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

MỞ ĐẦU
PHẦN I. TỔNG QUAN

Cùng
với thiệu
sự phát
triển của
kinh phẩm
tế, thương mại, dịch vụ hàng hóa, nhu
1.1. Giới
về màng
bao nền
gói thực
cầu của1.1.1.
ngườiYêu
tiêucầu
dùng
về màng
các sản
ngày[13]
đang ngày một gia
đôi với
bọcphẩm
thực thiết
phẩmyếu
[19]hàng
[18] [15]
tăng, đặc biệt là nhu cầu về các mặt hàng thực phẩm. Một trong nhũng tiêu chuẩn
hàng đầu để người tiêu dùng lựa chọn thực phẩm là chất lượng của sản phẩm. Việc
Không giống như các loại hàng hóa được bao gói trơ, yêu cầu bao gói của
nghiên cứu các phương pháp để đảm bảo chất lượng sản phẩm từ lâu đã được các

thực phẩm rất phức tạp do thực phẩm thường là những hệ động có thời hạn bảo quản
nhà khoa học nghiên cứu như: bảo quản lạnh, bảo quản bằng hoá chất, bảo quản
hạn chế và các yêu cầu bao gói riêng. Ngoài ra, các loại thực phẩm đều phải được
bằng việc đóng gói..
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
Việcchất
sử dụng
đóng gói
ảnh hưởng
đếnchất
các quang
thuộc tính
như: tính
chắn màng
(hơi nước,
khí,thực
ánhphẩm
sáng,cóhương
thơm),lớn
tính
(độ
của sản
phẩm,
quyết
địnhhàn
chất
của sản
và làm
tối đa

mức
trong
suốt),
độ chúng
bền, khả
năng
vàlượng
đúc, khả
năngphẩm
in nhãn
mác,giảm
độ bền
nhiệt...
độ thaytự đổi
sản phẩm.
Mộtthích
trong
thách
đối vớitiêu
cácdùng
loại và
màng
tương
các đối
vấn với
đề như
khả năng
ứngnhững
của vật
liệuthức

với người
giá
bọc
trong
sản xuất
là phải
tính bền
của
thànhthực
cạnhphẩm
tranh.công
Vật nghiệp
liệu bao
gói quá
phải trình
phù hợp
với quy
địnhgiữ
về được
thực phẩm
và bao
sản
hạn sử
củavàchúng.
phủvàthực
phẩm
phải
tính ổn
gói, phẩm
tương hay

tác giữa
thựcdụng
phẩm
vật liệuMàng
bao gói
không
được
ảnhcóhưởng
tớiđịnh,
chất
duy trìthực
được
tính và
chất
học, tính năng bảo vệ và tính năng sử dụng trong suốt quá
lượng
phẩm
độ hóa
an toàn.
trình bảo quản.
Một trong những thách thức đối với ngành công nghiệp bao gói thực phẩm
Màng
phủ
được
là một
phẩmgóiđược
sử dụng
rấtdụng
phổ
trong quá

trình
sảnănxuất
là phải
làmloại
hài màng
hòa độphủ
bềnthực
của bao
với thời
hạn sử
biến sản
nhằm
cải thiện
chấtbao
lượng
dụng
nó chắn,
đã thểtính
hiệnchất
rõ cơ
trong
của
phẩm.
Vật liệu
gói của
phảithực
bền,phẩm.
duy trìTác
được
tínhcủa

chất
lý
thực
khẳngkhác
địnhtrong
bằngquá
chính
đánh thực
giá, phẩm
sức tiêu
cũng tiễn
như và
cácđược
tính chất
trìnhnhững
bảo quản
và thụ
phảicủa
phânkhách
hủy
hàng.
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 với một sô thực phẩm đặc biệt
Lớp polyme K47

21

Đại học Bách Khoa Hà Nội

đảm độ bền màu sắc và vi sinh vật. Bao gói bằng khí quyển biến đổi MAP với hàm
lượng C(Y và No 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.
1.1.22. ĐỒ ăn sẵn [19] [17]

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 No thay cho 02 và
COo nhằm ức chế vi sinh vật thường hay được áp dụng nhất.
1.12.3. Sản phẩm hơ sữa [19] [18]

Sữa, kem và các sản phẩm lên men từ sữa hầu hết các loại phomat đều cần
bao gói thấm ít Oo nhằm tránh quá trình oxi hóa và sự phát triển của các vi sinh vật
không mong muốn. Tỷ lệ COo/Oo 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 lượng Oo
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.
1.12.4. ĐỒ uôhg [ 19] [9]

Lớp polyme K47

3

Đại học Bách Khoa Hà Nội


1.12.5. Hoa quả và rau tươi [19] [17] [10] [11]

Rau quả tiếp tục hô hấp, thoát hơi nước và tạo các hoocmon gây chín, etylen,
sau khi thu hoạch làm cho nồng độ CCL, 02, hhO 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,
ccx, CX), 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 lão 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. Một 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
COVOrì 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.
1.12.6. 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 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 [19] [17]

Hầu hết các kiểu hư hỏng thường thấy của thực phẩm đông lạnh là sự phân

Lớp polyme K47

4

Đại học Bách Khoa Hà Nội


Đối với màng polyme thông thường có thể thu được tốc độ truyền hơi nước
phù hợp ở nhiệt độ đông lạnh nhỏ hơn -20°c. 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.
1.12.8. 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 0X1 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 lóp phủ ăn được

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 mang phụ gia sản
phẩm như 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 sởlipit

12.1.1. Sáp mỡdầu_ [18] [19] [20] [15] [6]

Lớp polyme K47

5

Đại học Bách Khoa Hà Nội


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 - 4°c. Thịt gia cầm và cá đông lạnh
không bị tách nước khi phủ bằng dầu trong nước, nhũ tương được chuẩn bị ở 6080°c 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 - 79°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 được sử dụng làm lớp phủ bảo vệ để kiểm soát khả năng mất
ẩm của thịt đông lạnh. Các lóp phủ này được áp dụng lên thịt trước khi bảo quản
lạnh ở dạng nhũ tương nước của axit hoặc ancol béo và chất nhũ hoá ở nhiệt độ cao
(50 - 90°C). Kết quả sẽ tốt hơn đối với thịt đông lạnh nếu trước khi áp dụng màng
chất béo, thịt được phủ đá. Lốp trung gian ưa nước của đá, glyxerin hoặc nướcglyxerin được 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.
1.2.12. 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 được tổng họp bằng phản ứng của glyxerit với andehit glyxerit hoặc qua quá
Lớp polyme K47
Đại học Bách Khoa Hà Nội
6


hơn so với màng polyamit, etyl xenlulozơ và thấm hơi nước nhiều hơn so với màng
cenloían và PE. về khả năng chắn oxi thì lớp phủ glyxerin monostearat hoá ít thấm
oxi hơn.
1.2.2. Màng phủ trên cơ sởpolysaccarit [18] [17] [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 hi
sinh thay vì chắn ẩm.

7.2.2.7. Alginat [18] [6] [22] [15]

Alginat là chất được chiết từ rong nâu thuộc họ Phaephyceae, là một loại 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 khi các
polysaccarit ưa nước khác chúng có tính chất thấm hơi nước cao. Khả năng phản
ứng của alginat cho phản ứng 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.

Một quy trình được thương mại hoá ở Nauy năm 1950, trong đó các sản
Lớp polyme K47
Đại học Bách Khoa Hà Nội
7


Na alginat lên các sản phẩm sau đó đến dung dịch muối Ca để tạo gel. Một số muối
Ca có thể được dùng để tạo nên lớp phủ gel alginat. Tuy nhiên, các loại màng
alginat thu được từ CaCL bền hơn là với gluconat canxi, nitrat hoặc propionat.

Alginat thường được kết hợp với tinh bột thường và tinh bột biến tính,
oligosaccarit, hoặc đường đơn giản trong thịt chứa hàm lượng xác định. Độ bền
chống xé của màng alginat tăng khi bổ sung mantozơ, lactozơ và sirup ngô có
đương lượng detroza trung bình(52 -54). Tuy nhiên, khi đưa các đường 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 nhưng bằng cảm quan và kinh nghiệm
của mình, người ta đã thấy rằng hương vị của thịt bò chế biến và thịt lợn khi đã
được phủ màng alginat hoặc màng alginat - tinh bột sẽ có hương vị kém hơn các
mẫu không phủ màng. Điều này là do vị đắng tạo ra bởi dung dịch CaCL.

Hơn nữa, các Ca tự do và các cation kim loại khác được dùng để tạo gel, lốp
phủ alginat có thể làm tăng hoạt tính của enzym thuỷ phân protein trên bề mặt
miếng thịt nhờ hoạt động như chất hoạt hoá enzym. Dữ liệu đánh giá cảm quan cho
thấy lớp phủ alginat được tạo gel trong dung dịch canxi propionat có mùi vị tốt hơn
so với lóp phủ được tạo gel trong dung dịch CaCL. Tuy nhiên, do canxi propionat có
đặc tính ion hoá yếu hơn CaCL nên để thu được lớp phủ có độ bền tương đương thì

thời gian nhúng trong dung dịch canxi propionat phải lâu hơn.
1.2.22. Careagenan [18] [19]

Careagenan
Lớp polyme K47

là

một

polyme

glactoza
8

được

chiết

từ

rong

Đại học Bách Khoa Hà Nội

Irish


trước khi đông lạnh và bảo quản ở -18°c 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 được bổ
sung vào dung dịch phủ careagenan thì có thể làm chậm quá trình hư hỏng khi bảo
quản ở -18°c trong 7-8 tháng.

Bổ sung vào lớp phủ careagenan các miếng thịt gà bằng cách nhúng vào dung
dịch 40g/ 1 careagenan tại 64°c. Trong quá trình bảo quản ở 2°c thì thời hạn bảo
quản của thịt gia cầm tăng nhẹ. Quá trình hư hỏng sẽ chậm lại nhờ bổ sung một
chất kháng khuẩn tan trong nước (như: Clo tetraxylin, oxitetracylin) vào màng
careagenan. 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-kháng khuẩn. Tuy nhiên, các chất kháng khuẩn không được sử dụng cho gia
cầm trong một thời gian dài.
12.2.3. Agar [18] [2]

Agar là một loại gôm nhận được từ 1 loại tảo biển đỏ thuộc họ
Rhotophyceane và cũng giống như careagenan. Nó là một polyme galactoza tạo gel
chắc được dặc trưng bởi điểm nóng chảy cao hơn nhiều nhiệt độ tạo gel ban đầu.
Cung giống như màng careageenan, màng agar được bổ xung 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°c.  Thời gian bảo quản
của thịt bò ở 5°c được kéo dài hơn 2 ngày khi sử dụng màng agar được hoá dẻo
bằng glixerin 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.
Lớp polyme K47

9

Đại học Bách Khoa Hà Nội

hợp dextran từ quá trình lên men succozơ. 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 giăm 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 ete Xenlulozơ [18] [9] [15]

Xenlulozơ là một loại polysaccarit cấu trúc từ thực vật được tổng hợp từ Dglucozơ liên kết với P"l,4 glycorit xenlulozơ. Xenlulozơ tự nhiên là 1 tinh 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 trên mạch glucozyl của xenlulozơ đã được sử dụng
để tạo các dẫn xuất có ích, các ete xenlulozơ khác là các họp 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
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.

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 được 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 được HPMC. MC, HPC và HPMC là các ete xenlulozơ
không ion có thể tan trong nước lạnh và tạo gel nhờ gia nhiệt. Chúng được sử dụng
trong thương mại để tạo ra màng ăn được có chức năng chắn 02 và ngăn lượng ẩm
thoát ra trên các loại thực phẩm khác nhau.

Lớp polyme K47

10

Đại học Bách Khoa Hà Nội


chín (8-20%) so với đối chúng do khả năng mất ẩm được kiểm soát bằng màng
HPMC được tạo ra bằng cách gel.

Xenlulozơ xử lý bằng kiềm được chuyển thành CMC nhờ phản ứng với muối
monoclo axetat. CMC là một ete xenlulozơ không ion tan trong nước lạnh và nóng,
thường 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 sucrozo được thương mại hoá.

Tuy nhiên đưa CMC vào thành phần lớp phủ ăn được cho thịt vẫn chưa được
nghiên cứu. EC không tan trong nước được tạo ra nhờ phủ của xenlulo kiềm với etyl
clorua. 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. Như các loại màng nóng chảy từ EC, kết hợp có khả năng bóc ra dễ dàng. 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 5°c.

Tuy nhiên, lóp 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 lóp phủ
trên cơ sở este xenlulozơ của axit hữu cơ như xenlulozơ propyonat, 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.

Lớp polyme K47

11

Đại học Bách Khoa Hà Nội


đạm đậu nành và protein váng sữa thường có tính chất chắn Ck 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 lóp phủ
protein trên thịt và các sản phẩm khác phải tính đến các phản ứng có hại có thể xảy
ra đối với protein. VD: allgen trong thực phẩm được phát hiện trong phần protein
của sữa, trứng, lạc, đậu nành và gạo.
1.22.7. Collagen [18] [8] [23]

Lớp mô tái sinh của da bê loại dùng cho thực phẩm đã được sử dụng để sản
xuất màng bọc xúc xích từ collagen. Để thay thế cho màng collagen, hãng ƯL đã
phát triển công nghệ bọc collagen sử dụng phương pháp đùn ra quanh xúc xích.
Quá trình đùn ép là quá trình liên tục và dễ khống chế hơn so với quá trình gián
đoạn thông thường trong đó thịt xay được nhồi vào màng tạo trước. Các dây chuyền
chế biến lớn với năng suất cao được sử dụng công nghệ ép đùn để tạo vỏ ngoài
collagen. Hơn nữa, việc sử dụng các loại protein khác collagen như bột mỳ, zein
ngô trong sản xuất vỏ xúc xích cũng được đưa ra.

Màng collagen ăn được (Coffi, Brechteen, Mt Clemens, MI) cũng được sử
dụng cho các sản phẩm nướng, jambong không xương, cá file, thịt bê nướng và pate
thịt, đã được thương mại hoá ở Mỹ cuối năm 1980. Theo các nhà sản xuất thì màng

colagen có thể giảm được sự co khi và tăng khả năng không tiết dịch của sản phẩm

Lớp polyme K47

12

Đại học Bách Khoa Hà Nội


Màng gelatin được tạo ra bằng cách thuỷ phân một phần collagen, trong công
nghiệp dược phẩm và thực phẩm là qúa trình kết nang các thành phần và sản xuất vỏ
bọc cho viên nén. Bảo quản thịt và các các thực phẩm khác với màng gelatin được
nghiên cứu và công bố trong các bằng sáng chế.

Tương tự như các loại màng ăn được khác, lóp phủ gelatin có khả năng mang
chất chống oxi hoá. Thịt gà tây được phun bằng dung dịch huyền phủ tạo gelatin với
chất chống oxi hoá khác nhau, ít bị oxi hóa lipit hơn ở trong da và mỡ thịt (giá trị
peroxit thấp hơn 60-90%) so với đối chứng trong quá trình đông lạnh ở -12°c trong
6 tháng.

Các dung dịch axit của gelatin và muối photphat như hexameta photphat
cũng như các dung dịch gelatinat kim loại được áp dụng cho thịt chế biến (xúc xích,
thịt xông khói, jambong). Việc làm khô, tạo trong suốt có khả năng bảo vệ, chống
lại sự phát triển của nấm mốc, gỉ muối, oxi hoá chất béo, mất mỡ. Các sản phẩm
được bọc cũng có thể hàn gắn trong các màng bao gói chống nước thông thường.

7.2.2.9. Protein sữa [18] [15] [19]

Màng và lóp phủ ăn được từ cazein, protein váng sữa và protein sữa nguyên
kem đã được nghiên cứu. Gần đây đã kết hợp sử dụng cazeinat với axit stearic để

phủ lên cà rốt gọt vỏ với monoglyxerit axetyl hóa phủ lên zucchesu. Lớp phủ trên
cơ sở protein váng sữa đã được kiểm chứng đối với ngũ cốc ăn sáng, nho khô, đậu
đông lạnh và phomat miếng và như một chất chắn 02 đối với lạc. Ngoài ra, phụ gia

Lớp polyme K47

13

Đại học Bách Khoa Hà Nội


Tạo màng từ zein ngô, phần prolamin của protein ngô và từ gluten lúa mì, 1
hỗn hợp các phần của prolamin và gluten của protein lúa mỳ được nghiên cứu rộng
rãi. Các loại protein ngũ cốc khác, đặc biệt là prolamin cũng là chất tạo màng rất
tốt.

Zein ngô được sử dụng trong các công thức phủ thưong mại đối với kẹo và
thuốc viên. Sử dụng zein ngô dưới dạng lớp phủ ăn được và màng bao gói cho thực
phẩm và gia cầm nấu chín gần đây mới được quan tâm. Lớp phủ zein ngô cho sản
phẩm mới chế biến không làm giảm lượng ẩm mất đi nhưng làm giảm sự oxi hoá
chất béo (giá trị axit thiobarbitouric thấp hơn nhiều) sau khi bảo quản ở 4°c trong 6
- 9 ngày. Khi đưa tocopherol vào lóp phủ thì giá trị axit thiobarbitouric không giảm
thêm. Thịt gà tây đã được bọc trong màng zein ngô chứa chất kháng khuẩn (butyl
hyđroxiani), một chất nhũ hoá (monoglyxerit acetyl hóa) và một chất hoá dẻo (hỗn
hợp của axit lactic, trietylen glycol và socbitol). Sau khi bảo quản ở 4°c trong vòng
3 ngày, các phép đo hàm lượng hocxanal và đánh giá cảm quan về mùi vị cho thấy
các mẫu được bao gói zein ngô ít bị oxi hoá lipit hơn so với các mẫu được bọc bằng
PVC. Tuy nhiên mùi vecni và vị được thấy trong quá trình chế biến.

1.2.2.11. Protein dầu hạt [18]

Màng ăn được và màng từ protein thành phần của hạt đậu nành và lạc đã
được ấn định lại với màng protein, tốt nhất là màng làm từ hỗn hợp của protein đậu
nành độc lập và chất albumin trong trứng. Thịt nạc được chuyển thành sợi và trộn
trong các dung dịch protein. Dạng bột sệt được đùn ra, cắt thành miếng và gia nhiệt
thành protein đông đặc. Hương vị của thịt được giữ lại bằng màng protein trong khi
sản xuất có bề mặt tốt và đặc tính giữ nước. Dùng protein đậu nành làm vỏ thuốc đã
được chú ý đến chức năng của màng ăn được từ protein đậu nành hoặc protein lạc
lên các sản phẩm thực phẩm khác cũng được biết đến.
Lớp polyme K47
14

Đại học Bách Khoa Hà Nội


Màng gluten bột mỳ và protein đậu nành có khả năng tăng khả năng giữ ẩm
và tăng độ giãn dài đã thu được 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 được dùng tăng độ bền cơ học. Điều này có được bằng cách xử lý
màng với đạm ngô, collagen, tách protein đậu nành và bột lúa mỳ, màng
ghitaraldehyt xử lý từ bột mỳ và bột bông và màng metylglyoxal xử lý từ đạm đậu
nành. Tuy nhiên, lượng độc tố đáng kể của aldehyt đã giới hạn các ứng dụng của
màng protein xử lý bằng aldehyt là chỉ dùng làm các màng bọc không ăn được.

Trans ghitamin, một đơn enzym từ huyết tương, gan lợn và vi khuẩn tạo ra £ (y-ghitamic) lyzim liên kết ngang trong protein. Màng carein tan trong nước có độ
giãn dài cao thu được bằng cách tạo liên kết ngang với trans ghitamin. Các màng
không tan trong dung dịch muối dodecylsunfat và trong P-mercaptoetanol nhưng dễ
tiêu hoá bằng enzym prolytic. Giá thành cao và ứng dụng hạn chế transghitamin
dùng cho màng protein liên kết ngang. Màng đơn protein đậu nành được xử lý với
các enzym liên kết ngang khác, chất mà xúc tác sự oxi hoá của phần antylrosin phụ

thuộc vào dạng của di-, tri- và tert-tyrosin.

Peroxit cây cải ngựa không có tác dụng cho khả năng thấm nước của màng
protein đậu nành nhưng tăng độ giãn dài của màng.

Tương tự như cách chế tạo màng hai thành phần từ các xenlulozơ và chất béo,
khả năng chống thoát nước của màng protein được cải thiện bằng cách thêm các

Lớp polyme K47

15

Đại học Bách Khoa Hà Nội


1.3. Màng ăn đưực trên CƯ 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 được biết tới do hình thành
màng chắc, tương đối bền và độc lập đối lập với màng amylopectin dòn và không
liên tục. Màng trong suốt không thấm dầu được hình thành từ dung dịch butanonnước của amylozơ hồ hoá có mức độ thấm oxi thấp trong môi trường khô. Trong khi
đó, màng tạo được từ dung dịch etanol- nước của tinh bột amylozơ cao (71%) đã
được xử lý trước bằng dimetyl sunfo oxit cho mức độ thấm oxi thấp ở độ cân bằng
tương đối cao.

Dẫn xuất hydroxil propylat của tinh bột amylozơ cao tạo màng với khả năng
chắn ẩm thấp nhưng lại có khả năng chắn oxi ở độ ẩm tương đối trên 78%. Màng ăn
được sản xuất theo phương pháp đùn trên cơ sở hydroxil propionat tinh bột amylozơ

cao có mặt trong thương mại với tên Ediílex. 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. EdiAex có tính co dãn, độ trong suốt, thấm oxi, chịu dầu
và mỡ thực vật, độ 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
hoà tan khi tan giá và nấu. Tuy nhiên, không tài liệu tham khảo nào được tìm thấy
trong các tài liệu để đánh giá về ảnh hưởng của màng tinh bột amylozơ cao
hydropropyl hóa khi làm màng bảo quản cho thịt đông lạnh, thịt gia cầm và đồ hải
sản.

Lớp polyme K47

16

Đại học Bách Khoa Hà Nội


Tinh bột màng khoai lang gồm 30% amylozơ rất quan trọng cho sản xuất
màng do amylozơ tương ứng với khả năng hình thành màng của tinh bột. Màng tinh
bột khoai lang được mô tả như màng với nền đồng nhất, với cấu trúc bền ở điều
kiện xung quanh và chắn nước kém hơn so với vật liệu tổng hợp, nó có thể hứa hẹn
nhiều tiềm năng trong ứng dụng đối với rau quả sau thu hoạch.

Úng dụng màng phủ ăn được để tăng thời gian bảo quản cho rau và quả đã
được đưa ra trong những năm gần đây. Mặt khác việc sử dụng màng phủ ăn được
trong đóng gói rau quả đã được trình bày trong nhiều tài liệu cụ thể. Màng phủ tinh
bột ưa nước phù hợp với các điều kiện độ ẩm tương đối và nhiệt độ chắn tốt chuyển
hóa oxi và cacbonic nhưng chắn kém đối với hơi nước. Các đặc trưng này rất phù
hợp trong bảo quản chất lượng của quả và rau, do nó dẫn đến sự giảm vận tốc hô
hấp bằng cách hạn chế oxi tiếp xúc xung quanh và tăng cacbonic bên trong vì vậy

làm chậm quá trình chín. Việc chắn hơi nước kém cho phép nước di chuyển qua
màng, vì vậy làm ngăn quá trình ngưng tụ nước mà có thể là nguồn vi khuẩn có hại
cho rau.

Trong các loại quả mọng thì dâu tây được phát triển thương mại trong những
năm gần đây và nguyên nhân chính để phá hủy thời gian bảo quản và bị thối rữa là
do vi khuẩn gây ra. Phương pháp phổ biến để duy trì chất lượng và điều khiển quá
trình thối của dâu tây là làm mát nhanh chóng sau khi thu hoạch và bảo quản ở
nhiệt độ thấp trong khoảng 0- 4°c với độ ẩm cao. Do sự ảnh hưởng của nhiệt độ
trong quá trình vận chuyển và bảo quản dâu tây nên phương pháp bảo quản là rất
khó. Quá trình hư hỏng của dâu tây sau khi thu hoạch có thể được điều khiển bằng

Lớp polyme K47

17

Đại học Bách Khoa Hà Nội


Các loại màng phủ ăn được có thể kéo dài thời gian sử dụng sau thu hoạch
của hoa quả và rau. Ánh hưởng của nhiều loại công thức màng phủ trên cơ sở tinh
bột khác nhau đã được nghiên cứu. Nguồn tinh bột được phân loại trên cơ sở hàm
lượng amylozơ, với hàm lượng amylozơ trung bình trong khoai tây và ngô và hàm
lượng amylozơ cao trong các sản phẩm amylo hóa và giàu amylozơ. Chất lượng của
quả được đánh giá bằng khối lượng mất, duy trì vững chắc, thối do vi khuẩn, phát
triển màu bề mặt, hàm lượng đường và axit chuẩn. Các ảnh hưởng của hàm lượng
tinh bột amylozơ và nồng độ glyxerin lên tính chất màng cũng được phân tích.
Màng làm giảm số hoa quả bị nhiễm độc và kéo dài thời gian bảo quản của dâu tây
bằng cách làm chậm quá trình già. Thêm vào đó glyxerin có khả năng cải thiện đặc
tính của màng (ở hàm lượng 20g/l là hiệu quả nhất). Nguồn tinh bột có ảnh hưởng

đầy đủ đến phát triển màu bề mặt, khối lượng mất và duy trì độ chắc. Tinh bột có
hàm lượng amylozơ cao làm giảm khối lượng mất, duy trì độ chắc và giảm hư hỏng
hơn là tinh bột hàm lượng amylozơ trung bình. Sử dụng màng phủ ăn được là một
phương pháp nhằm bổ sung kéo dài thời gian sử dụng của hoa quả và rau sau khi
thu hoạch. Mặc dù các loại màng phủ được sử dụng để làm mất nước nhưng màng
vật liệu mới và các màng ăn được lại liên quan nhiều đến đặc tính thấm, thuận tiện
ứng dụng trong khí quyển biến đổi ảnh hưởng đến hoa quả tươi. Một số nhà khoa
học đã nghiên cứu ứng dụng của màng phủ lên rau như cà chua, dưa chuột, ớt đỏ và
các loại hoa quả khác như chuối, táo, xoài. Do hoa quả phù hợp với lớp màng bán
thấm nên có thể thấy màng ảnh hưởng đến tính chất sinh học của quả, làm giảm
chín, trao đổi chất sau thu hoạch vì thế kéo dài thời gian bảo quản của quả. Các loại
quả dễ hỏng như quả mọng và quả nhiệt đới là sản phẩm phù hợp để được bảo vệ
bởi màng. Nguồn tinh bột có ảnh hưởng đến bề mặt phát triển màu, mất khối lượng
và giữ được độ chắc.
1.3.2. Cơ chế hóa dẻo [2] [16] [13]

Lớp polyme K47

18

Đại học Bách Khoa Hà Nội


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.
1.3.3. Tác nhân hoá dẻo cho tinh bột

1.33.1. Nước [19] [16] [11] [4]

Tính co dãn, nhựa trên cơ sở tinh bột ngô, khoai tây, sáp ngô và tinh bột lúa
mỳ đã được sản xuất bằng phương 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 chẽ vào hàm lượng nước trong hỗn hợp trước. Hàm lượng nước khác
nhau trong hỗn hợp sơ bộ có thể dẫn tới sự phụ thuộc thay đổi về ứng suất và độ dài
khi đứt. Ảnh hưởng này có thể là do sự phụ thuộc của tính linh động polysaccarit
vào hàm lượng nước trong hỗn hợp sơ bộ. Ảnh hưởng của lượng nước và chất dẻo
hóa lên tính chất cơ học của tinh bột nhiệt dẻo đã được xác định trong một số
nghiên cứu. Theo quan điểm hóa học polyme tăng hàm lượng chất dẻo hóa làm
giảm nhiệt độ hóa thủy tinh (Tg) cũng có thể áp dụng cho tinh bột nhiệt dẻo. Hơn
nữa, việc tinh thể hóa lại ở nhiệt độ trên Tg của polyme cũng được quan sát thấy. Ớ
gần nhiệt độ hóa thủy tinh, hiện tượng giãn ra như tăng thể tích được cho là do
nguyên nhân lão hóa vật lý của vật liệu, dẫn tới giòn. Trong tinh bột nhiệt dẻo, phân
hủy tinh bột xảy ra ở nhiệt độ tương đối cao, ứng suất trượt lớn và với lượng nước
giới hạn sẽ ảnh hưởng đến cả sự trương và phân hủy trong vật liệu đồng hình cực
nhỏ. Như các polyme tổng hợp, việc phát triển một polyme tương tác cao hay tối ưu
hóa vật liệu có tính chất cơ học tốt. Độ linh động của polyme sẽ xác định hệ tương
tác mạch - mạch của polyme và độ rối, các thông số gia công như nhiệt độ, độ trượt
và áp suất, thành phần của hỗn họp sơ bộ như hàm lượng dẻo hóa và nguồn tinh bột
Lớp polyme K47

19

Đại học Bách Khoa Hà Nội


giảm nhiệt độ hóa thủy tinh xuống dưới nhiệt độ phòng và lượng nước trong hỗn
hợp là khác nhau. Sau khi hàm lượng nước cân bằng thì lượng nước có mặt trong gia
công cũng có thể ước lượng được, trong khi các thông số khác như nhiệt độ hóa
thủy tinh và độ tinh thể hóa sẽ là hằng số trong trong các vật liệu được 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 lượng nước trong quá trình ép
khuôn và loại tinh bột
1.3.3.2. Glyxerin [15] [13]

Màng phủ tinh bột sắn được sản xuất bằng phương pháp đúc để nghiên cứu
ảnh hưởng của glyxerin và tinh bột giàu amylozơ lên các tính chất của chúng.
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 căng và biến dạng thủng tăng,
trong khi ứng suất phá huỷ modul Young và độ bền đánh thủng giảm. Một vài
nghiên cứu phân tích cho thấy các tính chất của màng phủ tinh bột sắn. 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 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 tạo một dung dịch 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

Lớp polyme K47

20

Đại học Bách Khoa Hà Nội


13.3.3. Sorbitol [6]

Màng trên cơ sở tinh bột được úng dụng để kéo dài thời gian bảo quản của
dâu tây, bảo quản ở 0°c và độ ẩm tương đối là 84,4%. 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 được phân tích. Sự đặc trưng hóa vi
cấu trúc của màng có liên quan đến quan sát thấm hơi nước (WVP). Màng phủ được
làm bằng tinh bột với hàm lượng amylozơ cao hơn làm giảm WVP, mất khối lượng
và giữ lại độ chắc quả trong thời gian bảo quản dài hơn là màng tạo thành với tinh
bột có hàm lượng amylozơ trung bình. Màng phủ với sorrbitol cho WVP nhỏ hơn so
với glyxerin. Cả sorbitol và glyxerin đều làm giảm mất khối lượng, duy trì độ bền
màu và bề mặt màu sắc của hoa quả, với sorbitol 20g/ 1 cho hiệu quả dẻo hóa cao
nhất. Sorbitol được sử dụng rộng rãi trong các công thức màng ưa nước. Ánh hưởng
của chất dẻo hóa lên tính thấm hơi nước và khí phụ thuộc vào nền, loại chất dẻo hóa
và điều kiện môi trường. Màng phủ với sorbitol giúp làm giảm tổng lượng vi khuẩn.
Việc thêm vào 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.
1.3.4. Một sô các đặc tính của màng [18]

Màng phủ thức ăn từ polysaccarit, protein và lipit có thể làm tăng thời gian sử
dụng của sản phẩm các chức năng như tạo ra một lớp bảo vệ lỏng, khí hoặc hơi.
Việc sử dụng màng phủ và màng để bảo quản chất lượng sản phẩm không những
trên lĩnh vực lý thuyết mà còn nghiên cứu thực tế tại các trường đại học. Gần đây
nghiên cứu đã nhận được sự quan tâm lớn của chính phủ, các phòng thí nghiệm của
các tổ chức cá nhân. Nhân tố góp phần mạnh mẽ trong việc phát triển lĩnh vực
màng phủ thức ăn chính là tiêu dùng mạnh mẽ của các sản phẩm có chất lượng cao,
đồ ăn chế biến sẵn cần phải có một công nghệ bảo quản mới, môi trường bảo quản
cần được quan tâm hơn trong việc sử dụng các vật liệu làm bao bì sản phẩm, cơ hội
Lớp polyme K47

21

Đại học Bách Khoa Hà Nội

Sự hình thành màng phủ và các tính chất của polysaccharite, protein, chất
lỏng đã được xem xét đến. Lĩnh vực thương mại ứng dụng màng thức ăn và màng
phủ các sản phẩm tươi từ sáp, dầu, nhựa thông và đường để tạo ra axit béo polyeste,
vỏ bọc collagen cho xúc xích, màng bọc pha chế cho socola, hay tạo ra các men để
làm các loại bánh mứt, kẹo từ một loại nhựa cây dạng màng, màng phủ cho các sản
phẩm cơ bản được làm từ ngũ cốc như đậu phông, kẹo ngọt và các viên thuốc, các
loại màng phủ từ gelatin để dùng trong việc bảo quản các loại thuốc và các loại
màng phủ được làm từ xenlulozơ dạng dung dịch để bảo quản các thành phần nhỏ
của thực phẩm.
13.4.1. Các nhân tô' cơ bản trong việc sử dụng màng phủ trong lĩnh vực thực
phẩm, gia cầm và đồ biển [18]

Hầu hết các loại sản phẩm trong công nghiệp thực phẩm khi sử dụng công
thức màng ăn được đều gặp phải các thách thức liên quan đến an toàn thương mại,
dinh dưỡng, độ bền, tính kinh tế và chất lượng của thực phẩm. Đặc biệt là trong
công nghiệp bảo quản thịt, gia cầm và cá. Những nhân tố sau đây là khả năng có lợi
khi sử dụng màng phủ ăn được:

- Việc mất hơi ẩm trong quá trình bảo quản cá hoặc các thực phẩm đông lạnh
dẫn tới thay đổi mùi vị, kết cấu và màu sắc và tất nhiên là cả khối lượng. Màng phủ
thực phẩm với tính chất chắn tốt giúp giảm bớt hiện tượng mất nước. Ví dụ: khi
thực phẩm được giữ trong môi trường chân không thì chỉ giảm 3 - 5 % khối lượng
sản phẩm sẽ mất do bay hơi. úng dụng khi sử dụng màng phủ có ưu thế hơn so với
khi sử dụng chân không là ngăn cản sự thoát hơi nước, do đó có giá trị kinh tế trong
việc giữ khối lượng sản phẩm.

Lớp polyme K47

22

Đại học Bách Khoa Hà Nội


- Tốc độ ôi, hỏng thực phẩm do quá trình oxi hóa lipid và tạo màu nâu đối với
sản phẩm do quá trình oxi hóa myoglobin trong thực phẩm có thể được khắc phục
bằng các loại màng bọc để làm giảm khả năng thấm oxi giống như việc làm giảm
sự gia tăng trong điều kiện kỵ khí.

- Đối với màng ăn được dạng dung dịch được gia nhiệt khi ứng dụng, có thể
làm giảm bớt hiện tượng ôi thiu và sự phát sinh các vi khuẩn có hại và tạo sự kém
hoạt động trong việc phân giải các enzym ở bề mặt thực phẩm, gia cầm và đồ biển.

- Cũng giống như ứng dụng linh hoạt của đóng gói linh động các loại thực
phẩm màng ăn được mang các chất chống oxi hoá (như axit tocopherol) và các chất
kháng khuẩn (như các axit hữu cơ) có thể được xử lý trực tiếp trên bề mặt thịt, vì
vậy làm chậm phân hủy gây hỏng sản phẩm và mất màu đồng thời làm giảm các vi
khuẩn.

- úhg dụng màng phủ trên bề mặt sản phẩm như cá, gia cầm, các thực phẩm
nhỏ dạng hạt, bánh mỳ và các đồ nướng sẵn nhằm cải thiện chất lượng sản phẩm
bằng việc giảm thiểu lượng dầu trong quá trình chế biến.

Những lý do trên cho thấy màng phủ ăn được có thể làm tăng chất lượng của
thịt, gia cầm và đồ biển. Hơn thế nữa thực phẩm, gia cầm và công nghiệp hải sản
cũng có thu được lợi ích khi sử dụng các loại màng phủ từ polyme phân hủy sinh
học hay copolyme hoặc các sản 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 nước của màng tinh hột ăn được [20] [10]
Lớp polyme K47

23

Đại học Bách Khoa Hà Nội


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 thấm hút nước là một quá trình sol- gel thuận nghịch. Cân bằng
thấm hút được mô tả bằng phương trình BET đơn giản. Vì vậy độ hòa tan của nước
được coi như là hàm nghịch của nhiệt độ. Khi độ ẩm tương đối lớn hơn 52% độ
trương được chú ý, nền polyme mở và quá trình chuyển nước dễ dàng. Trong một
miền khác, gần bề mặt nghiên cứu nếu độ ẩm tương đối giảm thì nền polyme sẽ ít bị
ảnh hưởng bởi nồng độ nước hấp thụ. Có thể thấy rằng vùng có nồng độ nước thấp
bị ngăn cản nước hấp thụ khuyếch tán vì thế độ thấm hơi nước không phụ thuộc vào
bề dày màng. Có thể thấy rằng khi có mặt chất dẻo hóa sẽ tốt hơn do làm tăng tính
ưa nước tự nhiên đồng thời làm tăng vận tốc khuyếch tán nước trong màng bằng
cách cho phép mạch polyme linh động hơn. Nghiên cứu cho thấy số liệu độ thấm
của màng trên cơ sở tinh bột ngô amylozơ cao sẽ cho các thông số tính chất như
hàm lượng chất dẻo hóa, gradien hoạt động nước, bề dày màng và nhiệt độ tương
hợp nhau.
13.4.3. Tính chất cơ lỷ [10] [20]

Bề mặt đồng nhất và cấu trúc màng chắc chắn quan sát được từ vi cấu trúc sử
dụng vi điện tử quét (SEM). Giá trị độ bền căng 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.

Lớp polyme K47

24

Đại học Bách Khoa Hà Nội


hồi, bền nước và không thấm 02. 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.
ỉ .3.4.4. Tính chất thấm khí của màng [9]

Ánh hưởng của lượng nước và glyxerin lên độ thấm khí của màng tinh bột
polyme đã được nghiên cứu. Màng tinh bột đã được tổng hợp bằng amylozơ và
amylopectin bằng công nghệ đúc và thấm oxi được phân tích ở 20°c. 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. Việc nghiên cứu tính chất màng tinh bột hình thành được
chú trọng màng amylozơ và tinh bột amylozơ. Chủ yếu tính chất cơ học của màng
được xác định nhưng cũng có một số thực nghiệm được tiến hành, màng amylozơ
được thấy có độ thấm oxi thấp trong điều kiện khô ở 25°c. Dưới độ ẩm tương đối
100% CL được quan sát thấy thấm qua màng. Thấm khí của màng tinh bột khoai tây
gắn vào polyetylen tỷ trọng thấp được nghiên cứu hiện nay. Ớ độ ẩm tương đối nhỏ,
màng tinh bột khoai tây có tính chất chắn 02 giống như tính chất chắn của polyme
tổng hợp ưa nước. Một nghiên cứu khác về độ thấm khí qua màng tổng hợp của
khoai tây, gạo và tinh bột lúa mì được phân tích ở thang nhiệt độ rộng, khuyếch tán
khí được quan sát thấy tăng khi tăng t° và hàm lượng nước. Độ ẩm tương đối trong
quá trình làm khô màng ở 23°c trong khoảng từ 20 - 90% là không ảnh hưởng đến
tính 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
chuyển oxi. Cả tinh bột polyme dẻo hóa với nước đều có tính chất chắn oxi tốt. Để

Lớp polyme K47

25

Đại học Bách Khoa Hà Nội


PHẦN II. THỤC NGHIỆM

2.1. Hóa chất và dụng cụ

2.1.1. Hóa chất

- Tinh bột sắn: Công ty lương thực, thực phẩm Hà Tây

- Glyxerin

- Nước cất

- NaOH

- CaCh khan
2.1.2. Dụng cụ

- Máy sấy chân không Karl Kolb D6072 - Đức

- Máy sấy không khí Memmet CM 400 - Đức

- Cân điện tử CTG - 602 - Đức

- Máy khuấy từ gia nhiệt IKA - Đức
Lớp polyme K47

26

Đại học Bách Khoa Hà Nội