Bài giảng bao bì năng động (active package) ths đặng bùi khuê

Trường Đại Học Công Nghiệp TP. HCM
Viện công nghệ sinh học
Bộ môn: Nông sản

Môn: những vấn đề mới trong công nghệ thực phẩm

Bao bì năng động (active package)
Tài liệu dùng cho hệ cao đẳng – lớp NCTP3K

Email:

ThS. Đăăng Bùi Khuê

1


Tài liệu tham khảo


Brian P.F. Day. (2003). Food packaging technology, Blackwell Publishing Ltd,
282 – 302



William L. Bell & James L. Dippo. (2001). Self-heating flexible package.
United State Patent, US 6289889 B1



Pierre Jeuch. (2004). Self-cooling package for beverages. United State
Patent, US 6722153 B2



Michael A. Childs. (1998). Self-cooling beverage container. United State
Patent, US 5765385

2


Tài liệu tham khảo



Gary R. Aitchison & Michael W. Hetherington. (1993). Self-cooling fluid
container. United State Patent, US 5214933



Raija Ahvenainen. (2003). Novel food packaging techniques. Woodhead
Publishing Limited and CRC Press LLC, 587 pages.

3


Các lưu ý dành cho lớp NCTP3K khi học môn học những vấn đề mới
trong thực phẩm



Tính điểm:








Trả lời câu hỏi cuối bài: 20%



Các vấn đề tiểu luận tập trung vào: an ninh lương thực, isotonic sport drink, GMO, PEF,
HPP, ẩm thực tinh tê, siêu thực phẩm  tối đa 10 trang

Tiểu luận: 30%
Thi cuối kỳ: 50%
Điểm cộng: 5 điểm cộng = 1 điểm tiểu luận
Các bài làm đều phải được đánh máy (nộp 1 bản in và 1 bản qua email)
Giáo viên sẽ giảng 5 bài: phân tích khuynh hướng thực phẩm năm 2009-2011, những cải
tổ trong công nghệ thực phẩm từ 2005 -2011, nano thực phẩm, bao bì năng động,
ohmic heating

4


Giới thiệu về bao bì năng động


Bao bì năng động: là sự kết hợp của những loại phụ gia nhất định vào trong

màng film của bao bì hoặc bên trong những vật chứa  duy trì và kéo dài
shelf – life.



Sự khác biệt giữa bao bì thông minh và bao bì năng động là gì? Bao bì
thông minh cung cấp thông tin về chức năng và tính chất của bao bì, đảm
bảo tính toàn vẹn của bao bì, bằng chứng về sự giả mạo, chất lượng và an
toàn TP  xác thực sản phẩm, truy nguyên nguồn gốc và chống trộm cắp

5


Các ví dụ về bao bì thông minh


Kim chỉ nhiêăt đôă và thời gian



Chất nhuôăm nhạy với khi



Chất chỉ thị sự phát triển của vi sinh vâ tă



Dụng cụ chỉ thị cho sự sốc về mă tă vâăt ly



Kỹ thuâăt chống trôăm cắp, chống giả mạo và bằng chứng cho sự
trôăm cắp

6


Phân loại bao bì năng đôăng


Giải phóng những chất bảo
quản



Loại bỏ oxy



Giải phóng hoăăc loại CO2



Hấp thu ẩm



Loại bỏ ethylen



Hấp thu hương



Giải phóng ethanol



Bao bì kiểm soát nhiêăt đôă

7


Bao bì loại oxy


Vấn đề đăăt ra: ảnh hưởng có hại cho thực phẩm



Vai trò của viêăc loại oxy:







Giảm chuyển hóa thực phẩm
Giảm sự trở mùi do oxy hóa
Giảm sự oxi hóa chất màu không bền và vitamin
Giảm sự chuyển màu do enzyme
Giảm sự hoạt đôăng của vi sinh vâăt hiếu khi

8


Bao bì loại oxy



Tình hình phát triển:

 Nhâăt Bản: 10 ty


Mỹ: hàng trăm triệu

 Châu Âu: hàng chục triệu
 Doanh số toàn cầu (1996): 200 triệu USD

9


Các nhà sản xuất và tên của những chất loại trừ oxi

Loại sử dụng nhiều nhất

10


Bao bì loại oxy làm từ bột sắt


Cấu tạo: Bôăt làm từ sắt



Cơ chế:



Vị tri: trong các gói nhỏ nằm tách khỏi thực phẩm  “do not eat”

11


Bao bì loại oxy làm từ bôăt sắt (tiếp theo)



LD50: Fe2+  16g/kg thể trọng



VD: 1 túi chứa tối đa 7g Fe2+/1 người năăng 70 kg  tinh an toàn



Bôă y tế Nhâăt + hiêăp hôăi thuốc và dược phẩm Hoa Kỳ chấp nhâăn  dán
nhãn



Bôă nông lương hoa kỳ  thịt bò, heo , gia cầm sấy

12


Bao bì loại oxy làm từ bôăt sắt (tiếp theo)



2+
5
Về măăt lượng hóa: 1g Fe hấp thu 3.36*10 lit oxi



1 màng polyester 0.003 inch chuẩn: tốc đôă chuyển khi oxi
2
2+
4cc/m /ngày ↔ 1 túi chứa Fe giữ được lượng oxi thấm vào trong
2
84 ngày/ 1m diêăn tich bao bì  tốc đôă oxi hóa > tốc đôă thấm

13

Bao bì loại oxy làm từ bôăt sắt (tiếp theo)



Kỹ thuâăt phủ sắt lên các màng bao bì  Multisorb Technologies và
Mitsubishi Gas Chemical



2+
Hàm lượng Fe sử dụng:



Hàm lượng oxi trong khoảng trống của bao bì



Lượng oxi hòa tan trong TP



Tốc đôă thấm oxi của màng

14


Bao bì loại oxy làm từ bôăt sắt (tiếp theo)


Nguyên tắc chung: 1g Fe2+ tác dụng với 300cc oxi  Ageless thiết kế
cho TP aw<0.85  4 ngày (hàm lượng oxi ~ 100ppm)



Môăt số lợi ich






Bánh mì trắng: 45 ngày ><4-5 ngày (nấm mốc)
Vỏ bánh pizza: 10 ngày >< 2-3 ngày
Giảm bọ cánh cứng: bôăt mì
Oxi <0.1% trong snack/3 tháng (Ageless)

15


Bao bì loại oxy làm từ bôăt sắt (tiếp theo)



Vấn đề sử dụng



Bảo quản TP: không có oxi + aw > 0.92  Clostridium botulinum  nguy

o
hiểm  giải pháp: bảo quản ở < 3 C



Máy phát hiêăn kim loại  giải pháp: ascorbic acid

16


Giới thiêău về Multisorb Technologies, Inc



1990 (Mỹ): các chất loại trừ oxi  Multisorb Technologies, Inc (tiền thân:
Multiform Desccants, Inc)



Sản phẩm đầu tiên: túi FreshPax



Sản phẩm dạng tấm dán FreshMax



Sản xuất túi loại trừ oxi từ 1988

17

Giới thiêău về Multisorb Technologies, Inc



Các chất loại trừ oxi hầu hết là muối Fe

2+:

20-2000cc oxi  khả

năng thấm oxi của túi < 20cc



Ứng dụng thương mại: bánh, thịt xông khói, mì sợi lạnh đông, vỏ
bánh pizza, khẩu phần ăn dành cho quân đôăi

18


Giới thiêău về Multisorb Technologies, Inc


Bằng phát minh đầu tiên:



Kết hợp 20-25% Fe

2+

và 10-14% NaCl trên silicon dioxide  túi polypropylene

thấm khi cao (Dupont Tyvek)



Tránh hiêăn tượng vô hoạt ở điều kiê ăn thường: silicon hấp thu nước  chất điêăn
ly không kết hợp với Fe

2+

 tiếp xúc ẩm > 90%  chất điêăn ly hoạt hóa  Fe

2+

loại oxi.

19


Giới thiêău về Multisorb Technologies, Inc


Bằng phát minh 1992: loại trừ oxi cho các vâ tă chứa chất lỏng (chứa
trong vỏ hình trụ  thả nổi)



Bằng phát minh 1993:





Loại trừ oxi cho sp có ẩm thấp
Fe2+ và các chất điê n
ă ly hấp thu vào hydrogel  cung cấp nước
Hydrogel: silicon vô định hình (bôăt)  hấp thu 70% ẩm

20


Mitsubishi Gas Chemical Company



Dẫn đầu thế giới trong các sp loại trừ oxi



Nổi tiếng với những chất hấp thụ oxi làm từ sắt



Sản xuất chất loại oxi từ năm 1977



Sp Ageless  sản xuất (Nhâăt)  bán (Mỹ) 1984

21


Mitsubishi Gas Chemical Company


Cơ bản về kỹ thuâăt: bôăt Fe2+, NaCl và zeolit  túi thấm khi hoăăc nhãn
phụ



Bằng phát minh 1979:




FeS




Trôăn dạng hạt: túi polyethylen đục lỗ và thấm khi hoă ăc túi làm từ sợi cotton

Muối sắt, 0.1% sulfur, 0.01-5 phần halogen kim loại hoă ăc Na2SO4, Na2SO3 hoăăc
Na2CO3 và những vâăt liêău trơ.
TP tươi ẩm lớn  không cần thêm nước

22


Mitsubishi Gas Chemical Company



Bằng phát minh 1983:




Túi thấm khi kéo dài shelf-life cho cá và trứng cá





Túi thấm khi

Chất hỗ trợ: sắc cacbua, hydroquinone, BHA, vitamin C và erythorbic acid

2 bằng phát minh 1984:
Polyolefin bão hòa  Dupont’s Tyvek
Polypropylene vi mao quản  Celanese Celguard

23


Mitsubishi Gas Chemical Company





Bằng phát minh 1989




Túi loại trừ oxi cho bao bì cổ cong



Tetraflouride và hexaflouride (VD: ethylene tetraflouride)

Vâăt liêău làm bao bì được thấm resin flourine  cung cấp không khi, nước và
chống chất béo

Hạn chế của các bằng phát minh







Nguy cơ nuốt phải những chất chống oxi
Kich thước túi (bao bì có không gian nhỏ)
Miêăng bao bì nhỏ
Khay  chiều cao khay

Vón cục  tăng lượng chất loại trừ oxi

24


Loại và tính chất của bao bì loại oxi Ageless

Tự phản ứng mà không cần
nước

25