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

Më ®Çu Cïng víi sù ph¸t triÓn cña nÒn kinh tÕ, th¬ng m¹i, dÞch vô hµng hãa, nhu cÇu cña ngêi tiªu dïng vÒ c¸c s¶n phÈm thiÕt yÕu hµng ngµy ®ang ngµy mét gia t¨ng, ®Æc biÖt lµ nhu cÇu vÒ c¸c mÆt hµng thùc phÈm. Mét trong nh÷ng tiªu chuÈn hµng ®Çu ®Ó ngêi tiªu dïng lùa chän thùc phÈm lµ chÊt lîng cña s¶n phÈm. ViÖc nghiªn cøu c¸c ph¬ng ph¸p ®Ó ®¶m b¶o chÊt lîng s¶n phÈm tõ l©u ®· ®îc c¸c nhµ khoa häc nghiªn cøu nh: b¶o qu¶n l¹nh, b¶o qu¶n b»ng ho¸ chÊt, b¶o qu¶n b»ng viÖc ®ãng gãi.. ViÖc sö dông mµng ®ãng gãi thùc phÈm cã ¶nh hëng lín ®Õn c¸c thuéc tÝnh cña s¶n phÈm, chóng quyÕt ®Þnh chÊt lîng cña s¶n phÈm vµ lµm gi¶m tèi ®a møc ®é thay ®æi ®èi víi s¶n phÈm. Mét trong nh÷ng th¸ch thøc ®èi víi c¸c lo¹i mµng bäc thùc phÈm c«ng nghiÖp trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt lµ ph¶i gi÷ ®îc tÝnh bÒn cña s¶n phÈm hay h¹n sö dông cña chóng. Mµng phñ thùc phÈm ph¶i cã tÝnh æn ®Þnh, duy tr× ®îc tÝnh chÊt hãa häc, tÝnh n¨ng b¶o vÖ vµ tÝnh n¨ng sö dông trong suèt qu¸ tr×nh b¶o qu¶n. Mµng phñ ¨n ®îc lµ mét lo¹i mµng phñ thùc phÈm ®îc sö dông rÊt phæ biÕn nh»m c¶i thiÖn chÊt lîng cña thùc phÈm. T¸c dông cña nã ®· thÓ hiÖn râ trong thùc tiÔn vµ ®îc kh¼ng ®Þnh b»ng chÝnh nh÷ng ®¸nh gi¸, søc tiªu thô cña kh¸ch hµng. XuÊt ph¸t tõ tÇm quan träng cña mµng phñ thùc phÈm nãi chung vµ mµng phñ ¨n ®îc nãi riªng ®èi víi chÊt lîng cña thùc phÈm, viÖc nghiªn cøu, t×m hiÓu c¸c lo¹i mµng nµy lµ hÕt søc cÇn thiÕt. Trong ®å ¸n nµy em lùa chän nghiªn cøu mµng bao gãi thùc phÈm víi tªn ®Ò tµi lµ “ Nghiªn cøu chÕ t¹o mµng bao gãi thùc phÈm ¨n ® îc trªn c¬ së tinh bét dÎo ho¸” Líp polyme K47 1 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi PhÇn I. Tæng quan 1.1.Giíi thiÖu vÒ mµng bao gãi thùc phÈm 1.1.1. Yªu cÇu ®èi víi mµng bäc thùc phÈm [19] [18] [15] [13] Kh«ng gièng nh c¸c lo¹i hµng hãa ®îc bao gãi tr¬, yªu cÇu bao gãi cña thùc phÈm rÊt phøc t¹p do thùc phÈm thêng lµ nh÷ng hÖ ®éng cã thêi h¹n b¶o qu¶n h¹n chÕ vµ c¸c yªu cÇu bao gãi riªng. Ngoµi ra, c¸c lo¹i thùc phÈm ®Òu ph¶i ®îc sö dông trong mét kho¶ng thêi gian nhÊt ®Þnh nªn vÊn ®Ò an toµn lµ mét th«ng sè bao gãi quan träng. VËt liÖu bao gãi ph¶i ®¸p øng ®îc nh÷ng tiªu chuÈn nhÊt ®Þnh nh: tÝnh chÊt ch¾n (h¬i níc, khÝ, ¸nh s¸ng, h¬ng th¬m), tÝnh chÊt quang (®é trong suèt), ®é bÒn, kh¶ n¨ng hµn vµ ®óc, kh¶ n¨ng in nh·n m¸c, ®é bÒn nhiÖt… t ¬ng tù c¸c vÊn ®Ò nh kh¶ n¨ng thÝch øng cña vËt liÖu víi ngêi tiªu dïng vµ gi¸ thµnh c¹nh tranh. VËt liÖu bao gãi ph¶i phï hîp víi quy ®Þnh vÒ thùc phÈm vµ bao gãi, t¬ng t¸c gi÷a thùc phÈm vµ vËt liÖu bao gãi vµ kh«ng ®îc ¶nh hëng tíi chÊt lîng thùc phÈm vµ ®é an toµn. Mét trong nh÷ng th¸ch thøc ®èi víi ngµnh c«ng nghiÖp bao gãi thùc phÈm trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt lµ ph¶i lµm hµi hßa ®é bÒn cña bao gãi víi thêi h¹n sö dông cña s¶n phÈm. VËt liÖu bao gãi ph¶i bÒn, duy tr× ®îc tÝnh chÊt ch¾n, tÝnh chÊt c¬ lý còng nh c¸c tÝnh chÊt kh¸c trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n thùc phÈm vµ ph¶i ph©n hñy khi th¶i ra m«i trêng. Do ®ã, nªn tr¸nh nh÷ng ®iÒu kiÖn m«i trêng cã lîi cho qu¸ tr×nh ph©n hñy sinh häc trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n. 1.1.2. Yªu cÇu bao gãi víi mét sè thùc phÈm ®Æc biÖt 1.1.2.1. S¶n phÈm thÞt t¬i [19] Hai nh©n tè quan träng trong qu¸ tr×nh bao gãi c¸c lo¹i thÞt ®á lµ mµu s¾c vµ vi sinh vËt. Bao gãi b»ng khÝ quyÓn biÕn ®æi MAP, trong ®ã kh«ng khÝ thêng ®îc thay thÕ b»ng hçn hîp 70 - 80% O 2 vµ 20 - 30% CO2, thêng ®îc sö dông ®Ó b¶o Líp polyme K47 2 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi ®¶m ®é bÒn mµu s¾c vµ vi sinh vËt. Bao gãi b»ng khÝ quyÓn biÕn ®æi MAP víi hµm lîng CO2 vµ N2 cao hay bao gãi b»ng ch©n kh«ng thêng ®îc sö dông ®Ó duy tr× ®é bÒn mµu s¾c vµ vi sinh vËt. Trong c¸c lo¹i thÞt t¬i th× vËt liÖu bao gãi cã thÓ ng¨n chÆn s¶n phÈm bÞ kh« do mÊt Èm. 1.1.2.2. §å ¨n s½n [19] [17] Thêi h¹n b¶o qu¶n cña c¸c lo¹i thùc phÈm ¨n s½n trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n l¹nh ®îc x¸c ®Þnh bëi møc ®é thay ®æi oxi hãa vµ ph¸t triÓn cña vi sinh vËt. Nh»m gi¶m bít c¸c ph¶n øng cã h¹i trong ®å ¨n nhanh, vËt liÖu bao gãi ph¶i cã kh¶ n¨ng thÊm oxi vµ h¬i níc thÊp. Bao gãi b»ng khÝ quyÓn biÕn ®æi víi N2 thay cho O2 vµ CO2 nh»m øc chÕ vi sinh vËt thêng hay ®îc ¸p dông nhÊt. 1.1.2.3. S¶n phÈm b¬ s÷a [19] [18] S÷a, kem vµ c¸c s¶n phÈm lªn men tõ s÷a hÇu hÕt c¸c lo¹i phomat ®Òu cÇn bao gãi thÊm Ýt O2 nh»m tr¸nh qu¸ tr×nh oxi hãa vµ sù ph¸t triÓn cña c¸c vi sinh vËt kh«ng mong muèn. Tû lÖ CO2/O2 cao cÇn thiÕt ®Ó tr¸nh bao gãi kh«ng bÞ phång. Phomat mèc th× cÇn th«ng tho¸ng kh«ng khÝ ®Ó thóc ®Èy sù ph¸t triÓn cña nÊm mèc. Trong khi ®ã, phomat lµm chÝn b»ng nÊm mèc bÒ mÆt cÇn h¹n chÕ lîng O2 ®Ó gi¶m thiÓu sù ph¸t triÓn cña vi khuÈn thñy ph©n protein kÞ khÝ. ¸nh s¸ng cã thÓ kh¬i mµo qu¸ tr×nh oxi hãa cña chÊt bÐo trong s¶n phÈm b¬ s÷a vµ lµm mÊt mµu, mÊt chÊt dinh dìng vµ t¹o mïi kh«ng mong muèn thËm chÝ c¶ ë nhiÖt ®é trong ng¨n ®¸ tñ l¹nh. Ngoµi ra c¸c s¶n phÈm b¬ s÷a ph¶i ®îc b¶o vÖ ®Ó tr¸nh bay h¬i níc hoÆc hÊp thô mïi tõ m«i trêng xung quanh. 1.1.2.4. §å uèng [19] [9] YÕu tè h¹n chÕ thêi h¹n b¶o qu¶n cña ®å uèng bao gåm sù ph¸t triÓn cña c¸c lo¹i vi khuÈn, sù oxi hãa c¸c thµnh phÇn h¬ng th¬m, chÊt dinh dìng vµ chÊt mµu, qu¸ tr×nh n©u hãa c¸c phi enzim vµ trong trêng hîp ®å uèng cã ga lµ thÊt tho¸t khÝ CO2. Do ®ã, yªu cÇu ®èi víi vËt liÖu bao gãi c¸c lo¹i ®å uèng lµ ®é thÊm O 2, CO2 (®èi víi ®å uèng cã ga) vµ ¸nh s¸ng thÊp. Ngoµi ra, tÝnh chÊt ch¾n h¬i níc cao ®èi víi ®å uèng chøa axit th× vËt liÖu bao gãi ph¶i chÞu ®îc axit. Líp polyme K47 3 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi 1.1.2.5. Hoa qu¶ vµ rau t¬i [19] [17] [10] [11] Rau qu¶ tiÕp tôc h« hÊp, tho¸t h¬i níc vµ t¹o c¸c hoocmon g©y chÝn, etylen, sau khi thu ho¹ch lµm cho nång ®é CO2, O2, H2O vµ etylen cã thÓ thay ®æi theo thêi gian bªn trong c¸c tói b¶o qu¶n. Sù thay ®æi thµnh phÇn cã thÓ ¶nh hëng tÝch cùc tíi mµu s¾c vµ mïi vÞ s¶n phÈm hay còng cã thÓ g©y ra ¶nh hëng cã h¹i tíi cÊu tróc, mµu s¾c, thêi h¹n b¶o qu¶n vµ chÊt lîng dinh dìng. ViÖc gi¶m tèc ®é h« hÊp vµ tho¸t h¬i níc trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n ng¾n h¹n cã thÓ thùc hiÖn ®îc b»ng c¸ch kiÓm so¸t c¸c yÕu tè nh: nhiÖt ®é, ®é Èm t¬ng ®èi, thµnh phÇn khÝ (etylen, CO2, O2), ¸nh s¸ng hoÆc bæ sung c¸c lo¹i phô gia thùc phÈm vµ xö lý nh phñ s¸p vµ chiÕu x¹. H háng vËt lý (khuyÕt tËt bÒ mÆt, va ®Ëp nhÑ) cã thÓ kÝch thÝch qu¸ tr×nh h« hÊp vµ s¶n sinh ra khÝ etylen do ®ã lµm t¨ng qu¸ tr×nh l·o hãa. ViÖc lùa chän vËt liÖu bao gãi phøc t¹p do nã phô thuéc vµo tèc ®é h« hÊp vµ tho¸t h¬i níc riªng cña c¸c s¶n phÈm kh¸c nhau. Mét vËt liÖu bao gãi lý tëng ph¶i cã kh¶ n¨ng thÊm ®Ó duy tr× qu¸ tr×nh h« hÊp trong s¶n phÈm sao cho c©n b»ng khÝ quyÓn (tØ lÖ CO 2/O2) bªn trong vËt liÖu bao gãi lµ tèi u. VËt liÖu bao gãi ph¶i gi÷ ®îc mïi vÞ mong muèn, ng¨n chÆn ®îc qu¸ tr×nh mÊt mïi, tr¸nh ®îc ¸nh s¸ng vµ chèng l¹i ®îc c¸c h háng c¬ häc. 1.1.2.6. §å ¨n nhÑ [19] HÇu hÕt c¸c kiÓu h háng thêng thÊy cña ®å ¨n nhÑ lµ mÊt ®é gißn vµ t¨ng lîng mì «i. Do vËy, ®é thÊm h¬i níc vµ oxi thÊp lµ tèi quan träng. §é bÒn c¬ häc thêng cÇn thiÕt cho s¶n phÈm ¨n nhÑ ®Ó ng¨n c¶n sù vì vôn cña s¶n phÈm. 1.1.2.7. S¶n phÈm ®«ng l¹nh [19] [17] HÇu hÕt c¸c kiÓu h háng thêng thÊy cña thùc phÈm ®«ng l¹nh lµ sù ph©n huû cña chÊt mµu, gi¶m hµm lîng vitamin vµ oxi ho¸ lipit. Do ®ã, vËt liÖu bao gãi cho s¶n phÈm ®«ng l¹nh cÇn ph¶i cã tÝnh chÊt ch¾n O 2 vµ ¸nh s¸ng ®Ó chèng l¹i qu¸ tr×nh oxi ho¸. Ngoµi ra, tÝnh chÊt ch¾n h¬i níc cao còng cÇn thiÕt ®Ó lµm gi¶m kh¶ n¨ng mÊt Èm. §èi víi mµng polyme th«ng thêng cã thÓ thu ®îc tèc ®é truyÒn h¬i níc phï hîp ë nhiÖt ®é ®«ng l¹nh nhá h¬n -20 0C. Tuy nhiªn ë nhiÖt ®é thÊp c¸c tÝnh chÊt c¬ Líp polyme K47 4 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi lÝ cã thÓ bÞ ¶nh hëng, ®ång thêi lµm mµng polyme bÞ gißn vµ nh¹y ®èi víi c¸c lùc c¬ häc. 1.1.2.8. S¶n phÈm kh« [19] [22] C¸c yÕu tè quan träng nhÊt ¶nh hëng ®Õn thùc phÈm kh« trong qu¸ tr×nh bao gãi thùc phÈm lµ mÊt ®é gißn, qu¸ tr×nh oxi hãa chÊt bÐo lµm xuÊt hiÖn mïi «i. C¸c kiÓu h háng kh¸c tuú thuéc vµo tõng s¶n phÈm bao gåm qu¸ tr×nh oxi ho¸ c¸c vitamin, sù vì vôn cña s¶n phÈm, mÊt h¬ng th¬m, mÊt mïi, ph¸t triÓn cña nÊm mèc vµ sù «i thiu… ChÝnh v× vËy vËt liÖu bao gãi víi tÝnh chÊt ch¾n, Èm, oxi ho¸ vµ ¸nh s¸ng cao, ®é bÒn c¬ lÝ cao lµ tèi cÇn thiÕt. 1.2. C¸c lo¹i mµng vµ líp phñ ¨n ®îc Mµng phñ ¨n ®îc cã thÓ c¶i thiÖn chÊt lîng cña c¸c s¶n phÈm thÞt gia cÇm vµ h¶i s¶n t¬i, ®«ng l¹nh hay chÕ biÕn b»ng c¸ch lµm chËm qu¸ tr×nh mÊt Èm, lµm gi¶m qu¸ tr×nh oxi ho¸ lipit vµ mÊt mµu; t¨ng cêng bÒ ngoµi cña s¶n phÈm trong c¸c bao gãi b¸n lÎ. Ngoµi ra, nã cßn cã chøc n¨ng cña mét chÊt mang phô gia s¶n phÈm nh c¸c t¸c nh©n kh¸ng khuÈn vµ chèng oxi ho¸, lµm gi¶m sù hÊp thô dÇu vµ c¸c s¶n phÈm tõ b¸nh m× trong qu¸ tr×nh chiªn r¸n. 1.2.1. Mµng phñ trªn c¬ së lipit 1.2.1.1. S¸p mì dÇu [18] [19] [20] [15] [6] Mµng phñ thùc phÈm b»ng chÊt bÐo ®· ®îc sö dông ë Anh tõ thÕ kØ 16. S¸p (s¸p Carnaube, s¸p ong, s¸p tõ parafin) vµ dÇu (tõ c¸c lo¹i kho¸ng v« c¬, dÇu thùc vËt) ®· cã mÆt trªn thÞ trêng tõ cuèi thËp niªn 30 díi d¹ng líp phñ b¶o vÖ cho rau qu¶ t¬i. Vµo cuèi nh÷ng n¨m 50, mét sè nhµ chÕ biÕn ë MÜ ®· ¸p dông c¸c lo¹i líp phñ bãc ®îc tõ s¸p vi tinh thÓ cã nguån gèc tõ dÇu má cho thÞt ®«ng l¹nh nh bß, cõu, bª, hamburger vµ thÞt hép. Nãi chung líp phñ s¸p cã kh¶ n¨ng chèng truyÒn h¬i Èm cao h¬n so víi c¸c líp phñ ¨n ®îc tõ lipit vµ kh«ng lipit kh¸c. Tuy nhiªn, c¸c líp phñ tõ dÇu s¸p còng nh tõ dÇu vµ chÊt bÐo ®Òu béc lé nh÷ng vÊn ®Ò vÒ kh¶ n¨ng nhËn c¶m (mïi s¸p, mïi «i). Líp polyme K47 5 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi C¸c lo¹i thÞt c¾t t¬i ®îc b¶o vÖ bëi 1 líp phñ tõ chÊt bÐo nÊu ch¶y th× cã chÊt lîng cao h¬n so víi c¸c mÉu ®èi chøng kh«ng phñ c¶ vÒ mµu s¾c vµ kh¶ n¨ng duy tr× ®é Èm trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n ë 2 - 4 oC. ThÞt gia cÇm vµ c¸ ®«ng l¹nh kh«ng bÞ t¸ch níc khi phñ b»ng dÇu trong níc, nhò t¬ng ®îc chuÈn bÞ ë 60-80oC b»ng c¸ch trén mì ®éng vËt hoÆc dÇu thùc vËt víi chÊt nhò ho¸, níc vµ thêng lµ t¸c nh©n b¶o qu¶n vµ gia vÞ. ThÞt lµm kh« ®«ng l¹nh thêng bÞ suy gi¶m kh¶ n¨ng hÊp thô Èm trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n khi phun 1 líp phñ trªn c¬ së chÊt bÐo ho¸ láng lªn c¸c miÕng thÞt t¸ch níc trong kho¶ng 52 - 79oC. C¸c líp phñ nµy bao gåm mì bß, mì lîn, mét tri-glyxerit cña axit bÐo vµ axit lactic (glyxerin lactopanmitic) vµ dÇu mì thùc vËt. C¸c ancol hoÆc axit bÐo no m¹ch dµi (16 - 20 nguyªn tö cacbon) ®· ®îc sö dông lµm líp phñ b¶o vÖ ®Ó kiÓm so¸t kh¶ n¨ng mÊt Èm cña thÞt ®«ng l¹nh. C¸c líp phñ nµy ®îc ¸p dông lªn thÞt tríc khi b¶o qu¶n l¹nh ë d¹ng nhò t¬ng níc cña axit hoÆc ancol bÐo vµ chÊt nhò ho¸ ë nhiÖt ®é cao (50 - 90 oC). KÕt qu¶ sÏ tèt h¬n ®èi víi thÞt ®«ng l¹nh nÕu tríc khi ¸p dông mµng chÊt bÐo, thÞt ®îc phñ ®¸. Líp trung gian a níc cña ®¸, glyxerin hoÆc níc-glyxerin ®îc t¹o thµnh gi÷a mµng vµ bÒ mÆt cña thÞt sÏ hót c¸c nhãm ph©n cùc cña vËt liÖu t¹o mµng vµ axit bÐo vµ ®Èy c¸c m¹ch cacbon kÞ níc cña nã. KÕt qu¶ lµ c¸c ph©n tö axit bÐo sÏ duçi ra mét c¸ch thÝch hîp vµ nÐn l¹i vµo nhau làm t¨ng kh¶ n¨ng ch¾n Èm cña mµng axit bÐo. 1.2.1.2. Glyxerin vµ axetylglyxerit [18] [19] [15] Mono glyxerit axetin ho¸, di glyxerit (diaxyl glyxerin) vµ tri glyxerit lµ c¸c mono, di, tri este cña glyxerin víi axit bÐo. Glyxerit axetin ho¸ (cacbon glyxerit) cã thÓ ®îc tæng hîp b»ng ph¶n øng cña glyxerit víi andehit glyxerit hoÆc qua qu¸ tr×nh chuyÓn ho¸ este cã xóc t¸c cña dÇu hoÆc mì víi triaxetin. C¶ glyxerit vµ glyxerit axetin ho¸ ®Ò ®îc dïng lµm líp phñ. Líp phñ triaxetin ho¸ lo¹i tinh chÕ ®· ®îc s¶n xuÊt lµm mµng bäc ¨n ®îc trong nh÷ng n¨m 1960-1970 víi tªn th¬ng m¹i lµ Mivacet, líp phñ glyxerin monostearat cã kh¶ n¨ng Ýt thÊm h¬i níc h¬n so víi mµng polyamit, etyl xenluloz¬ vµ thÊm h¬i níc nhiÒu h¬n so víi mµng cenlofan vµ PE. VÒ kh¶ n¨ng ch¾n oxi th× líp phñ glyxerin monostearat ho¸ Ýt thÊm oxi h¬n. 1.2.2. Mµng phñ trªn c¬ së polysaccarit [18] [17] [19] Líp polyme K47 6 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi Kh¶ n¨ng t¹o mµng vµ c¸c tÝnh chÊt cña mét sè vËt liÖu polisaccarit nh tinh bét vµ dÉn xuÊt cña tinh bét, xenluloz¬, carragena, c¸c lo¹i g«m vi khuÈn vµ thùc vËt kh¸c nhau, chitosan vµ pectinat. Th«ng thêng do b¶n chÊt a níc cña chóng nªn mµng polisaccarit thêng cã kh¶ n¨ng ch¾n h¬i níc h¹n chÕ. Tuy nhiªn khi ®îc ¸p dông díi d¹ng líp phñ, d¹ng gel cã hµm lîng cao, mét sè polysaccarit cã thÓ lµm chËm qu¸ tr×nh mÊt Èm cña thùc phÈm nhê ho¹t ®éng nh mét t¸c nh©n hi sinh thay v× ch¾n Èm. 1.2.2.1. Alginat [18] [6] [22] [15] Alginat lµ chÊt ®îc chiÕt tõ rong n©u thuéc hä Phaephyceae, lµ mét lo¹i cña alginic axit, mét copolyme m¹ch th¼ng cña c¸c monome D-manuronic vµ Lgunuronic axit. Mµng ®îc t¹o ra b»ng c¸ch cho bay h¬i níc tõ 1 líp máng cña dung dÞch alginat, lµ chÊt kh«ng thÊm dÇu vµ mì nhng gièng nh khi c¸c polysaccarit a níc kh¸c chóng cã tÝnh chÊt thÊm h¬i níc cao. Kh¶ n¨ng ph¶n øng cña alginat cho ph¶n øng víi cation ho¸ trÞ II hoÆc III ®îc dïng ®Ó chÕ t¹o mµng alginat. Ion Ca 2+ lµ t¸c nh©n t¹o gel hiÖu qu¶ h¬n Mg 2+, K+, Al3+, Fe2+, Fe3+ , nã t¹o cÇu nèi alginat víi nhau qua t¬ng t¸c gi÷a c¸c ion, hiÖn tîng nµy lµ liªn kÕt hy®ro gi÷a c¸c m¹ch. Mét quy tr×nh ®îc th¬ng m¹i ho¸ ë Nauy n¨m 1950, trong ®ã c¸c s¶n phÈm c¸ ®«ng l¹nh nh c¸ thu vµ c¸ trÝch ®îc b¶o vÖ chèng l¹i sù «i do qu¸ tr×nh oxi ho¸ b»ng c¸ch phñ líp alginat lªn c¸c thïng c¸ ®«ng l¹nh thµnh khèi t¹o gel nhê ion Ca2+. C¸c tói khÝ ®îc lµm ®Çy b»ng gel alginat vµ mét líp mµng kh«ng thÊm khÝ ®îc t¹o ra quanh mçi con c¸. Ngoµi viÖc ng¨n chÆn qu¸ tr×nh oxi ho¸ chÊt bÐo, viÖc lo¹i bá kho¶ng kh«ng khÝ trong c¸c thïng còng lµm gi¶m thêi gian ®«ng l¹nh tõ 20 25%. Ngoµi ra, thÞt gia sóc, gia cÇm vµ h¶i s¶n ®îc xö lý b»ng c¸c líp phñ alginat qua 1 quy tr×nh 2 giai ®o¹n. Nhóng hoÆc phun dung dÞch muèi Na alginat lªn c¸c s¶n phÈm sau ®ã ®Õn dung dÞch muèi Ca ®Ó t¹o gel. Mét sè muèi Ca cã thÓ ®îc dïng ®Ó t¹o nªn líp phñ gel alginat. Tuy nhiªn, c¸c lo¹i mµng alginat thu ®îc tõ CaCl2 bÒn h¬n lµ víi gluconat canxi, nitrat hoÆc propionat. Alginat thêng ®îc kÕt hîp víi tinh bét thêng vµ tinh bét biÕn tÝnh, oligosaccarit, hoÆc ®êng ®¬n gi¶n trong thÞt chøa hµm lîng x¸c ®Þnh. §é bÒn chèng Líp polyme K47 7 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi xÐ cña mµng alginat t¨ng khi bæ sung mantoz¬, lactoz¬ vµ sirup ng« cã ®¬ng lîng detroza trung b×nh(52 –54). Tuy nhiªn, khi ®a c¸c ®êng khö vµo líp phñ th× qu¸ tr×nh t¹o mµu n©u phi enzym cã thÓ xuÊt hiÖn khi ®un nÊu. MÆc dï ®· cã nhiÒu tiÕn bé ®¸ng kÓ nhng b»ng c¶m quan vµ kinh nghiÖm cña m×nh, ngêi ta ®· thÊy r»ng h¬ng vÞ cña thÞt bß chÕ biÕn vµ thÞt lîn khi ®· ®îc phñ mµng alginat hoÆc mµng alginat - tinh bét sÏ cã h¬ng vÞ kÐm h¬n c¸c mÉu kh«ng phñ mµng. §iÒu nµy lµ do vÞ ®¾ng t¹o ra bëi dung dÞch CaCl2. H¬n n÷a, c¸c Ca tù do vµ c¸c cation kim lo¹i kh¸c ®îc dïng ®Ó t¹o gel, líp phñ alginat cã thÓ lµm t¨ng ho¹t tÝnh cña enzym thuû ph©n protein trªn bÒ mÆt miÕng thÞt nhê ho¹t ®éng nh chÊt ho¹t ho¸ enzym. D÷ liÖu ®¸nh gi¸ c¶m quan cho thÊy líp phñ alginat ®îc t¹o gel trong dung dÞch canxi propionat cã mïi vÞ tèt h¬n so víi líp phñ ®îc t¹o gel trong dung dÞch CaCl2. Tuy nhiªn, do canxi propionat cã ®Æc tÝnh ion ho¸ yÕu h¬n CaCl 2 nªn ®Ó thu ®îc líp phñ cã ®é bÒn t¬ng ®¬ng th× thêi gian nhóng trong dung dÞch canxi propionat ph¶i l©u h¬n. 1.2.2.2. Careagenan [18] [19] Careagenan lµ mét polyme glactoza ®îc chiÕt tõ rong Irish (Chandruscrispus) vµ tõ c¸c lo¹i t¶o ®á kh¸c. Careagenan lµ mét hçn hîp chøa Ýt nhÊt 5 polyme riªng biÖt ®îc ký hiÖu lµ i, λ, µ , χ vµ ν - Careagenan. Trong sè ®ã hçn hîp cña i, χ, vµ λ Careagenan ®îc dïng trong thùc phÈm. Qu¸ tr×nh t¹o gel ho¸ cña i vµ ξ - Careagenan x¶y ra víi c¶ cation ho¸ trÞ I vµ cation ho¸ trÞ II trong qu¸ tr×nh ®ã λ - Careagenan kh«ng t¹o gel. Sö dông líp phñ Careagenan ®Ó kÐo dµi thêi gian b¶o qu¶n cña File c¸ thu. File c¸ thu ®îc phñ b»ng c¸ch ng©m vµo dung dÞch níc cña Careagenan (10g/kg) tríc khi ®«ng l¹nh vµ b¶o qu¶n ë -180C cã thÓ ng¨n chÆn sù thay ®æi mïi trong vßng 5 th¸ng. Trong khi ®ã c¸c mÉu ®èi chøng kh«ng ®îc phñ chØ gi÷ ®îc 3 th¸ng. H¬n n÷a, khi c¸c chÊt chèng oxi ho¸ nh: axit galic hay axit ascobic ®îc bæ sung vµo dung dÞch phñ careagenan th× cã thÓ lµm chËm qu¸ tr×nh h háng khi b¶o qu¶n ë -180C trong 7 - 8 th¸ng. Líp polyme K47 8 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi Bæ sung vµo líp phñ careagenan c¸c miÕng thÞt gµ b»ng c¸ch nhóng vµo dung dÞch 40g/ l careagenan t¹i 640C. Trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n ë 20C th× thêi h¹n b¶o qu¶n cña thÞt gia cÇm t¨ng nhÑ. Qu¸ tr×nh h háng sÏ chËm l¹i nhê bæ sung mét chÊt kh¸ng khuÈn tan trong níc (nh: Clo tetraxylin, oxitetracylin) vµo mµng careagenan. Thùc tÕ, bæ sung c¸c chÊt kh¸ng khuÈn trong líp phñ lµ mét ph¬ng ph¸p lµm chËm qu¸ tr×nh thèi r÷a hiÖu qu¶ h¬n lµ nhóng gia cÇm vµo dung dÞch muèi-kh¸ng khuÈn. Tuy nhiªn, c¸c chÊt kh¸ng khuÈn kh«ng ®îc sö dông cho gia cÇm trong mét thêi gian dµi. 1.2.2.3. Agar [18] [2] Agar lµ mét lo¹i g«m nhËn ®îc tõ 1 lo¹i t¶o biÓn ®á thuéc hä Rhotophyceane vµ còng gièng nh careagenan. Nã lµ mét polyme galactoza t¹o gel ch¾c ®îc dÆc trng bëi ®iÓm nãng ch¶y cao h¬n nhiÒu nhiÖt ®é t¹o gel ban ®Çu. Cung gièng nh mµng careageenan, mµng agar ®îc bæ xung chÊt kh¸ng khuÈn tan trong níc (nh: clo tetraxylin, oxitetracylin) rÊt hiÖu qu¶ trong viÖc kÐo dµi thêi gian b¶o qu¶n cña thÞt gia cÇm trong ®iÒu kiÖn b¶o qu¶n ë 20C. Thêi gian b¶o qu¶n cña thÞt bß ë 50C ®îc kÐo dµi h¬n 2 ngµy khi sö dông mµng agar ®îc ho¸ dÎo b»ng glixerin vµ ®îc bæ sung clo tetraxylin. MÆc dï t¬ng ®èi dµy nhng mµng agar nµy kh«ng lµm gi¶m lîng Èm tõ thÞt nh líp phñ glyxerit axetyl ho¸ hoÆc mµng etylxenluloz¬. 1.2.2.4. Dextran [18] [22] [15] Dextran lµ lo¹i hçn hîp g«m vi khuÈn ®îc t¹o thµnh tõ c¸c ®¬n vÞ α-Dglucopyranosyl víi nhiÒu lo¹i vµ lîng liªn kÕt glycosidic kh¸c nhau. Leuconostoc mesenteroide vµ L-dextran lµ c¸c vi sinh vËt thêng ®îc sö dông trong sinh tæng hîp dextran tõ qu¸ tr×nh lªn men succoz¬. Líp phñ dextran ®îc ¸p dông d¹ng dung dÞch níc láng hoÆc huyÒn phï ®Ó dïng cho t«m nguyªn con, t«m bãc vá, c¸ vµ c¸c s¶n phÈm thÞt nh gi¨m b«ng, xóc xÝch, thÞt x«ng khãi ®Ó gi÷ h¬ng vÞ, mµu s¾c vµ ®é t¬i trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n l¹nh hoÆc ®«ng l¹nh. 1.2.2.5. C¸c ete Xenluloz¬ [18] [9] [15] Líp polyme K47 9 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi Xenluloz¬ lµ mét lo¹i polysaccarit cÊu tróc tõ thùc vËt ®îc tæng hîp tõ Dglucoz¬ liªn kÕt víi β-1,4 glycorit xenluloz¬. Xenluloz¬ tù nhiªn lµ 1 tinh thÓ kh«ng hoµ tan trong níc l¹nh cã khèi lîng ph©n tö cao. Kh¶ n¨ng ph¶n øng cña 3 nhãm hydroxyl ë vÞ trÝ 2, 3 vµ 6 trªn m¹ch glucozyl cña xenluloz¬ ®· ®îc sö dông ®Ó t¹o c¸c dÉn xuÊt cã Ých, c¸c ete xenluloz¬ kh¸c lµ c¸c hîp chÊt polyme t¹o thµnh b»ng c¸ch thay thÕ mét phÇn c¸c nhãm hydroxyl trong xenluloz¬ b»ng c¸c nhãm chøc ete. Metyl xenluloz¬ (MC), hydroxyl propyl xenluloz¬ (HPC), hydroxypropyl metyl Xenlul¬ (HPMC) vµ cacboxyl metyl xenluloz¬ (CMC) lµ c¸c ete tan trong níc cã tÝnh chÊt t¹o mµng tèt. TÝnh a níc t¬ng ®èi t¨ng theo chiÒu HPC < MC < HPMC < CMC. Etyl xenluloz¬ (EC) lµ mét lo¹i ete xenluloz¬ t¹o mµng kh¸c, tr¸i ngîc víi c¸c ete kÓ trªn kh«ng tan trong níc. Qu¸ tr×nh tæng hîp ete xenluloz¬ liªn quan tíi viÖc xö lý b»ng kiÒm vµ sau ®ã cho ph¶n øng víi t¸c nh©n ete ho¸. MC vµ HPC ®îc tæng hîp b»ng ph¶n øng cña xenluloz¬ víi metyl clorua vµ axit propylen, trong khi ph¶n øng cña xenluloz¬ víi c¶ hai t¸c nh©n nµy thu ®îc HPMC. MC, HPC vµ HPMC lµ c¸c ete xenluloz¬ kh«ng ion cã thÓ tan trong níc l¹nh vµ t¹o gel nhê gia nhiÖt. Chóng ®îc sö dông trong th¬ng m¹i ®Ó t¹o ra mµng ¨n ®îc cã chøc n¨ng ch¾n O2 vµ ng¨n lîng Èm tho¸t ra trªn c¸c lo¹i thùc phÈm kh¸c nhau. MC ®· ®îc sö dông ®Ó t¹o líp phñ ¨n ®îc cho thÞt díi d¹ng nhò t¬ng, níc trong dÇu. DÇu ®ãng r¾n trong líp phñ cã tÝnh chÊt ch¾n Èm trong ®iÒu kiÖn b¶o qu¶n l¹nh trong khi ho¸ láng vµ röa tr«i cña líp phñ. T¬ng tù, mµng phñ h¶i s¶n víi líp phñ d¹ng bét chøa HPMC sÏ lµm t¨ng hiÖu suÊt trong s¶n phÈm nÊu chÝn (820%) so víi ®èi chøng do kh¶ n¨ng mÊt Èm ®îc kiÓm so¸t b»ng mµng HPMC ®îc t¹o ra b»ng c¸ch gel. Xenluloz¬ xö lý b»ng kiÒm ®îc chuyÓn thµnh CMC nhê ph¶n øng víi muèi monoclo axetat. CMC lµ mét ete xenluloz¬ kh«ng ion tan trong níc l¹nh vµ nãng, thêng cã s½n ë d¹ng dung dÞch muèi Na cña nã. C¸c c«ng thøc líp phñ cho hoa qu¶ vµ rau cñ chøa CMC vµ este axit bÐo sucroz¬ ®îc th¬ng m¹i ho¸. Líp polyme K47 10 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi Tuy nhiªn ®a CMC vµo thµnh phÇn líp phñ ¨n ®îc cho thÞt vÉn cha ®îc nghiªn cøu. EC kh«ng tan trong níc ®îc t¹o ra nhê phñ cña xenlulo kiÒm víi etyl clorua. Mµng EC ®îc tæng hîp b»ng c¸ch c¸n vµ lµm kh« dung dÞch EC trong c¸c dung m«i h÷u c¬, dÇu kho¸ng, chÊt hãa dÎo este hoÆc hçn hîp nãng ch¶y axetyl monoglyxerit vµ muèi kim lo¹i cña axit bÐo vµ mét monoglyxerit axetyl hãa cho c¸c s¶n phÈm thÞt ®«ng l¹nh ®Ó t¹o mµng trong suèt, b¸m dÝnh cã thÓ th¸o bá vµ b¶o qu¶n. Nh c¸c lo¹i mµng nãng ch¶y tõ EC, kÕt hîp cã kh¶ n¨ng bãc ra dÔ dµng. Khi ®îc bæ sung mét chÊt kh¸ng sinh clotetra axetyl, th× c¸c líp phñ nãng ch¶y trªn c¬ së EC th× sÏ lµm chËm thêi gian t¹o mïi do vi khuÈn vµ ng¨n ngõa qu¸ tr×nh kh« cña c¸c miÕng thÞt bß ®îc b¶o qu¶n ë 50C. Tuy nhiªn, líp phñ ë nhiÖt ®é cao cã ¶nh hëng tiªu cùc tíi bÒ ngoµi cña s¶n phÈm do lµm h háng tÕ bµo bÒ mÆt vµ lµm ®«ng tô dÞch tõ thÞt ch¶y ra. C¸c líp phñ trªn c¬ së este xenluloz¬ cña axit h÷u c¬ nh xenluloz¬ propyonat, xenluloz¬ axetat, xenluloz¬ butyrat ®· ®îc sö dông ®Ó b¶o qu¶n chÊt lîng thÞt t¬i vµ thÞt chÕ biÕn. Tuy nhiªn, c¸c líp phñ trªn c¬ së este xenluloz¬ kh«ng ¨n ®îc vµ ph¶i bãc khái thÞt vµ bÒ mÆt thùc phÈm kh¸c tríc khi nÊu. 1.2.2.6. Mµng trªn c¬ së protein [18] [10] [6] Kh¶ n¨ng t¹o mµng vµ tÝnh chÊt cña protein ®éng - thùc vËt nh collagen, gelatin, protein s÷a, gluten lóa mú, protein ®Ëu nµnh, zein ng« vµ protein l¹c ®· ®îc nghiªn cøu. T¬ng tù nh mµng poly saccarit, mµng protein cã tÝnh chÊt thÊm h¬i níc t¬ng ®èi cao, gÊp tõ 2 - 4 lÇn so víi vËt liÖu protein bao gãi th«ng thêng nh: PE, PP, polyeste vµ PVC. MÆt kh¸c, mµng tõ colagen glutein lóa mú, zein ng«, ®¹m ®Ëu nµnh vµ protein v¸ng s÷a thêng cã tÝnh chÊt ch¾n O2 tèt trong c¸c m«i trêng cã ®é Èm t¬ng ®èi thÊp. Mét vÊn ®Ò trong viÖc ¸p dông líp phñ protein cho thÞt sèng, thÞt gia cÇm vµ h¶i s¶n th« lµ kh¶ n¨ng chÊp nhËn protein ®èi víi c¸c enzym thñy ph©n protein cã trong c¸c lo¹i thùc phÈm nµy. H¬n n÷a, vÒ ph¬ng diÖn kh¶ n¨ng chÊp nhËn cña ngêi tiªu dïng vµ yªu cÇu nh·n m¸c cña s¶n phÈm, viÖc ¸p dông c¸c líp phñ protein trªn thÞt vµ c¸c s¶n phÈm kh¸c ph¶i tÝnh ®Õn c¸c ph¶n øng cã h¹i cã thÓ x¶y ra ®èi víi Líp polyme K47 11 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi protein. VD: allgen trong thùc phÈm ®îc ph¸t hiÖn trong phÇn protein cña s÷a, trøng, l¹c, ®Ëu nµnh vµ g¹o. 1.2.2.7. Collagen [18] [8] [23] Líp m« t¸i sinh cña da bª lo¹i dïng cho thùc phÈm ®· ®îc sö dông ®Ó s¶n xuÊt mµng bäc xóc xÝch tõ collagen. §Ó thay thÕ cho mµng collagen, h·ng UL ®· ph¸t triÓn c«ng nghÖ bäc collagen sö dông ph¬ng ph¸p ®ïn ra quanh xóc xÝch. Qu¸ tr×nh ®ïn Ðp lµ qu¸ tr×nh liªn tôc vµ dÔ khèng chÕ h¬n so víi qu¸ tr×nh gi¸n ®o¹n th«ng thêng trong ®ã thÞt xay ®îc nhåi vµo mµng t¹o tríc. C¸c d©y chuyÒn chÕ biÕn lín víi n¨ng suÊt cao ®îc sö dông c«ng nghÖ Ðp ®ïn ®Ó t¹o vá ngoµi collagen. H¬n n÷a, viÖc sö dông c¸c lo¹i protein kh¸c collagen nh bét mú, zein ng« trong s¶n xuÊt vá xóc xÝch còng ®îc ®a ra. Mµng collagen ¨n ®îc (Coffi, Brechteen, Mt Clemens, MI) còng ®îc sö dông cho c¸c s¶n phÈm níng, jambong kh«ng x¬ng, c¸ file, thÞt bª níng vµ pate thÞt, ®· ®îc th¬ng m¹i ho¸ ë Mü cuèi n¨m 1980. Theo c¸c nhµ s¶n xuÊt th× mµng colagen cã thÓ gi¶m ®îc sù co khi vµ t¨ng kh¶ n¨ng kh«ng tiÕt dÞch cña s¶n phÈm vµ dÔ dµng lo¹i bá…. Mµng ¨n ®îc trªn c¬ së colagen cã kh¶ n¨ng thay thÕ líp phñ thÞt b»ng chÊt dÎo, c¸c t¶ng thÞt bß ®îc bäc b»ng mµng trªn c¬ së colagen ®îc b¶o qu¶n ë -180C sau 2 tuÇn th× kh«ng kh¸c nhiÒu so víi mÉu ®èi chøng ®îc bäc b»ng chÊt dÎo vÒ qu¸ tr×nh oxi hãa, mµu s¾c, sù ph¸t triÓn cña vi khuÈn vµ c¶m quan. 1.2.2.8. Gelatin [18] [19] [21] Mµng gelatin ®îc t¹o ra b»ng c¸ch thuû ph©n mét phÇn collagen, trong c«ng nghiÖp dîc phÈm vµ thùc phÈm lµ qóa tr×nh kÕt nang c¸c thµnh phÇn vµ s¶n xuÊt vá bäc cho viªn nÐn. B¶o qu¶n thÞt vµ c¸c c¸c thùc phÈm kh¸c víi mµng gelatin ®îc nghiªn cøu vµ c«ng bè trong c¸c b»ng s¸ng chÕ. T¬ng tù nh c¸c lo¹i mµng ¨n ®îc kh¸c, líp phñ gelatin cã kh¶ n¨ng mang chÊt chèng oxi ho¸. ThÞt gµ t©y ®îc phun b»ng dung dÞch huyÒn phñ t¹o gelatin víi chÊt chèng oxi ho¸ kh¸c nhau, Ýt bÞ oxi hãa lipit h¬n ë trong da vµ mì thÞt (gi¸ trÞ Líp polyme K47 12 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi peroxit thÊp h¬n 60-90%) so víi ®èi chøng trong qu¸ tr×nh ®«ng l¹nh ë -12 0C trong 6 th¸ng. C¸c dung dÞch axit cña gelatin vµ muèi photphat nh hexameta photphat còng nh c¸c dung dÞch gelatinat kim lo¹i ®îc ¸p dông cho thÞt chÕ biÕn (xóc xÝch, thÞt x«ng khãi, jambong). ViÖc lµm kh«, t¹o trong suèt cã kh¶ n¨ng b¶o vÖ, chèng l¹i sù ph¸t triÓn cña nÊm mèc, gØ muèi, oxi ho¸ chÊt bÐo, mÊt mì. C¸c s¶n phÈm ®îc bäc còng cã thÓ hµn g¾n trong c¸c mµng bao gãi chèng níc th«ng thêng. 1.2.2.9. Protein s÷a [18] [15] [19] Mµng vµ líp phñ ¨n ®îc tõ cazein, protein v¸ng s÷a vµ protein s÷a nguyªn kem ®· ®îc nghiªn cøu. GÇn ®©y ®· kÕt hîp sö dông cazeinat víi axit stearic ®Ó phñ lªn cµ rèt gät vá víi monoglyxerit axetyl hãa phñ lªn zucchesu. Líp phñ trªn c¬ së protein v¸ng s÷a ®· ®îc kiÓm chøng ®èi víi ngò cèc ¨n s¸ng, nho kh«, ®Ëu ®«ng l¹nh vµ phomat miÕng vµ nh mét chÊt ch¾n O2 ®èi víi l¹c. Ngoµi ra, phô gia thùc phÈm còng ®îc kÕt nang trong protein v¸ng s÷a thµnh cacbohydrat. ¸p dông mét líp phñ kÕt hîp tõ mono hãa monoglyxerit víi caseinat hoÆc víi dÞch ph©n lËp tõ protein v¸ng s÷a trªn c¸ håi ®«ng l¹nh ®· ®îc nghiªn cøu. Tõ dÞch ph©n lËp protein v¸ng s÷a, phun chÊt chèng oxi ho¸ (axit ascobic vµ axit citric) kh«ng ¶nh hëng tíi tèc ®é mÊt Èm nhng lµm chËm sù oxi ho¸ chÊt bÐo vµ lµm gi¶m gi¸ trÞ peroxyt trong mÉu c¸ håi ®«ng l¹nh. 1.2.2.10. Protein ngò cèc [18] [17] [12] T¹o mµng tõ zein ng«, phÇn prolamin cña protein ng« vµ tõ gluten lóa m×, 1 hçn hîp c¸c phÇn cña prolamin vµ gluten cña protein lóa mú ®îc nghiªn cøu réng r·i. C¸c lo¹i protein ngò cèc kh¸c, ®Æc biÖt lµ prolamin còng lµ chÊt t¹o mµng rÊt tèt. Zein ng« ®îc sö dông trong c¸c c«ng thøc phñ th¬ng m¹i ®èi víi kÑo vµ thuèc viªn. Sö dông zein ng« díi d¹ng líp phñ ¨n ®îc vµ mµng bao gãi cho thùc phÈm vµ gia cÇm nÊu chÝn gÇn ®©y míi ®îc quan t©m. Líp phñ zein ng« cho s¶n phÈm míi chÕ biÕn kh«ng lµm gi¶m lîng Èm mÊt ®i nhng lµm gi¶m sù oxi ho¸ chÊt Líp polyme K47 13 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi bÐo (gi¸ trÞ axit thiobarbitouric thÊp h¬n nhiÒu) sau khi b¶o qu¶n ë 40C trong 6 - 9 ngµy. Khi ®a tocopherol vµo líp phñ th× gi¸ trÞ axit thiobarbitouric kh«ng gi¶m thªm. ThÞt gµ t©y ®· ®îc bäc trong mµng zein ng« chøa chÊt kh¸ng khuÈn (butyl hy®roxiani), mét chÊt nhò ho¸ (monoglyxerit acetyl hãa) vµ mét chÊt ho¸ dÎo (hçn hîp cña axit lactic, trietylen glycol vµ socbitol). Sau khi b¶o qu¶n ë 4 0C trong vßng 3 ngµy, c¸c phÐp ®o hµm lîng hocxanal vµ ®¸nh gi¸ c¶m quan vÒ mïi vÞ cho thÊy c¸c mÉu ®îc bao gãi zein ng« Ýt bÞ oxi ho¸ lipit h¬n so víi c¸c mÉu ®îc bäc b»ng PVC. Tuy nhiªn mïi vecni vµ vÞ ®îc thÊy trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn. 1.2.2.11. Protein dÇu h¹t [18] Mµng ¨n ®îc vµ mµng tõ protein thµnh phÇn cña h¹t ®Ëu nµnh vµ l¹c ®· ®îc Ên ®Þnh l¹i víi mµng protein, tèt nhÊt lµ mµng lµm tõ hçn hîp cña protein ®Ëu nµnh ®éc lËp vµ chÊt albumin trong trøng. ThÞt n¹c ®îc chuyÓn thµnh sîi vµ trén trong c¸c dung dÞch protein. D¹ng bét sÖt ®îc ®ïn ra, c¾t thµnh miÕng vµ gia nhiÖt thµnh protein ®«ng ®Æc. H¬ng vÞ cña thÞt ®îc gi÷ l¹i b»ng mµng protein trong khi s¶n xuÊt cã bÒ mÆt tèt vµ ®Æc tÝnh gi÷ níc. Dïng protein ®Ëu nµnh lµm vá thuèc ®· ®îc chó ý ®Õn chøc n¨ng cña mµng ¨n ®îc tõ protein ®Ëu nµnh hoÆc protein l¹c lªn c¸c s¶n phÈm thùc phÈm kh¸c còng ®îc biÕt ®Õn. 1.2.3. C¶i thiÖn c¸c ®Æc tÝnh cña mµng protein [18] [2] [17] [20] C¸c ph¬ng ph¸p vËt lý, hãa häc vµ t¹o protein enzym liªn kÕt ngang ®· ®îc dïng ®Ó c¶i thiÖn c¸c ®Æc tÝnh c¬ lý cña mµng protein. V× c¸c ph¬ng ph¸p nµy cã thÓ t¨ng chøc n¨ng cña mµng protein trªn nhiÒu lo¹i thùc phÈm. Mµng gluten bét mú vµ protein ®Ëu nµnh cã kh¶ n¨ng t¨ng kh¶ n¨ng gi÷ Èm vµ t¨ng ®é gi·n dµi ®· thu ®îc b»ng c¸ch gia nhiÖt dung dÞch t¹o mµng hoÆc b»ng c¸ch ®óc kh« mµng. Liªn kÕt ngang b»ng andehit vµ liªn kÕt ngang gi÷a c¸c ph©n tö protein còng ®îc dïng t¨ng ®é bÒn c¬ häc. §iÒu nµy cã ®îc b»ng c¸ch xö lý mµng víi ®¹m ng«, collagen, t¸ch protein ®Ëu nµnh vµ bét lóa mú, mµng ghitaraldehyt xö lý tõ bét mú vµ bét b«ng vµ mµng metylglyoxal xö lý tõ ®¹m ®Ëu nµnh. Tuy nhiªn, lîng ®éc tè ®¸ng kÓ cña aldehyt ®· giíi h¹n c¸c øng dông cña mµng protein xö lý b»ng aldehyt lµ chØ dïng lµm c¸c mµng bäc kh«ng ¨n ®îc. Líp polyme K47 14 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi Trans ghitamin, mét ®¬n enzym tõ huyÕt t¬ng, gan lîn vµ vi khuÈn t¹o ra ε (γ-ghitamic) lyzim liªn kÕt ngang trong protein. Mµng carein tan trong níc cã ®é gi·n dµi cao thu ®îc b»ng c¸ch t¹o liªn kÕt ngang víi trans ghitamin. C¸c mµng kh«ng tan trong dung dÞch muèi dodecylsunfat vµ trong β-mercaptoetanol nhng dÔ tiªu ho¸ b»ng enzym prolytic. Gi¸ thµnh cao vµ øng dông h¹n chÕ transghitamin dïng cho mµng protein liªn kÕt ngang. Mµng ®¬n protein ®Ëu nµnh ®îc xö lý víi c¸c enzym liªn kÕt ngang kh¸c, chÊt mµ xóc t¸c sù oxi ho¸ cña phÇn antylrosin phô thuéc vµo d¹ng cña di-, tri- vµ tert-tyrosin. Peroxit c©y c¶i ngùa kh«ng cã t¸c dông cho kh¶ n¨ng thÊm níc cña mµng protein ®Ëu nµnh nhng t¨ng ®é gi·n dµi cña mµng. T¬ng tù nh c¸ch chÕ t¹o mµng hai thµnh phÇn tõ c¸c xenluloz¬ vµ chÊt bÐo, kh¶ n¨ng chèng tho¸t níc cña mµng protein ®îc c¶i thiÖn b»ng c¸ch thªm c¸c chÊt bÐo nh: s¸p, axit bÐo, rîu bÐo, axetyl monoglyxerit vµ hîp chÊt lu huúnh. Nh ®· nãi, mµng 2 thµnh phÇn protein - chÊt bÐo cã kh¶ n¨ng thÊm níc thÊp h¬n mµng lµm tõ caseinat, protein bét m×, ghiten bét m× vµ ®¹m ng«. H¬n n÷a, c¸c nghiªn cøu míi ®©y ®· ph¸t hiÖn ra mµng lµm tõ protein - polisaccarit b»ng c¸ch kÕt hîp ®¹m ng« víi metyl xenluloz¬ hoÆc etyl xenluloz¬, bét m× víi etyl 4xenluloz¬.... 1.3. Mµng ¨n ®îc trªn c¬ së tinh bét hãa dÎo 1.3.1. Giíi thiÖu Tinh bét vµ dÉn xuÊt [18] [23] [5] [8] [17] [12] [10] Amyloz¬, phÇn liªn kÕt m¹ch th¼ng cña tinh bét ®îc biÕt tíi do h×nh thµnh mµng ch¾c, t¬ng ®èi bÒn vµ ®éc lËp ®èi lËp víi mµng amylopectin dßn vµ kh«ng liªn tôc. Mµng trong suèt kh«ng thÊm dÇu ®îc h×nh thµnh tõ dung dÞch butanon-níc cña amyloz¬ hå ho¸ cã møc ®é thÊm oxi thÊp trong m«i trêng kh«. Trong khi ®ã, mµng t¹o ®îc tõ dung dÞch etanol- níc cña tinh bét amyloz¬ cao (71%) ®· ®îc xö lý tríc b»ng dimetyl sunfo oxit cho møc ®é thÊm oxi thÊp ë ®é c©n b»ng t¬ng ®èi cao. DÉn xuÊt hydroxil propylat cña tinh bét amyloz¬ cao t¹o mµng víi kh¶ n¨ng ch¾n Èm thÊp nhng l¹i cã kh¶ n¨ng ch¾n oxi ë ®é Èm t¬ng ®èi trªn 78%. Mµng ¨n ®Líp polyme K47 15 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi îc s¶n xuÊt theo ph¬ng ph¸p ®ïn trªn c¬ së hydroxil propionat tinh bét amyloz¬ cao cã mÆt trong th¬ng m¹i víi tªn Ediflex. Trong lÜnh vùc øng dông bao gãi, c¸c mµng nµy rÊt ®îc quan t©m khi sö dông trong thùc phÈm ®«ng l¹nh bao gåm thÞt ®«ng l¹nh, gia cÇm vµ c¸. Ediflex cã tÝnh co d·n, ®é trong suèt, thÊm oxi, chÞu dÇu vµ mì thùc vËt, ®é hßa tan trong níc nãng vµ níc l¹nh, kh¶ n¨ng in nh·n rÊt tèt. §ång thêi, mµng phñ cã thÓ b¶o vÖ thÞt trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n l¹nh vµ thêng bÞ hoµ tan khi tan gi¸ vµ nÊu. Tuy nhiªn, kh«ng tµi liÖu tham kh¶o nµo ®îc t×m thÊy trong c¸c tµi liÖu ®Ó ®¸nh gi¸ vÒ ¶nh hëng cña mµng tinh bét amyloz¬ cao hydropropyl hãa khi lµm mµng b¶o qu¶n cho thÞt ®«ng l¹nh, thÞt gia cÇm vµ ®å h¶i s¶n. C¸c lo¹i mµng phñ [11] [18] [21] [16] [19] [23] [12] Mµng phñ tinh bét khoai lang: ®îc t¹o thµnh tõ tinh bét khoai lang vµ glyxerin trong dung dÞch t¹o mµng, ®îc sö dông lµm bao gãi ®Ó kÐo dµi thêi h¹n b¶o qu¶n cña d©u t©y ë ®é Èm t¬ng ®èi 80%. ¶nh hëng cña mµng tinh bét khoai lang tíi qu¶ ®îc so s¸nh víi mµng bao gãi PVC. Mµng tinh bét vµ PVC lµm gi¶m ®¸ng kÓ thèi qu¶ so víi ®èi chøng. Tinh bét mµng khoai lang gåm 30% amyloz¬ rÊt quan träng cho s¶n xuÊt mµng do amyloz¬ t¬ng øng víi kh¶ n¨ng h×nh thµnh mµng cña tinh bét. Mµng tinh bét khoai lang ®îc m« t¶ nh mµng víi nÒn ®ång nhÊt, víi cÊu tróc bÒn ë ®iÒu kiÖn xung quanh vµ ch¾n níc kÐm h¬n so víi vËt liÖu tæng hîp, nã cã thÓ høa hÑn nhiÒu tiÒm n¨ng trong øng dông ®èi víi rau qu¶ sau thu ho¹ch. øng dông mµng phñ ¨n ®îc ®Ó t¨ng thêi gian b¶o qu¶n cho rau vµ qu¶ ®· ®îc ®a ra trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y. MÆt kh¸c viÖc sö dông mµng phñ ¨n ®îc trong ®ãng gãi rau qu¶ ®· ®îc tr×nh bµy trong nhiÒu tµi liÖu cô thÓ. Mµng phñ tinh bét a níc phï hîp víi c¸c ®iÒu kiÖn ®é Èm t¬ng ®èi vµ nhiÖt ®é ch¾n tèt chuyÓn hãa oxi vµ cacbonic nhng ch¾n kÐm ®èi víi h¬i níc. C¸c ®Æc trng nµy rÊt phï hîp trong b¶o qu¶n chÊt lîng cña qu¶ vµ rau, do nã dÉn ®Õn sù gi¶m vËn tèc h« hÊp b»ng c¸ch h¹n chÕ oxi tiÕp xóc xung quanh vµ t¨ng cacbonic bªn trong v× vËy lµm chËm qu¸ tr×nh Líp polyme K47 16 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi chÝn. ViÖc ch¾n h¬i níc kÐm cho phÐp níc di chuyÓn qua mµng, v× vËy lµm ng¨n qu¸ tr×nh ngng tô níc mµ cã thÓ lµ nguån vi khuÈn cã h¹i cho rau. Trong c¸c lo¹i qu¶ mäng th× d©u t©y ®îc ph¸t triÓn th¬ng m¹i trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y vµ nguyªn nh©n chÝnh ®Ó ph¸ hñy thêi gian b¶o qu¶n vµ bÞ thèi r÷a lµ do vi khuÈn g©y ra. Ph¬ng ph¸p phæ biÕn ®Ó duy tr× chÊt lîng vµ ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh thèi cña d©u t©y lµ lµm m¸t nhanh chãng sau khi thu ho¹ch vµ b¶o qu¶n ë nhiÖt ®é thÊp trong kho¶ng 0- 40C víi ®é Èm cao. Do sù ¶nh hëng cña nhiÖt ®é trong qu¸ tr×nh vËn chuyÓn vµ b¶o qu¶n d©u t©y nªn ph¬ng ph¸p b¶o qu¶n lµ rÊt khã. Qu¸ tr×nh h háng cña d©u t©y sau khi thu ho¹ch cã thÓ ®îc ®iÒu khiÓn b»ng c¸ch øng dông thuèc diÖt nÊm, tuy nhiªn do thuèc cßn sãt l¹i ®· ¶nh hëng ®Õn gi¸c quan vµ gi¸ trÞ dinh dìng cña qu¶ t¬i. H¬n n÷a kh¸ch hµng chØ lùa chän qu¶ t¬i dÉn ®Õn viÖc t×m ra biÖn ph¸p lµm thÕ nµo ®Ó b¶o qu¶n ®îc hoa qu¶ t¬i trong thêi gian dµi. C¸c lo¹i mµng phñ ¨n ®îc cã thÓ kÐo dµi thêi gian sö dông sau thu ho¹ch cña hoa qu¶ vµ rau. ¶nh hëng cña nhiÒu lo¹i c«ng thøc mµng phñ trªn c¬ së tinh bét kh¸c nhau ®· ®îc nghiªn cøu. Nguån tinh bét ®îc ph©n lo¹i trªn c¬ së hµm lîng amyloz¬, víi hµm lîng amyloz¬ trung b×nh trong khoai t©y vµ ng« vµ hµm lîng amyloz¬ cao trong c¸c s¶n phÈm amylo hãa vµ giµu amyloz¬. ChÊt lîng cña qu¶ ®îc ®¸nh gi¸ b»ng khèi lîng mÊt, duy tr× v÷ng ch¾c, thèi do vi khuÈn, ph¸t triÓn mµu bÒ mÆt, hµm lîng ®êng vµ axit chuÈn. C¸c ¶nh hëng cña hµm lîng tinh bét amyloz¬ vµ nång ®é glyxerin lªn tÝnh chÊt mµng còng ®îc ph©n tÝch. Mµng lµm gi¶m sè hoa qu¶ bÞ nhiÔm ®éc vµ kÐo dµi thêi gian b¶o qu¶n cña d©u t©y b»ng c¸ch lµm chËm qu¸ tr×nh giµ. Thªm vµo ®ã glyxerin cã kh¶ n¨ng c¶i thiÖn ®Æc tÝnh cña mµng (ë hµm lîng 20g/l lµ hiÖu qu¶ nhÊt). Nguån tinh bét cã ¶nh hëng ®Çy ®ñ ®Õn ph¸t triÓn mµu bÒ mÆt, khèi lîng mÊt vµ duy tr× ®é ch¾c. Tinh bét cã hµm lîng amyloz¬ cao lµm gi¶m khèi lîng mÊt, duy tr× ®é ch¾c vµ gi¶m h háng h¬n lµ tinh bét hµm lîng amyloz¬ trung b×nh. Sö dông mµng phñ ¨n ®îc lµ mét ph¬ng ph¸p nh»m bæ sung Líp polyme K47 17 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi kÐo dµi thêi gian sö dông cña hoa qu¶ vµ rau sau khi thu ho¹ch. MÆc dï c¸c lo¹i mµng phñ ®îc sö dông ®Ó lµm mÊt níc nhng mµng vËt liÖu míi vµ c¸c mµng ¨n ®îc l¹i liªn quan nhiÒu ®Õn ®Æc tÝnh thÊm, thuËn tiÖn øng dông trong khÝ quyÓn biÕn ®æi ¶nh hëng ®Õn hoa qu¶ t¬i. Mét sè nhµ khoa häc ®· nghiªn cøu øng dông cña mµng phñ lªn rau nh cµ chua, da chuét, ít ®á vµ c¸c lo¹i hoa qu¶ kh¸c nh chuèi, t¸o, xoµi. Do hoa qu¶ phï hîp víi líp mµng b¸n thÊm nªn cã thÓ thÊy mµng ¶nh hëng ®Õn tÝnh chÊt sinh häc cña qu¶, lµm gi¶m chÝn, trao ®æi chÊt sau thu ho¹ch v× thÕ kÐo dµi thêi gian b¶o qu¶n cña qu¶. C¸c lo¹i qu¶ dÔ háng nh qu¶ mäng vµ qu¶ nhiÖt ®íi lµ s¶n phÈm phï hîp ®Ó ®îc b¶o vÖ bëi mµng. Nguån tinh bét cã ¶nh hëng ®Õn bÒ mÆt ph¸t triÓn mµu, mÊt khèi lîng vµ gi÷ ®îc ®é ch¾c. 1.3.2. C¬ chÕ hãa dÎo [2] [16] [13] C¸c chÊt hãa dÎo x©m nhËp vµo c¸c h¹t tinh bét vµ ph¸ hñy liªn kÕt hydro cña tinh bét trong ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é cao, ¸p suÊt cao vµ bÞ c¾t. KÕt qu¶ lµ lùc liªn kÕt gi÷a c¸c ®¹i ph©n tö tinh bét bÞ ph¸ vì c¸c ph©n tö dÔ dµng trît lªn nhau vµ kh¶ n¨ng chÞu kÐo t¨ng lªn, lµm t¨ng ®é co d·n cña mµng, ®ång thêi lµm t¨ng kh«ng gian ph©n tö. 1.3.3. T¸c nh©n ho¸ dÎo cho tinh bét 1.3.3.1. Níc [19] [16] [11] [4] TÝnh co d·n, nhùa trªn c¬ së tinh bét ng«, khoai t©y, s¸p ng« vµ tinh bét lóa mú ®· ®îc s¶n xuÊt b»ng ph¬ng ph¸p Ðp khu«n tinh bét tù nhiªn. TÝnh chÊt c¬ häc cña tinh bét Ðp khu«n, víi nhiÖt ®é hãa thñy tinh nhá h¬n nhiÖt ®é phßng, phô thuéc chÆt chÏ vµo hµm lîng níc trong hçn hîp tríc. Hµm lîng níc kh¸c nhau trong hçn hîp s¬ bé cã thÓ dÉn tíi sù phô thuéc thay ®æi vÒ øng suÊt vµ ®é dµi khi ®øt. ¶nh hëng nµy cã thÓ lµ do sù phô thuéc cña tÝnh linh ®éng polysaccarit vµo hµm lîng níc trong hçn hîp s¬ bé. ¶nh hëng cña lîng níc vµ chÊt dÎo hãa lªn tÝnh chÊt c¬ häc cña tinh bét nhiÖt dÎo ®· ®îc x¸c ®Þnh trong mét sè nghiªn cøu. Theo quan ®iÓm hãa häc polyme t¨ng hµm lîng chÊt dÎo hãa lµm gi¶m nhiÖt ®é hãa thñy tinh (Tg) còng cã thÓ ¸p dông cho tinh bét nhiÖt dÎo. H¬n n÷a, viÖc tinh thÓ hãa l¹i Líp polyme K47 18 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi ë nhiÖt ®é trªn Tg cña polyme còng ®îc quan s¸t thÊy. ë gÇn nhiÖt ®é hãa thñy tinh, hiÖn tîng gi·n ra nh t¨ng thÓ tÝch ®îc cho lµ do nguyªn nh©n l·o hãa vËt lý cña vËt liÖu, dÉn tíi gißn. Trong tinh bét nhiÖt dÎo, ph©n hñy tinh bét x¶y ra ë nhiÖt ®é t¬ng ®èi cao, øng suÊt trît lín vµ víi lîng níc giíi h¹n sÏ ¶nh hëng ®Õn c¶ sù tr¬ng vµ ph©n hñy trong vËt liÖu ®ång h×nh cùc nhá. Nh c¸c polyme tæng hîp, viÖc ph¸t triÓn mét polyme t¬ng t¸c cao hay tèi u hãa vËt liÖu cã tÝnh chÊt c¬ häc tèt. §é linh ®éng cña polyme sÏ x¸c ®Þnh hÖ t¬ng t¸c m¹ch - m¹ch cña polyme vµ ®é rèi, c¸c th«ng sè gia c«ng nh nhiÖt ®é, ®é trît vµ ¸p suÊt, thµnh phÇn cña hçn hîp s¬ bé nh hµm lîng dÎo hãa vµ nguån tinh bét ®îc cho lµ ¶nh hëng ®Õn tÝnh chÊt c¬ häc cuèi cïng cña tinh bét dÎo hãa. MÆc dï rÊt Ýt ®îc biÕt ®Õn vÒ chøc n¨ng cô thÓ trong qu¸ tr×nh tinh bét Ýt Èm vµ nhiÖt ®é cao, níc ®îc cho lµ ¶nh hëng ®Õn ®é linh ®éng cña polysaccarit vµ hÖ t¬ng t¸c m¹ch - m¹ch hay ®é rèi. Mét lîng glyxerin cè ®Þnh ®îc thªm vµo ®Ó lµm gi¶m nhiÖt ®é hãa thñy tinh xuèng díi nhiÖt ®é phßng vµ lîng níc trong hçn hîp lµ kh¸c nhau. Sau khi hµm lîng níc c©n b»ng th× lîng níc cã mÆt trong gia c«ng còng cã thÓ íc lîng ®îc, trong khi c¸c th«ng sè kh¸c nh nhiÖt ®é hãa thñy tinh vµ ®é tinh thÓ hãa sÏ lµ h»ng sè trong trong c¸c vËt liÖu ®îc thiÕt lËp l¹i. C¸c tÝnh chÊt c¬ lý ë trªn nhiÖt ®é hãa thñy tinh khi Ðp khu«n tinh bét ng«, khoai t©y, s¸p ng« vµ tinh bét lóa mú phô thuéc vµo c¶ hµm lîng níc trong qu¸ tr×nh Ðp khu«n vµ lo¹i tinh bét 1.3.3.2. Glyxerin [15] [13] Mµng phñ tinh bét s¾n ®îc s¶n xuÊt b»ng ph¬ng ph¸p ®óc ®Ó nghiªn cøu ¶nh hëng cña glyxerin vµ tinh bét giµu amyloz¬ lªn c¸c tÝnh chÊt cña chóng. Glyxerin ®ãng vai trß nh mét chÊt dÎo ho¸ th«ng thêng trong mµng tinh bét; víi viÖc t¨ng nång ®é glyxerin, ®é thÊm h¬i níc, ®é c¨ng vµ biÕn d¹ng thñng t¨ng, trong khi øng suÊt ph¸ huû modul Young vµ ®é bÒn ®¸nh thñng gi¶m. Mét vµi nghiªn cøu ph©n tÝch cho thÊy c¸c tÝnh chÊt cña mµng phñ tinh bét s¾n. Mµng phñ thùc phÈm hoÆc mµng phñ ng¨n ngõa vi sinh vËt cã h¹i kh«ng h¼n thay thÕ hoµn toµn c¸c lo¹i mµng bäc tæng hîp, tuy nhiªn chóng cã tiÒm n¨ng thay thÕ c¸c lo¹i mµng phñ th«ng thLíp polyme K47 19 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi êng trong mét sè øng dông. ViÖc sö dông tinh bét nh mét lo¹i polyme ph©n hñy sinh häc cã thÓ t¹o mét dung dÞch lý tëng bëi v× polyme nµy rÊt rÎ, phong phó, kh«ng ®éc. Glyxerin ®îc x¸c nhËn lµ mét chÊt ho¸ dÎo tèt cho tinh bét vµ cã thÓ lµm t¨ng kh¶ n¨ng gia c«ng cña tinh bét. Víi sù t¨ng hµm lîng glycerin ®é nhít biÓu kiÕn cña tinh bét nãng ch¶y vµ nhiÖt ®é ho¸ thuû tinh ®Òu gi¶m. Ph©n tÝch SEM ®· cho thÊy glyxerin cã thÓ gióp ph¸ huû cÊu tróc h¹t cña tinh bét trong khi ®ïn vµ chÕ biÕn nã thµnh vËt liÖu nhùa nhiÖt dÎo vµ cã thÓ chÕ biÕn l¹i. Líp polyme K47 20 §¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi