Tiểu luận môn hóa sinh thực phẩm tìm hiểu về tính chất tạo màng của thực phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
______

TIỂU LUẬN MÔN HỌC

HÓA SINH THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI:

TÌM HIỂU VỀ TÍNH CHẤT TẠO MÀNG
CỦA THỰC PHẨM
( PROTEIN, GLUCID, LIPID )

Nhóm : 9
Lớp HP: 210543202
GVHD : Nguyễn Thị Trang

MSSV

HỌ VÀ TÊN

14062681

Trà Thị Nga

14084031

Nguyễn Anh Huy

14072091

Nguyễn Thùy Dung

14051641

Nguyễn Lê Việt Hùng


I.


THÀNH PHẦN CỦA MÀNG TRONG THỰC PHẨM
Giới thiệu:

Các loại màng trong thực phẩm có vai trò rất quan trọng và được chú ý trong những năm
gần đây vì chúng đem lại những lợi ích, bao gồm cả việc chúng được sử dụng như những
bao bì cho vật ăn được, hơn là màng tổng hợp. Đặc biệt, tính chất tạo màng từ các chất căn
bản protein, glucid, lipid được ứng dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm . Các loại màng có
thể sử dụng cho bao bì thực phẩm đặc biệt là các sản phẩm hiện nay, chẳng hạn như thịt
tươi, đồ ăn sẵn, sản phẩm bơ sữa , đồ uống, hoa quả và rau tươi, đồ ăn nhẹ, sản phẩm đông
lạnh, sản phẩm khô,…Ngoài ra, các loại màng được ứng dụng trong nhiều loại thực phẩm
không có nhiều lớp không đồng nhất ví dụ như bánh, kẹo. Hơn nữa, các loại màng có thể ăn
được có thể hoạt động như một chất mang kháng khuẩn và chất chống oxi hóa đang được
nghiên cứu.
Nội dung dưới đây trình bày các vấn đề xoay quanh tính chất tạo màng của thực phẩm và
II.

các yếu tố tác động cũng như ứng dụng tiềm năng của màng.
MÀNG PROTEIN
1. Giới thiệu
Trong trạng thái tự nhiên, protein tồn tại một trong hai dạng là protein dạng sợi và protein

dạng cầu. Về các protein dạng sợi, collagen được chú ý nhất trong việc sản xuất các màng
ăn được. Một số protein hình cầu, trong đó có gluten lúa mì, zein ngô, protein đậu nành,
whey protein và protein đậu xanh, đã được nghiên cứu tính chất màng của chúng. Những
tính chất của các loại màng protein ăn được đã được nghiên cứu để tìm kiếm các ứng dụng
phù hợp.
2. Bản chất tạo màng
Tạo màng là kết quả của quá trình tương tác giữa các chuỗi protein thông qua các tương
tác điện, liên kết hydro, lực liên kết vander waals, liên kết cộng hóa trị, cầu nối disulfua….
Protein có khả năng tạo màng khi thành phần của nó có chứa các acid amin sau đây:


(a) Acid amin không phân cực

(b) Acid amin phân cực


(c) Acid amin mang điện tích
Tính chất của màng phụ thuộc vào các đặc tính của Protein, các acid amin cấu tạo,
kích cỡ phân tử, hình dạng các chất…Màng protein có thể được hình thành từ:

3.

Tính chất tạo màng

3.1 Màng Casein
Protein sữa có thể được phân thành hai loại: casein và whey protein. Casein bao gồm ba
thành phần chính, Casein αs, Casein β và Casein κ cùng nhau tạo thành các mixen keo trong
sữa, chứa một số lượng lớn các phân tử casein và được ổn định bằng một cầu calcium
phosphate (Kinsella, 1984).
Các phân tử casein có một cấu trúc thứ cấp ít được xác định, thay cho một cấu trúc xoắn

ngẫu nhiên mở. Casein, trong đó bao gồm 80% protein sữa, kết tủa khi sữa tách kem được
axit hóa đến điểm đẳng điện casein (Dalgleish, 1989).
Sự axit hóa có khả năng hòa tan các phosphate canxi, do đó giải phóng các phân tử casein
riêng lẻ, chúng kết hợp để tạo thành axit hòa tan casein. Các casein axit có thể được chuyển


đổi sang các muối của casein hòa tan bằng cách trung hòa bởi chất kiềm. Tương tác trong
dung dịch tạo màng có thể bao gồm kỵ nước, ion, và liên kết hydro (Avena-Bustillos &
Krochta, 1993).
Màng caseinate trong suốt và linh hoạt, nhưng có đặc tính ngăn cản sự thoát nước kém. Ở
điều kiện thử nghiệm so sánh, màng caseinate ngăn cản nước tương tự như màng gluten lúa
mì và màng protein đậu nành nhưng ngăn cản độ ẩm kém hơn so với màng zein ngô.
Casein đã được nghiên cứu để hình thành màng độc lập và lớp phủ trên các sản phẩm
thực phẩm. Màng nhiều lớp casein bảo vệ trái cây và các loại rau khô hấp thụ độ ẩm và oxy
hóa. Hệ caseinate - lipid đã thành công trong việc giảm mất nước từ cà rốt gọt vỏ và
zucchini (Avena-Bustillos et al., 1993).

Chú thích :
A: dưới-micelle
B : chuỗi bề mặt
C: Phosphat canxi
D: κ –casein
E: nhóm phosphat.
Cấu tạo một micelle casein.
3.2 Màng Collagen
Collagen là protein xơ đệm, chiết xuất từ mô liên kết, dây chằng, da, xương và hệ thống
mạch máu. Collagen có nhiều loại khác nhau. Mỗi loại có trình tự axit amin riêng , nhưng
tất cả đều chứa một lượng đáng kể các cấu trúc xoắn ba.
Do đặc tính sinh học và lợi ích của nó, collagen được sử dụng rộng rãi như là một vật
liệu sinh học. Collagen có những đặc điểm như một vật liệu sinh học khác biệt với những

polymer tổng hợp. Collagen được sử dụng sản xuất màng protein ăn được thương mại thành
công nhất.
Việc sử dụng màng collagen có một số lợi thế: nó tương thích sinh học và không độc hại
cho hầu hết các mô; nó có đủ tài liệu về kết cấu, vật lý, hóa học, và các đặc tính miễn dịch;


nó có thể được chế biến bằng nhiều hình thức; và nó là dễ chiết xuất và tinh chế với số
lượng lớn.
Việc sản xuất của màng collagen từ da động vật có thể được thực hiện bằng cách sử dụng
một quá trình khô hoặc ướt với một số điểm tương đồng. Chúng bao gồm:
(a) xử lý kiềm để loại bỏ lông và tách collagen từ carbohydrate và protein khác;
(b) sự trương nở axit và đồng nhất để tạo thành khoảng 4.5% gel ẩm (phương pháp ướt)
hoặc ~ 10% bột gel ẩm (quá trình khô);
(c) đùn thành một ống;
(d) trung hòa ống ép đùn, rửa ống muối, xử lý ống bằng chất làm dẻo và các mối liên kết
chéo và làm khô đến độ ẩm 12-14% (theo thứ tự phụ thuộc vào việc các quá trình ướt hay
khô được sử dụng) (Hood, 1988).
3.3 Màng Gluten (lúa mì)
Gluten lúa mì là một protein không hòa tan của bột mì trong đó bao gồm một hỗn hợp
của các phân tử polypeptide và là protein hình cầu. Sự cố kết và độ đàn hồi của gluten tạo
tính toàn vẹn cho bột mì và tạo điều kiện hình thành màng.
Gluten lúa mì bao gồm hai nhóm chính của các protein không hòa tan: gliadins, bao gồm
protein trọng lượng phân tử thấp; và glutenins chứa protein trọng lượng phân tử cao. Màng
từ glutenins chắc chắn hơn và có đặc tính chống thấm tốt hơn so với những màng từ gliadins
hoặc gluten. Màng gliadin thể hiện tính chất quang học tốt hơn nhưng khả năng chịu nước
lại kém hơn.
Mặc dù không hòa tan trong nước tự nhiên, gluten lúa mì hòa tan trong dung dịch nước
của pH cao hay thấp ở cường độ ion thấp (Krull & Inglett, 1971). Màng gluten lúa mì có thể
phân hủy sinh học hoàn toàn sau 36 ngày trong quá trình lên men hiếu khí và trong vòng 50
ngày trong đất đất nông nghiệp mà không sinh các sản phẩm độc hại (Domenek et al.,

2004).
Ngoài ra, độ tinh khiết của gluten lúa mì cũng ảnh hưởng đến sự hình thành của màng và
tính chất cơ học; gluten tinh khiết hơn trong màng thì màng càng chắc chắn hơn và rõ ràng
hơn. Màng gluten lúa mì là màng ngăn oxy hiệu quả, nhưng ngăn hơi nước kém. Tính chống
thấm hơi nước kém của màng gluten lúa mì là do bản chất ưa nước của protein.
3.4 Màng protein đậu nành
Hàm lượng protein của đậu nành (38-44%) cao hơn nhiều so với hàm lượng protein trong
hạt ngũ cốc (8-15%). Protein đậu nành bao gồm cả chuỗi phân cực và không phân cực. Có
những tương tác nội và ngoại phân tử mạnh, như liên kết hydro, các tương tác lưỡng cực,
điện tích và kỵ nước. Các tương tác phân cực và điện tích mạnh giữa chuỗi mạch bên của
các phân tử protein đậu nành hạn chế luân chuyển phân đoạn và tính di động phân tử, làm
tăng độ cứng, điểm hiệu suất và độ bền kéo của màng protein đậu nành (Zhang et al., 2001).
Protein đậu nành rất phong phú, không tốn kém, phân hủy sinh học và giá trị dinh dưỡng
cao, nó cho thấy tiềm năng được phát triển như là màng ăn được và phân hủy sinh học.
Màng protein đậu nành còn có đặc tính ngăn cản khí ẩm thấp do tính ưa nước của nó.


Sự hình thành của màng từ protein đậu nành đã được mô tả như là một quá trình hai
bước:
(a) dung dịch tạo màng được làm nóng, phá vỡ các cấu trúc protein, liên kết gốc disulfide
bị tách ra và các nhóm sulfhydryl và nhóm kỵ nước lộ ra ngoài;
(b) sự hình thành của liên kết disulfide, kỵ nước và hydrogen mới. Các protein gấp liên
kết thông qua tương tác giữa các phân tử, chẳng hạn như liên kết disulfide và các tương tác
kỵ nước, dẫn đến sự hình thành của một mạng lưới xảy ra trong quá trình làm khô.
3.5 Màng Zein (protein từ ngô)
Zein là protein quan trọng nhất trong ngô. Nó là một protein prolamin và do đó hòa tan
trong 70-80% ethanol (Dickey & Parris, 2002). Zein tương đối kỵ nước và nhiệt. Bản chất
kỵ nước của zein là do trong thành phần của nó chứa nhiều các axit amin không phân cực
(Shukla & Cheryan, 2001).
Các màng được tạo từ một loại protein hòa tan trong rượu như zein, có đặc tính chống

thấm khí tương đối cao so với các protein khác. Zein là màng hoàn hảo về tính chất và có
thể được sử dụng để chế tạo các màng phân hủy sinh học. Màng zein được hình thành thông
qua sự phát triển của của tương tác kỵ nước và giảm cầu nối disulfide giữa các chuỗi zein
(Guilbert, 1986). Sự hình thành của màng zein ngô được cho là liên quan đến sự phát triển
của tương tác kỵ nước và hạn chế cầu nối disulfide giữa các chuỗi zein trong chất nền màng
(Gennadios et al., 1994). Màng zein có khả năng chống thấm nước tương đối tốt so với
những màng ăn được khác (Guilbert, 1986).
Màng zein không hòa tan trong nước có độ pH trung tính, nó có độ thẩm thấu hơi nước
cao so với các polyme tổng hợp điển hình.
4.

Yếu tố ảnh hưởng đến tính chất tạo màng

4.1. Loại nguyên liệu ban đầu
Trong dung dịch dùng để tạo màng nguyên liệu được phân loại. Theo đặc tính hòa tan
của nó, chúng được phân thành hai loại: nhóm ưa nước và nhóm kỵ nước. Nhóm ưa nước
như protein đậu nành, whey protein, protein cá hòa tan trong nước và protein đậu xanh tan
trong nước. Nhóm kỵ nước như zein của ngô là không tan trong nước nhưng chúng tan
trong chất lỏng không phân cực như rượu. Sự khác biệt về đặc tính hòa tan của các nguyên
liệu ảnh hưởng đến năng lượng cần thiết để thu được màng protein khô và sử dụng nó trên
các loại thực phẩm.
4.2. Polymer hóa học
Các cấu trúc phân tử thông thường có thể khuếch tán hơn cấu trúc lập thể bất thường;
trong khi các phân tử phân nhánh biểu hiện một cường độ liên kết chặt chẽ lớn hơn các phân
tử không phân nhánh. Một phần nhỏ phân tử có trọng lượng thấp hơn cho thấy một sự liên
kết lớn hơn và sự thay đổi lớn trong liên kết khi nhiệt độ thay đổi. Trong polymer cao phân


cực như protein, tự kết dính bằng cách khuếch tán là không đáng kể do khả năng linh hoạt
nhỏ và thứ tự cố định của các đại phân tử. Điều này được gây ra bởi các lực nội phân tử của

chuỗi polymer.
4.3. pH
pH đóng một vai trò quan trọng trong các màng protein được làm từ nguyên liệu protein
hòa tan trong nước, chẳng hạn như tách chiết protein đậu nành; whey protein, nhưng khả
năng hòa tan của các protein phụ thuộc vào điểm đẳng điện của chúng (pI). Trong quá trình
phân ly của các chất đại phân tử, các lực liên kết chặt chẽ giữa các phân tử chất tan bị trung
hòa bởi các phân tử dung môi (Banker, 1966). Khả năng hòa tan protein tối đa thu được tại
pH điểm đẳng điện của nó (pI). Tuy nhiên, để sản xuất một màng ăn được tại pH khắc
nghiệt, thuộc tính cảm quan cũng phải được xem xét cùng với các tính chất màng khác.
4.4. Nhiệt độ làm khô
Màng protein ăn được thường thu được bằng phương pháp đúc. Kỹ thuật này liên quan
đến việc làm khô của dung dịch keo phức tạp gồm protein, dung môi và thông thường trước
đó chất làm dẻo được rót vào khuôn đúc thích hợp. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy phụ thuộc
vào các đặc tính khác nhau của nguyên liệu. Các protein hòa tan trong nước như protein đậu
nành, whey protein cần một nhiệt độ cao hơn và thời gian dài hơn để tạo thành màng so với
những màng protein hòa tan trong rượu như màng zein từ ngô hoặc gluten lúa mì. Nhiệt độ
sấy cao hơn dựa trên màng tan trong nước có thể hạn chế sử dụng của màng. Tuy nhiên, độ
ẩm tương đối thấp cũng có thể được sử dụng để tạo thành màng ở nhiệt độ thấp.
4.5. Nồng độ của dung dịch tạo màng
Nồng độ các chất trong dung dịch tạo màng ảnh hưởng đến tính tự dính của các polymer
cao phân tử và tỷ lệ của chúng tạo thành màng chế phẩm. Bên cạnh đó, nồng độ protein
trong lớp dung dịch cũng có thể ảnh hưởng đến sự hình thành của màng protein. Ở nồng độ
protein thấp hơn có ít sự tương tác giữa protein-protein, trong khi ở nồng độ protein cao hơn
thì chúng tự khuếch tán. Ở nồng độ tối ưu, với độ nhớt trung gian có thể thu được liên kết
bền vững giữa các phân tử cao nhất. Tuy nhiên, nồng độ tối ưu của mỗi màng protein đòi
hỏi khác nhau. Việc sản xuất màng từ whey protein đòi hỏi nồng độ protein tương đối cao
(> 8%) để hình thành cầu nối S-S trong trong màng protein (Sothornvit và Krochta, 2001).
Trong khi đó, những màng được sản xuất từ protein cá với nồng độ 1,5-2% cho thấy màng
vững chắc hơn ở các nồng độ khác.
4.6. Độ ẩm tương đối

Nước tương tác với màng protein được xem là một vấn đề hàng đầu để giải thích sự thay
đổi thuộc tính vật lý gây ra bởi sự hiện diện của độ ẩm. Ở độ ẩm tương đối cao, nhiều phân
tử hấp phụ nước làm trương phồng và thay đổi hình dáng trong cấu trúc phân tử. Về cơ bản,
các thuộc tính của màng protein khác nhau trong thời gian lưu trữ, đặc biệt nếu ta so với
những màng tổng hợp khác, điều này có thể là do nguyên liệu ban đầu không ổn định.
Những nguyên nhân này có thể ảnh hưởng đến tính chất của màng như là một kết quả của


sự thay đổi đặc tính. Điều này được cho là do sự trương phồng các chuỗi polymer với nước,
cho phép tương tác hóa học diễn ra giữa các axit amin và chất khí. Hàm lượng nước tăng lên
trong màng là kết quả của việc thúc đẩy mối quan hệ giữa chất khí và bộ khung protein, dẫn
đến giá trị hấp phụ vượt trội tại độ ẩm tương đối cao.
4.7. Chất bổ sung vào màng
Các vật liệu khác nhau có thể được đưa vào màng protein gây ảnh hưởng đến các tính
chất cơ học, bảo quản, cảm quan, hoặc dinh dưỡng. Chất làm dẻo là chất phụ gia chứa một
lớp chất quan trọng có khối lượng phân tử hợp chất không bay hơi thấp được sử dụng rộng
rãi trong các ngành công nghiệp polymer. Trong thực tế việc bổ sung một chất làm dẻo cho
màng protein để sản xuất màng mà ít có khả năng phá vỡ màng; trở nên linh hoạt hơn và
bền vững hơn. Việc bổ sung ngày càng tăng các chất làm dẻo kỵ nước đã làm giảm đáng kể
độ bền kéo. Về tính thấm hơi nước, nó đã được xác định rằng việc sử dụng các chất hoá dẻo
kỵ nước giảm nhẹ.
5.

Ứng dụng của màng Protein trong thực phẩm
• Gliadin và glutenin tạo ra cấu trúc xốp cho ruột bánh mì. Casein tạo cấu trúc cho
phomai và màng gelatin tạo ra mành mỏng.

• Collagen - màng dùng để bọc xúc xích, dăm bông,...

• Màng protein từ sữa làm màng bao bọc trái cây để chế biến.

• Màng Gluten biến tính sử dụng để bảo quản trái cây và rau.

• Màng Protein đậu nành dùng làm màng táo lát , khoai tây nhằm làm giảm độ thấm hơi
nước và oxi.

• Màng Zein dùng bọc cà chua nhằm trì hoãn sự thay đổi màu sắc, sự giảm khối lượng.


• Có thể thu được các mành mỏng lipoprotein tự hình thành trên bề mặt sữa đậu nành để
ở 95°C trong vài giờ. Màng này có thể được sử dụng làm tàu hủ ky.

III.

MÀNG GLUCID
1.

Giới thiệu

Dựa vào cấu tạo, glucid được chia làm 3 nhóm:
• Monosaccharide
• Oligosaccharide
• Polysaccharide.
Trong glucid tinh chất
tạo màng chủ yếu là ở
nhóm polysaccharide. Sau
đây là một số hợp chất
tham gia tham gia vào
việc tạo màng.

2. Tính chất tạo màng
Một trong những chế
phẩm được dùng để tạo
màng là Polysacharride (chitosan, algenat, carageenan, cellulose, các dẫn xuất
dextrin,pectin,tinh bột,...).


2.1. Chitosan
 Nguồn gốc:
Chitosan là một dạng chitin đã bị khử axetyl, nhưng không giống chitin nó lại tan được
trong dung dịch axit. Ở Việt Nam, Chitosan được sản xuất từ vỏ tôm, cua,… đã được sử
dụng thay hàn the trong sản xuất bánh cuốn, bánh su sê..
Cấu trúc hóa học của chitin gần giống với xenluloza Cả chitin và chitosan đều có nhiều
ứng dụng trong công nghiệp và cuộc sống, đặc biệt là trong chế biến và bảo quản thực
phẩm.

 Đặc tính:
- Là polysacharide có đạm không độc hại, có khối lượng phân tử lớn.
- Là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác nhau.
- Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị.
- Không tan trong nước, dung dịch kiềm và axit đậm đặc nhưng tan trong axit loãng (pH6),
tạo dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt, nhiệt độ nóng chảy 309 - 311oC.
2.1.1. Tính chất tạo màng
 Theo phương pháp hóa học:




Theo phương pháp công nghiệp:

- Chitosan được nghiền nhỏ bằng máy để gia tăng bề mặt tiếp xúc.
- Pha dung dịch chitosan 3% trong dung dịch axit axetic 1,5%.
- Sau đó bổ sung chất phụ gia PEG - EG 10% (tỷ lệ 1:1) vào và trộn đều, để yên một lúc để
loại bọt khí.
- Sau đó đem hỗn hợp thu được quét đều lên một ống inox đã được nung nóng ở nhiệt độ
64-65 oC (ống inox được nâng nhiệt bằng hơi nước).
- Để khô màng trong vòng 35 phút rồi tách màng.
- Lúc này người ta thu được một vỏ bóng có mầu vàng ngà, không mùi vị, đó là lớp màng
chitosan có những tính năng mới ưu việt.



Tác dụng của màng Chitosan:

- Phân huỷ sinh học dễ hơn chitin.
- Chitosan và các dẫn xuất của chúng đều có tính kháng khuẩn, như ức chế hoạt động của
một số loại vi khuẩn như E.Coli, diệt được một số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu và có tác
dụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng bên ngoài.


- Khi dùng màng chitosan, dễ dàng điều chỉnh độ ẩm, độ thoáng không khí cho thực phẩm
(Nếu dùng bao gói bằng PE thì mức cung cấp oxy bị hạn chế, nước sẽ bị ngưng đọng tạo
môi trường cho nấm mốc phát triển).
- Màng chitosan cũng khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn
được dùng làm bao gói.
- Màng chitosan làm chậm lại quá trình bị thâm của rau quả. Rau quả sau khi thu hoạch sẽ
dần dần bị thâm, làm giảm chất lượng và giá trị. Rau quả bị thâm là do quá trình lên men tạo
ra các sản phẩm polyme hóa của oquinon. Nhờ bao gói bằng màng chitosan mà ức chế được
hoạt tính oxy hóa của các polyphenol, làm thành phần của anthocyamin, flavonoid và tổng
lượng các hợp chất phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả tươi lâu hơn.

2.1.2. Ứng dụng của Chitosan
Trong thực tế người ta đã dùng màng chitosan để đựng và bảo quản các loại rau quả như
đào, dưa chuột, đậu, quả kiwi v.v...

Trong các lĩnh vực khác như: công nghệ giấy, công nghệ dệt,công nghệ thực phẩm
...chitosan có khả năng chống vi khuẩn.
Ứng dụng khác nữa là tạo da nhân tạo, chỉ khâu, thưc phẩm ăn kiêng, xữ lý nước, mỹ
phẩm dưỡng tóc dưỡng da.


2.2. Carageenan
Carrageenan là một hỗn hợp phức tạp của ít nhất 5 loại polymer: i, λ, µ , χ và
Careagenan. Cấu tạo từ các gốc D-galactose và 3,6-anhydro D-galctose. Các gốc này kết
hợp với nhau bằng liên kết -1,4 và -1,3 luân phiên nhau.


Nguồn gốc:

Được chiết xuất từ loại tảo đỏ có nguồn gốc từ Ireland, mọc dọc theo bờ biển Anh, Pháp,
Tây Ban Nha, Island. Chiết xuất Carrageenan bằng nước nóng dưới điều kiện khá kiềm, sau
đó cho kết tủa hay cô đặc.



Cấu tạo:

Mạch polysaccharide của các carrageenan có cấu trúc xoắn kép. Mỗi vòng xoắn do 3 đơn
gốc disaccharide tạo nên.

2.2.1. Tính chất tạo màng
- Màu hơi vàng, màu nâu vàng nhạt hay màu trắng.
- Dạng bột thô, bột mịn và gần như không mùi.
- Không tan trong ethanol, tan trong nước ở nhiệt độ khoảng 80 oC tạo thành một dung dịch
sệt hay dung dịch màu trắng đục có tính chảy; phân tán dễ dàng trong nước hơn nếu ban đầu
được làm ẩm với cồn, glycerol, hay dung dịch bão hòa glucose và sucrose trong nước.
- Độ nhớt của dung dịch tùy thuộc vào loại carrageenan, khối lượng phân tử, nhiệt độ, các
ion có mặt và hàm lượng carrageenan.
- Cũng như những polymer mạch thẳng có mang điện tích khác, độ nhớt tỉ lệ thuận với hàm
lượng.
- Carrageenan có khả năng tương tác với nhiều loại gum đặc biệt là locust bean gum, trong
đó tùy thuộc vào hàm lượng nó sẽ có tác dụng làm tăng độ nhớt, độ bền gel và độ đàn hồi
của gel.
- Hàm lượng cao carrageenan làm tăng độ bền gel của guar gum nhưng ở hàm lượng thấp,
nó chỉ có thể làm tăng độ nhớt.
- Khi carrageenan được cho vào những dung dịch của gum ghatti, alginate và pectin nó sẽ
làm giảm độ nhớt của các dung dịch này.
- Ổn định ở pH >7, phân hủy ở pH = 5-7; phân hủy nhanh ở pH < 5.
2.2.2. Ứng dụng của Carrageenan
Trong công nghiệp sữa :
-Carrageenan có khả năng liên kết với protein của sữa, làm cho hạt nhũ tương sữa – nước
bền vững, không bị phân lớp - Quá trình tạo gel : do liên kết giữa các ion sulfat với các đuôi
mang điện của các phân tử protein và các cation Ca2+, K+ có mặt trong sữa.Mức độ tạo
gel : Kappa, Iota không tan trong sữa lạnh, Lambda tan trong sữa lạnh nên Lambda được sử
dụng nhiều hơn.
-Tham gia như một chất tạo đông đối với một số sản phẩm như: kem, sữa, bơ, pho mát. Tạo
cấu trúc gel trong các sản phẩm mứt trái cây .
-Bổ sung vào bia, rượu, dấm làm tăng độ.
-Trong Trong sản xuất bánh mì, bánh bicquy, bánh bông lan…carrageenan tạo cho sản
phẩm có cấu trúc mềm xốp. Bổ sung vào chocolate để làm tăng độ đồng nhất, độ đặc nhất

định.


Trong các ngành khác :
-Chất nhũ hóa trong ngành dược phẩm để sản xuất các loại sản phẩm như: Các loại thuốc
dạng nhờn, nhũ tương để thoa lên các vết thương làm vết thương mau lành, làm màng bao
cho thuốc Giữ cố định enzyme và tế bào.
-Được ứng dụng trong công nghiệp sợi nhân tạo, phim ảnh, sản xuất giấy.

2.3. Algenat


Nguồn gốc:

- Axit alginic được Standford phát hiện ra vào năm 1881. Chiết suất từ tảo nâu dưới dạng
natri alginat có M ~ 20.000 - 60.000 Cấu tạo hóa học của axit alginic gồm 2 phần: β -Dmannuronic và α -L-guluronic liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucozit. Các axit alginic
ít tan trong nước (giống các polysaccarit) nên chúng thường được chế biến dưới dạng
alginat của Na, K, amoni, Mg, Ca, propylen glycol.

2.3.1. Tính chất tạo màng
-Màng được tạo ra bằng cách cho bay hơi nước từ 1 lớp mỏng của dd algenat.


-Là chất không thấm dầu và mỡ nhưng giống polysaccharide ưa nước là có tính thấm hơi
nước cao.
-Khả năng phản ứng của algenat là phản ứng với cation hóa trị II và III dùng để chế tạo
màng algenat.
-Ion Ca2+ là tác nhân tạo gel hiệu quả hơn Mg2+, K+, Al3+, Fe2+, Fe3+, nó tạo cầu nối
algenat với nhau qua tương tác ion, hiện tượng này là liên kết hidro giữa mạch.

2.3.2. Ứng dụng của Algenat
- Gia tăng thời gian bảo quản thực phẩm mà vẫn giữ được chất lượng ban đầu của thực
phẩm.
- Một trong những ứng dụng của màng alginate là bảo quản táo cắt miếng.
- Ngày nay việc bảo quản thịt chủ yếu bảo quản ở nhiệt độ thấp, tuy nhiên quá trình làm
lạnh và thời gian làm lạnh có thể ảnh hưởng đến phẩm chất và chất lượng thịt như sự rỉ dịch,
mất màu và làm mền thịt .
- Thịt heo bao màng natri alginate làm giảm sự chảy nước của thịt, có tác dụng tốt đối với
tính chất của thịt đông lạnh và hạn chế mất protein hòa tan. Thịt heo được bao màng có thể
duy trì chất lượng trong suốt quá trình bảo quản. Điều kiện tốt nhất của màng có thể duy trì
chất lượng tốt cho thịt là nồng độ sodium alginate 3%, nồng độ CaCl2 7%.

2.4. Pectin


Cấu tạo:

Pectin là một polysaccarit tồn tại phổ biến trong thực vật, là thành phần tham gia xây
dựng cấu trúc tế bào thực vật. Cấu tạo phân tử pectin là một dẫn suất của axit pectic, axit
pectic là một polyme của axit D-galacturonic liên kết với nhau bằng liên kết 1-4-glicozit.


2.4.1. Tính chất tạo màng
- Là những chất keo háo nước có khả năng hydrat hóa cao nhờ sự gắn các phân tử nước vào
nhóm hydroxyl của chuỗi polymethyl galacturonic.
- Trong phân tử pectin có mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau , làm giãn
mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch.
- Khi làm giảm độ tích điện và hydrat hóa sẽ làm cho sợi pectin xích lại gần nhau và tương
tác với nhau tạo nên một mạng lưới ba chiều rắn chứa pha lỏng ở bên trong.

2.4.2. Ứng dụng của Pectin
Pectin là chất tạo gel quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra cấu trúc gel cho thực phẩm.
Khả năng tạo gel của nó được sử dụng trong những thực phẩm cần có sự ổn định của nhiều
pha. Tác dụng tạo gel của pectin được sử dụng chủ yếu trong các sản phẩm mứt trái cây và
mứt đông.
Tác dụng của pectin là tạo ra cấu trúc mứt đông và mứt trái cây không bị thay đổi trong
quá trình vận chuyển, tạo ra mùi vị thơm ngon cho sản phẩm và giảm sự phá vở cấu trúc.
Trong một số trường hợp, pectin còn được sử dụng với carageenan để tăng hiệu quả tạo gel.


2.5. Agar


Cấu tạo:

Agar là mợt phức hợp polysaccharide của agarose và agaropectin.
Agarose: Là một polysaccharide trung tính;; vừa tích điện vừa trung hòa điện. Trong
phân tử coa chưa nhóm sulfat, metoxyl, cacboxyl. Hàm lượng sunfat tronga garose coi là chỉ
số độ sạch của nó. Chỉ số này càng thấp thì chất lượng càng cao thường là(0.04%). Agarose
là một polimer trung tính tạo nên tính đông tụ của agar.

a) agarose
b) 6-galactan suifate
c) Agarose pỷuvated
Agaropectin: Là một polysaccharide tích điện âm, làm cho agar có tính nhầy. Có các phân
tử ngắn hơn agarose và số lượng ít hơn. Trong agaropectin có khoảng 6% sulfat.


2.5.1. Tính chất tạo màng
Cũng giống như màng careageenan, màng agar được bổ sung chất kháng khuẩn tan trong

nước (ví dụ: clo tetraxylin, oxitetraxylin) rất hiệu quả trong việc kéo dài thời gian bảo quản.
Gel agar được tạo thành sau khi đun nóng là làm lạnh. Các phân tử có sự biến đổi từ cấu
trúc cuộn sang cấu trúc xoắn tiếp đỏ là sự tổ hơp các chuổi xoắn tạo thành một mạng lưới
không gian 3 chiều. Aga là chất tạo gel tốt nhất , nó có thể hấp thu rất nhiều nước và tạo gel
nhờ liên kết hydro ở nồng độ rất thấp ( khoảng 0.04%). Dung dịch agar sẽ đông lại khi làm
nguội đến 40-50ºC nóng chảy khi nhiệt độ gân 80-85ºC. Gel agar có tính thuận nghịch nhiệt
và đàn hồi.

2.5.2. Ứng dụng của Agar
Agar không được hấp thụ vào cơ thể trong quá trình tiêu hóa do đó agar được sử dụng
sản xuất các loại bánh kẹo chứa ít năng lượng.
Agar được sử dụng trong sản xuất mứt trái cây thay cho pectin làm giảm hàm lượng
đường trong sản phẩm và thay cho agalin trong sản phẩm thịt và cá. Là chất ổn định trong
phô mai và kem.ngoài ra còn được sử dụng trong sản phẩm yaourt, sữa chocolate, bánh
ngọt, bánh mì, thực phẩm cho người ăn kiêng....agar còn được sử dụng vào môi trường nuôi
cấy vi sinh vật.


2.6. Tinh bột
- Trong glucid tính chất tạo màng chủ yếu là ở nhóm polysaccharide và điển hình là tinh
bột.
- Tinh bột bao gồm hai thành phần là amylose và amylopectin.
- Amylose có cấu trúc mạch thẳng, cấu tạo từ α-D-glucose (1,4) glycosid và Amylopectin có
cấu trúc phân nhánh, cấu tạo từ α-D-glucose (1,4) glycosid và (1,6) glycosid.
- Nhờ mạch thẳng mà amylose có kết cấu chặt hơn amylopectin.

2.6.1. Tính chất tạo màng
- Tỷ lệ của amylose, amylopectin ảnh hưởng đến đặc tính của màng.
- Tỷ lệ amylose cao sẽ cải thiện được tính chất cơ học của màng.
- Màng tinh bột có thể được tạo từ bất kỳ loại tinh bột nào có chứa amylose.

- Màng tinh bột không màu, không mùi, không vị có khả năng bám thấm CO 2
và ngăn O2 tốt.
- Màng được tạo từ tinh bột thường dễ vỡ và có tính chất cơ học kém vì liên
kết chủ yếu trong màng là liên kết hydro giữa các nhóm hydroxyl.
- Màng tinh bột có tính thấm nước nên khi độ ẩm tương đối thay đổi thì các
tính chất của màng sẽ bị thay đổi.


Màng được tạo từ tinh bột thường dễ vỡ và có tính chất cơ học kém. Để khắc phục vấn
đề này, người ta thường bổ sung thêm phụ gia hoặc biến hình tinh bột để thu được các đặc
tính mong muốn.
Có nhiều phương pháp biến tính tinh bột:

 Biến tính tinh bột bằng phương pháp hóa học:
• Biến tính tinh bột bằng cách tao liên kết ngang:
+Tinh bột được biến hình bằng cách tạo liên kết ngang với phosphorous oxychloride,
sodium trimetaphosphate, adipie anlydride nhằm mục đích hạn chế mạch tinh bột bị phân


đoạn.những liên kết hóa học này tăng cường cấu trúc hạt tinh bột hạn chế khả năng trương
nỡ và phá vỡ hạt.chức năng đày dủ của màng chỉ đạt được khi hầu hết các hạt tinh bột phá
vỡ và amylose, amylopectin phân tán vào trong nước. Vì lý do này phương pháp này thường
không được dùng để tạo màng
• Biến tính tinh bột bằng cách gắn thêm các nhóm thay thế:
+Tinh bột gắn thêm các nhóm thay thế để thay đổi tính chất và chức năng.succinic
anhydride acetic anhydride , propylene oxyde sẽ tấn công vào mạch cacbon bên trong hạt
tinh bột theo cơ chế dduaaw các nhóm thay thế vào phá vỡ hạt , tăng đọ ái lực với nước .
Nhờ kiểu biến hình này đã mang lại 1 số đặc tính mới cho tinh bột.
• Biến tính tinh bột bằng oxy hóa :
+Tinh bột được oxy hóa nhằm cải thiện tính bám dính của màng. Các chất oxy hóa

thường dùng là natri chloride , canxi hypochloride, natri hypochride.tinh bột biến hình bằng
oxy hóa được ứng dụng làm màng phủ cho các sản phẩm chiên. Nhờ lớp màng dày này mà
giữ được độ giòn của sản phẩm sau khi chiên.
• Biến tính tinh bột bằng axit:
+1 loại tinh bột biến hình khác cũng được dùng để tạo màng đó là tinh bột biến hình bằng
axit . Axit sẽ tấn công vào amylopectin ở trong vùng vô định hình , phân cách mạch
amylopentin làm cho tinh bột trở nên giống amylose hơn vì số mạch thẳng được tăng lên.
Tinh bột sẽ đc thủy phân từng phần đến khi đạt đến điểm cuối mong muốn
• Dextrin và maltodextrin:
+Được ứng dụng làm màng bao trong sản xuất dược và bánh kẹo. Phương pháp truyền
thống là phân giải tinh bột từng phần trong môi trường gia nhiệt khô, sau đó tái trùng hợp
với các liên kết khác
 Phụ gia tạo mằng tinh bột:
• Polyols
+Một số phụ gia khi bổ sung vào dung dịch tạo màng sẽ làm thay đổi tính chất của màng,
mục đích để cải thiện màng. Thường các chất tạo dẻo được bổ sung vào nhằm cải thiện đồ
mềm dẻo và độ kéo giãn của màng. Chất tạo dẻo thường dùng chủ yếu thuộc nhóm rượu đa
chức như propylene glycol, glycerin, sorbitol và các polyol khác. Ngoài ra, chất tạo dẻo còn
đem lại độ dai và độ dính cho màng. Vì vậy, sử dụng lượng chất tạo dẻo phù hợp sẽ thu
được những tính chất màng mong muốn.
• Đường
+Đường khi thêm vào màng thường làm màng trong và giòn hơn. Trong một số món
tráng miệng, đường có thể được bổ sung ở một mức độ phù hợp để tạo độ ngọt mong muốn
mặc dù có thể xuất hiện vết nứt trên sản phẩm. Tuy nhiên, đối với sản phẩm cần ngăn cách
O2 thì vết nứt không thể chấp nhận, chẳng hạn như màng phủ thuốc trong sản phẩm dược.
• Maltodextrins
+Maltodextrins đem lại cho màng một số ưu điểm như làm giảm độ giòn của màng dựa
vào tính chất tạo dẻo và giữ ẩm vì maltodextrins có phân tử khối tương đối nhỏ và có khả

năng hút ẩm. Tính chất của màng phụ thuộc vào mức độ DE của maltodextrins. Tùy thuộc
vào tính chất màng mong muốn mà lựa chọn mức độ DE phù hợp.
• Chất chống dính
+Khi thêm các chất chống dính vào dung dịch tạo màng sẽ làm giảm độ dính của màng.
Các chất chống dính thường dùng là polysorbates, lecithin và các chất hoạt động bề mặt. Lý
do làm giảm độ dính của màng là để các lớp màng không dính sát vào nhau. Khi bổ sung
các chất hoạt động bề mặt, một lượng nhỏ các hạt không tan góp phần làm giảm độ dính của
màng.
• Chất giữ ẩm
+Glycerin vừa đóng vai trò là một chất tạo dẻo, vừa đóng vai trò là một chất giữ ẩm. Việc
giữ cho màng được hydrat đảm bảo độ mềm dẻo và độ đàn hồi của màng. Khi màng tinh bột
ở trong môi trường có độ ẩm
tương đối dưới 20 – 25%, màng có thể bị nứt. Sử dụng glycerin và các polyol cho phép
màng còn nguyên vẹn ngay khi độ ẩm tương đối 10 – 15%.
• Lipid
+Bổ sung lipid vào dung dịch tạo màng có thể cải thiện tính chất màng ngăn, cụ thể là
tính chất ngăn ẩm và ngăn O2. Khi thêm sáp có nhiệt độ nóng chảy cao thì sẽ có tác động
đặc biệt đến việc cải thiện tính chất ngăn ẩm của màng. Thường thì dung dịch tạo màng có
chứa 20% dầu được dùng để kéo dài hạn sử dụng của các thực phẩm có hàm lượng dầu cao.
• Chất nhũ hoá và chất thấm ướt
+Đôi khi bổ sung một chất thấm ướt hoặc chất hoạt động bề mặt vào dung dịch tạo màng
cũng đem lại những lợi ích giúp cải thiện màng. Chẳng hạn khi muốn phủ một lớp nước lên
bề mặt một thực phẩm có hàm lượng béo cao (chocolate) thì sẽ thuận lợi hơn khi bổ sung
một ít lecithin hoặc các chất nhũ hóa khác vào dung dịch tạo màng để làm giảm sức căng bề
mặt và cho phép bề mặt sản phẩm có một độ ẩm nhất định. Nếu bề mặt sản phẩm không đủ
ẩm thì lớp màng sẽ dễ dàng bị bong ra.
2.6.2. Ứng dụng của màng tinh bột
•
Màng cải thiện bề mặt sản phẩm
Đối với một số loại kẹo như chocolate nhân đậu phộng, kẹo dẻo,… người ta thường phủ

lên bề mặt một lớp shellac để tạo bóng, tránh trầy xướt khi kẹo cọ xát vào nhau. Có thể thay
thế lớp shellac bằng một màng dextrin chứa nước, tuy nhiên có một số khó khăn. Để màng
này bám chặt vào bề mặt sản phẩm sau khi làm bay hơi thì cần bổ sung thêm các chất hoạt
động bề mặt. Đối với các sản phẩm bánh kẹo có bọc đường thì đây thực sự là một thử thách.
Màng dung dịch này có thể chứa tới 80% nước và sẽ hòa tan các chất của sản phẩm. Để
khắc phục người ta sẽ phủ một lớp màng lót không tan trong nước như sáp trước khi phủ
màng.