất ưa nước- kỵ nước, tính dễ tạo màng và các
tính chất cảm quan của chúng [6;27].
1.3.1.1. Lớp phủ từ polysaccarit.
Một số polysaccarit đã được sử dụng trong công thức lớp phủ là tinh bột,
pectin, xenlulozo, chitosan và alginate. Các lớp phủ này là rào chắn oxy, mùi

thơm và dầu tuyệt vời đồng thời cung cấp độ bền và tính nguyên vẹn cấu trúc
nhưng lại không phải là lớp chắn ẩm hiệu quả do bản chất ưa nước của chúng.
Tính chất chắn oxy là do cấu trúc mạng lưới được liên kết hydro có trật tự và
chèn chặt cũng như độ tan thấp của chúng. Các lớp phủ này có thể làm chậm quá
trình chín, tăng thời hạn sử dụng của hoa quả được phủ mà không tạo ra các điều
kiện kỵ khí khắc nghiệt [46].
1.3.1.2. Lớp phủ từ protein.
Các lớp phủ ăn được từ protein động vật ( protein sữa) và protein thực vật
( như protein đậu nành, gluten lúa mỳ) có tính chất chắn oxy, cacbonic và lipit
tuyệt vời, đặc biệt là ở độ ẩm tương đối (RH) thấp [ 10]. Lớp phủ từ protein giòn
và có khả năng bị nứt do mật độ năng lượng cố kết của polyme này khá bền. Bổ
sung các chất hóa dẻo tương hợp có thể cải thiện khả năng co giãn và tính mềm
cao của lớp phủ. Cũng giống như lớp phủ polysaccarit lớp phủ từ protein có đặc
tính chắn nước tương đối kém, do bản chất ưa nước vốn có của các protein và
Ngô Thị Toan

15

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

các chất hóa dẻo ưa nước được bổ sung vào lớp phủ để tạo độ mềm dẻo cần
thiết.
1.3.1.3. Lớp phủ từ lipit.
Lipit ăn được bao gồm các lipit trung tính, axit béo, sáp và nhựa, là các
vật liệu phụ truyền thống đối với quả tươi, hiệu quả tạo ra trong rào chắn ẩm và

cải thiện hình thức bề mặt [30].
Các loại sáp (sáp ong, sáp paraffin, sáp candelilla và các loại khác) đã
được áp dụng làm lớp phủ bảo vệ cho quả tươi từ những năm 1930 với mục đích
ngăn chặn sự vận chuyển ẩm, giảm cọ xát bề mặt trong quá trình bảo quản và
kiểm soát sự hình thành vết rám mềm (thâm vỏ) ở các loại quả như táo nhờ cải
thiện tính nguyên vẹn cơ học và kiểm soát thành phần khí bên trong của quả.
Sáp là các este được tạo thành từ ancol mạch dài và axit béo no. Nói chung, lớp
sáp phủ thường có khả năng ngăn chặn sự vận chuyển ẩm tốt hơn là các lớp phủ
lipit và không lipit. Lớp phủ sáp đã được áp dụng rộng rãi cho các loại quả có
múi, táo… và nhiều loại rau khác khi cần bề mặt bóng láng. Lớp phủ từ sáp vẫn
tiếp tục được sử dụng cho cáo loại quả như chanh, dưa hấu, táo [8,9,17,19,40].
1.3.1.4. Lớp phủ từ polyme tổng hợp.
Gần đây các nhà khoa học tại Cơ quan nghiên cứu Nông nghiệp thuộc Bộ
Nông nghiệp Hoa Kỳ đã phát triển một lớp phủ mới được chế tạo từ polyvinyl
axetat ( PVAc) loại dùng cho thực phẩm, rẻ tiền và rất dễ sử dụng, lại cho hiệu
quả cao khi ngăn chặn sự hư hỏng của rau quả sau thu hoạch mà không gây mất
màu. Lớp phủ này được áp dụng cho rau quả bằng phương pháp nhúng, phun
hay quét. Lớp phủ từ PVAc có một số ưu điểm như : làm chậm quá trình hô hấp
và duy trì độ chắc của quả [23].
PVA thường được chế tạo bằng phương pháp trùng hợp nhũ tương. Nhũ
tương PVAc là chất lỏng màu trắng sữa chứa khoảng 55% PVAc (theo khối
lượng) dễ dàng áp dụng và có thể làm sạch thiết bị bằng nước.

Ngô Thị Toan

16

K33C-Khoa Hóa Học

Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Bảng 1.1: Ví dụ về áp dụng các lớp phủ ăn được cho quả.
Loại quả
Táo

Lê
Mận
Xoài

Vật liệu bao phủ
HPMC, CMC, hai lớp polysaccarit/
lipit, sáp, shellac, nhũ tương protein ván
sữa- sáp ong, PVAc
Metylxenlulozo, PVAc
PVAc, HPMC
Sáp, shellac, dẫn xuất xenlulozo,
PVA
Chitosan, PVAc

Tài liệu tham
khảo
[16], [24], [29],
[36], [37]
[24], [37]
[24],[35]
[24], [25]

Quả có
[21], [24]
múi
Đào
Sáp, CMC, PVAc
[24], [48]
Dâu
Chitosan, HPMC, PVAc
[24], [34]
1.3.2. Bảo quản bằng màng bao gói khí quyển biến đổi (MAP).
1.3.2.1. Giới thiệu chung về MAP.
Trong các phương pháp để tạo môi trường khí quyển biến đổi (MA) thì
phương pháp đơn giản nhất là sử dụng các bao bì chất dẻo. Các loại bao bì này
chỉ cho phép các loại khí cũng như hơi nước thẩm thấu qua một cách hạn chế.
Với các loại bao bì này độ thẩm thấu của O2 nhỏ hơn độ thẩm thấu của CO2
khoảng 3- 10 lần. Sở dĩ các bao bì chất dẻo được sử dụng rộng rãi trong rau quả
vì chúng có nhiều đặc tính ưu việt mà các vật liệu khác không có như: độ thẩm
thấu cao đối với CO2 và O2, độ thẩm thấu đối với hơi nước và hơi ẩm thấp, có
độ thẩm thấu chọn lọc đối với CO2 và O2; có độ bền hóa học cao, có thể uốn gấp
được rất nhiều lần mà không bị gãy; không mùi vị lạ không độc hại không bị
mốc ( các dặc tính này được duy trì thậm chí là ở nhiệt độ thấp) và quan trọng là
có thể hàn gắn nhiệt.
Bao gói khí quyển biến đổi có ảnh hướng đến đặc tính sinh lý của quả.
Các thông số chất lượng như khả năng lưu giữ chất màu, glutathion, axit
ascorbic, đường, ancol đường, amino axit cũng bị ảnh hưởng trong quá trình bảo
quản bằng MAP. Trong quá trình bảo quản khí quyển biến đổi nồng độ O2, CO2,
C2H4 trong tế bào thực vật quyết định ứng đáp sinh lý và sinh hóa của tế bào đó.
Ngô Thị Toan

17

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Lợi ích của MAP đối với một loại quả nhất định có thể dự đoán từ thông tin về
nguyên nhân cơ bản gây hư hỏng và những tác động đã biết về những nguyên
nhân này như hô hấp, thay đổi về thành phần, thoát hơi nước, rối loạn sinh lý, hư
hỏng do bệnh lý.
Do những ưu điểm của MAP trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu ứng
dụng MAP trong bảo quản rau quả và thực phẩm tươi sống như O’ Beirne đã
nghiên cứu kết hợp MAP với bảo quản lạnh ứng dụng bảo quản thịt bò, thịt gia
cầm, và một số loại rau quả tươi như táo, khoai tây, rau diếp. Varoquaux và
cộng sự [49] đã nghiên cứu bảo quản giá đỗ bằng MAP. Song và cộng sự [43] đã
nghiên cứu biến đổi bên trong bao gói MAP kết hợp với chất hấp thụ ẩm để bảo
quản việt quất.
Hiện nay nước ta cũng đã nghiên cứu sử dụng bao gói khí quyển biến đổi
và bảo quản trong môi trường khí quyển điều khiển. Tuy nhiên nghiên cứu này
mới chỉ ở phòng thí nghiệm chưa được ứng dụng nhiều trong thực tế.
* Một số yếu tố ảnh hưởng đến MAP:
 Các yếu tố phụ thuộc vào sản phẩm:
- Khả năng ngăn ngừa sự khuyếch tán của O2, CO2, C2H4, H2O. Hầu hết
rau quả thích hợp với nồng độ oxy từ 1- 5% và mức độ CO2 là từ 5- 10%. Tuy
nhiên các enzyme tiêu thụ O2 của cây có thể hoạt động trong môi trường nồng
độ O2 < 1%. Sự chênh lệch giữa nồng độ O2 (hay CO2) bên ngoài và lượng O2
(CO2) bên trong tế bào được xác định chủ yếu bởi khả năng của các tế bào
chống lại sự khuyếch tán khí. Khả năng này là rất khác nhau tùy theo cây, loại

cây trồng, tế bào cây và trạng thái chín, nhưng ít bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ. Sự
khác nhau này phản ánh sự khác nhau về khả năng ngăn ngừa khuyếch tán hơn
là sự khác nhau về sinh hóa giữa rau quả. Có thể phản ứng về sức chịu đựng
khác nhau đối với điều kiện CO2 và O2 thấp.
- Quá trình hô hấp.
- Sản sinh etylen và độ nhạy với etylen.
Ngô Thị Toan

18

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

- Nhiệt độ tối ưu.
- Độ ẩm tương đối (RH) tối ưu.
 Các ảnh hưởng của môi trường:
- Nhiệt độ và độ ẩm tối ưu.
- Thiết bị vệ sinh.
1.3.2.2. Công nghệ chế tạo màng MAP.
Màng bao gói khí quyển biến đổi thường được sử dụng theo phương pháp
đùn thổi sử dụng các loại nhựa plastic. Quá trình công nghệ đùn như sau: trục
vít quay ở trong xi lanh trục tròn được nung nóng, cố định và trong khe rãnh
giữa trục vít và xi lanh, khối chất dẻo đã được định hướng sẽ được làm nóng
chảy, làm nhuyễn, được trục vít vấn chuyển lên phái trước và qua khe hở định
hình của đầu đùn nó được đẩy ra ngoài thành sản phẩm [1].
Các thành phần chính của máy đùn:

- Động cơ
- Hộp giảm tốc.
- Trục vít và xi lanh.
- Bộ phận nạp liệu.
Ở trên xi lanh đã được xếp đặt nhiều vùng ra nhiệt, trên mỗi vùng có thể
xác định nhiệt độ cho trước một cách riêng biệt, đồng thời có thể điều chỉnh
được. Tùy từng trường hợp bên cạnh các vùng ra nhiệt người ta cũng nắp thêm
các bộ phận làm lạnh, phục vụ cho sản xuất điều chỉnh nhiệt độ được linh hoạt
hơn. Khoang cấp liệu thì luôn được làm nguội để ngăn không cho chất dẻo bị
chảy ở gần nó, tránh làm ảnh hưởng đến việc cấp liệu cho máy.

Ngô Thị Toan

19

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

Hình 1. Sơ đồ nguyên lý máy đùn
Thiết bị dùng để thổi màng bao gồm máy đùn có lắp đầu thổi màng, vành
làm nguội, thiết bị trải phẳng màng, hệ trục kéo màn, thiết bị cuộn. Đối với công
nghệ thổi màng người ta thường dùng đầu đùn vuông góc và sản phẩm được kéo
lên theo phương thẳng đứng. Với giải pháp như vậy các máy và thiết bị nặng
đều được đặt trên nền xưởng còn cặp trục kéo và thiết bị trải phẳng màng thì
được lắp giá trên bộ khung phù hợp. Ưu điểm của phương pháp này là trọng
lượng của màng sẽ không tác dụng đến khối chất dẻo nóng chảy ra khỏi đầu

đùn. Từ đầu đùn thổi màng chất dẻo được đùn ra ở dạng ống mỏng, sau đó
người ta thổi nó tới kích thước mong muốn. Không khí dùng để thổi được dẫn
vào bằng ống thông qua lỗ đầu đùn.
Bằng công nghệ thổi màng, người ta có thể sản xuất các loại màng có
nhiều lớp, trong trường hợp này tất nhiên cần phải có nhiều máy đùn, tiếp theo
là cần phải có đầu thổi màng mà từ đó các dòng chất nóng chảy khác nhau được
chồng lên nhau thành các lớp [1].
1.3.2.3. Vật liệu để chế tạo màng MAP.
Mặc dù nhiều loại màng chất dẻo có khả năng sử dụng cho mục đích bao
gói nhưng rất ít loại được sử dụng để bao gói các sản phẩm tươi, thậm chí còn ít
loại hơn nữa có tính chất thấm khí phù hợp với MAP. Do hàm lượng O2 trong
MAP thường giảm từ 21% ở điều kiện thường xuống còn 2- 5% trong bao gói
nên điều nguy hiểm là CO2 sẽ tăng từ 0,03% ở điêu kiện thường lên 16- 19%
trong bao gói. Điều này là do có sự tương quan tỷ lệ 1:1 giữa O2 tiêu thụ và CO2
Ngô Thị Toan

20

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

giải phóng. Hàm lượng CO2 cao có thể gây hại cho hầu hết các loại rau quả nên
màng bao gói lý tưởng phải để CO2 thoát ra nhanh hơn là O2 thấm vào. Độ thấm
CO2 đôi khi phải cao hơn gấp 3- 5 lần so với độ thấm O2 tùy thuộc khí quyển
mong muốn. Màng lý tưởng phải có các đặc tính sau:
- Khả năng thay đổi tính chất thấm khí khi tăng nhiệt độ.

- Kiểm soát được tốc độ thấm hơi nước để ngăn chặn sự tích lũy hơi qua
bão hòa và ngưng tụ.
- Khả năng cảnh báo cho người tiêu dùng khi chất lượng sản phẩm bên
trong không ở trạng thái tốt nhất.
- Khả năng chịu nhiệt và ozon tốt.
- Tính phù hợp thương mại và dễ gia công ứng dụng.
- Không phản ứng với sản phẩm và không gây độc hại.
- Dễ in và có thể ghi nhãn.
Màng bao gói thường được chế tạo từ các loại nhựa nhiệt dẻo như
polypropylen (PP), polyetylen tỷ trọng thấp (LDPE), polyetylen mạch thẳng tỷ
trọng trung bình ( LMDPE), polyetylen tỷ trọng cao (HDPE), poly vinylclorua
(PVC). Trong số này màng được ưa dùng nhất là LDPE do tính chất chắn khí rất
tốt của nó. Màng PVC là loại màng có tính chất chắn khí rất tốt, tuy nhiên hiện
nay nó bị hạn chế sử dụng trong thực phẩm và sắp tới sẽ bị cấm sử dụng [47].
1.3.2.4. Giới thiệu về PE và phụ gia vô cơ
a- polyetylen là hợp chất hữu cơ gồm nhiều nhóm etylen CH2- CH2 liên kết với
nhau bằng các liên kết hydro no.
Polyetylen được điều chế bằng phản ứng trùng hợp các mmonome etylen
( C2H4).
n CH2 = CH2

(−CH2−CH2−)n

*Tính chất vật lý: polyetylen màu trắng, hơi trong không dẫn điện và
không dẫn nhiệt, không cho nước và khí thấm qua. Tùy thuộc vào loại PE mà
chúng có nhiệt độ hóa thủy tinh xấp xỉ -100oC và nhiệt độ nóng chảy xấp xỉ
Ngô Thị Toan

21

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

120oC.
*Tính chất hóa học: polyetylen có tính chất hóa học như hydrocacbon no
như: không tác dụng với các dung dịch axit, kiềm thuốc tím, và nước brom. Ở
nhiệt độ cao hơn 70oC PE hòa tan kém trong các dung môi như toluen, xilen,
amilacetat, tricloetylen, dầu thông, dầu khoáng… Dù ở nhiệt độ cao, PE cũng
không thể hòa tan trong nước, trong các loại rượu béo, aceton, ete etylic,
glycerin và các loại dầu thảo mộc.
*Ứng dụng: do các tính chất trên, polyetylen được dùng bọc dây điện, bọc
hàng, làm màng mỏng che mưa, chai lọ, chế tạo thiết bị trong ngành sản xuất
hóa học… Ngoài ra, nhựa PE còn được sử dụng trong lĩnh vực bao gói thực
phẩm cũng như dùng để bao gói bảo quản các loại hoa quả sau khi thu hái.
Phân loại: dựa vào khối lượng phân tử, tỷ trọng, độ kết tinh và mức độ
khâu mạch mà PE được chia thành các loại sau:
Bảng1.2 : Phân loại các loại nhựa PE
Tên
Kí hiệu
PE trọng lượng phân tử cao
HDPE
PE trọng lượng phân tử siêu cao
UHMWPE
PE trọng lượng phân tử trung
MDPE
bình

PE mạch thẳng trọng lượng
LLDPE
phân tử thấp
PE trọng lượng phân tử thấp
LDPE
PE trọng lượng phân tử rất thấp
VLDPE
b-Phụ gia sử dụng trong quá trình tạo màng MAP


Tỷ trọng g/cm3
≥ 0,941
0,935- 0,93
0,926- 0,94
0,915- 0,925
0,91- 0,94`
0,915- 0,88

Phụ gia Bentonit (được phát hiện vào năm 1908) là một loại

đất sét hình thành từ sự biến đổi của tro núi lửa, nó bao gồm chủ yếu là khoáng
smectit và khoáng montmorillonit (MMT). Nhóm smectit gồm: hetorit, saponit,
beidelit và nontronit.
- Thành phần chính của bentonit tự nhiên là khoáng MMT có công thức
hóa học tổng quát là Al2O3.4SiO2.nH2O và một số loại khoáng sét như:
+ Saponit: Al2O3[MgO].4SiO2.nH2O
Ngô Thị Toan

22

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

+ Beidelit: Al2O3.3SiO2.nH2O
+ Nontronit: Al2O3[Fe2O3].4SiO2.nH2O
Ngoải ra, trong bentonit còn có một số khoáng Clay như Kaolinit,
chlorite, mica và các khoáng như: Canxit, pirit, manhetit, biotit, đolomit, các
muối kiềm, các oxit tự do và các chất hữu cơ. Bentonit được gọi tên theo khoáng
vật chính là MMT.
Cấu trúc của các hạt bentonit (MMT) là các lớp mỏng, mỗi lớp mỏng có
đường kính khoảng 100- 200 nm và có chiều dày cỡ 1nm. Có từ 5- 8 lớp mỏng
như vậy kết hợp với nhau tạo thành một hạt sơ cấp( chiều dày 8- 10nm). Các hạt
sơ cấp kết tụ lại không theo trật tự tạo thành các hạt lớn hơn, có đường kính từ
0,1- 10µm. Diện tích bề mặt của clay rất lớn từ 700- 800 m2/gam.
Ở Việt Nam có trữ lượng lớn bentonit ( khoảng 20 triệu m3) phân bố chủ
yếu ở mỏ Di Linh- Thuận Hải với thành phần chủ yếu chứa khoáng MMT kiềm
thổ.
Bentonit khai thác từ các mỏ là một chất rắn đặc biệt chứa 30% hàm
lượng nước. Nguyên liệu đầu được nghiền nát, nếu cần thì được hoạt hóa bằng
bột xôda (Na2CO3). Sau đó, nó được sấy khô tới khi chỉ còn 15% hàm lượng
nước. Cuối cùng, bentonit được sàng lọc và xay nghiền đến các kích thước thích
hợp. Trong một số trường hợp đặc biệt, bentonit được tinh chế lại để loại bỏ
những quặng không có giá trị và được xử lý bằng axit hoặc kết hợp với hợp chất
hữu cơ để tạo thành clay hữu cơ.
- Một số tính chất của bentonit: có khả năng hấp thụ nước và trương, có
tính thấm khí thấp, có màu trắng, xám, hoặc hồng lẫn với màu vàng và xanh, có

các vân tinh thể màu trắng, có dung lượng trao đổi cation rất cao. Bentonit có
một số tính chất đặc biệt như : bị hidrat hóa, trương lên trong nước và có khả
năng tạo keo mạnh, khi hòa tan trong nước chúng tạo thành dung dịch sền sệt,
nhớt dính… Những tính chất này làm cho giá trị sử dụng của nó ngày càng tăng.
 Một số ứng dụng của bentonit
Ngô Thị Toan

23

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

- Dùng trong xây dựng: sản xuất xi măng, vữa.
- Dùng trong các chi tiết máy, để bôi trơn, trong bộ phận định vị của mũi
khoan.
- Do có tính chất hấp phụ tốt nên được ứng dụng rộng rãi để lọc nước, xử
lý ion kim loại nặng gây ô nhiễm nước…
- Dùng để loại bỏ tạp chất trong sản xuất dầu ăn và chất béo. Trong đồ
uống như bia rượu và nước khoáng…
- Trong nông nghiệp: sử dụng bentonit như một phần thức ăn bổ sung cho
gia súc, chế tạo các bình gốm để thuốc diệt cỏ và thuốc trừ sâu.
- Trong mỹ phẩm, nó được dùng để chế tạo kem bảo vệ, nước rửa mỹ
phẩm. Ngoài ra, bentonit còn được sử dụng để sản xuất bột giặt, sơn, thuốc
nhuộm.
 Silica
Silica là một chất rất sẵn có trong tự nhiên, cộng thêm với tính năng ưu

việt của nó trong các quá trình hóa học tạo nên cho silica một vị thế đáng được
trân trọng. Silica thực chất là điôxit silic, ở dạng hạt cứng và xốp (có vô số
khoang rỗng li ti trong hạt). Công thức hóa học đơn giản của nó là SiO2.nH2O
(n<2), nó được sản xuất từ natri othosilicat (Na2SiO4) hoặc Silic TetraClorua
(SiCl4). Hiện nay silica có vai trò rất quan trọng trong công nghệ hóa học từ đơn
giản đến phức tạp. Silica được dùng rất nhiều làm xúc tác trong tổng hợp hữu cơ
hóa dầu, lọc nước,...
Trong đời sống hàng ngày, người ta thường gặp silica trong những gói
nhỏ đặt trong lọ thuốc tây, trong gói thực phẩm, trong sản phẩm điện tử. Ở đó,
silica đóng vai trò hút ẩm để giữ các sản phẩm trên không bị hơi ẩm làm hỏng.
Silica hút ẩm nhờ hiện tượng mao dẫn ở hàng triệu khoang rỗng li ti của nó, hơi
nước bị hút vào và bám vào chỗ rỗng bên trong các hạt. Một lượng silica cỡ một
thìa cà phê có diện tích tiếp xúc cỡ một sân bóng đá. Silica có thể hút một lượng

Ngô Thị Toan

24

K33C-Khoa Hóa Học


Trường Đại Học Sư Phạm Hà Nội 2

Khóa luận tốt nghiệp

hơi nước bầng 40% trọng lượng của nó và có thể làm độ ẩm tương đối trong hộp
kín giảm xuống đến 40%.
Khi silica đã ngậm no nước, ta có thể tái sinh nó bằng cách giữ nó ở nhiệt
độ khoảng 150 °C trong khoảng nửa giờ hoặc cho tới khi nào nó trở về màu phớt
xanh.

Silica có hiệu quả hút ẩm và tính kinh tế cao so với các loại hút ẩm khác.
Nơi sản xuất silica nhiều nhất là Thượng Hải, Thanh Đảo của Trung Quốc.
1.4 . Một số phương pháp điều chỉnh độ thấm khí qua màng MAP
Yếu tố quyết định đến hiệu quả bảo quản của màng bao gói là tính chất
thẩm thấu trao đổi khí và hơi nước của màng. Để đạt được tính chất thẩm thấu
trao đổi khí tốt, có nhiều phương pháp như điều chỉnh chiều dày màng, tạo màng
bằng phương pháp đùn kết hợp, phương pháp đục lỗ, phương pháp đưa thêm
phụ gia vào màng.
1.4.1. Điều chỉnh độ dày màng
Sản xuất màng theo phương pháp đùn thổi có thể điều chỉnh độ dày màng
nhờ thay đổi khoảng cách và tốc độ quay của con lăn và điều chỉnh đầu tạo hình.
Ngoài phương pháp này còn có thể điều chỉnh tính chất thẩm thấu trao đổi khí
của màng bằng phương pháp đùn kết hợp. Đây thực chất là phương pháp đùn
nhiều màng cùng một lúc với các đầu đùn khác nhau và ghép các màng này lại
với nhau khi chúng còn đang ở trạng thái mềm cao. Bằng phương pháp này sẽ
thu được màng đa lớp có thể tổ hợp các màng có tính chất khác nhau trong một
cấu trúc màng đồng nhất.
Một cách hiệu quả để thu được màng đa lớp là dán các màng có tính chất
khác nhau lại với nhau bằng các lớp kết dính. Lớp kết dính này thường cũng là
một lớp màng mỏng của một loại polyme nhiệt dẻo, chẳng hạn polyvinyl axetat
(PVA), côplyme etylen (EVA) biến tính. Khi đùn ở nhiệt độ cao, lớp kết dính
này sẽ kết dính các lớp màng lại với nhau tạo thành một màng đồng nhất. Với
phương pháp này các màng khác hẳn nhau về độ kết dính nhiệt cũng có thể tổ
Ngô Thị Toan

25

K33C-Khoa Hóa Học