MỤC LỤC
PHẦN I. TỔNG QUAN . 2
1.1.Giới thiệu về màng bao gói thực phẩm 2
1.1.1. Yêu cầu đối với màng bọc thực phẩm 2
1.1.2. Yêu cầu bao gói với một số thực phẩm đặc biệt 2
1.1.2.1. Sản phẩm thịt tươi . 2
1.1.2.2. Đồ ăn sẵn . 3
1.1.2.3. Sản phẩm bơ sữa . 3
1.1.2.4. Đồ uống . 3
1.1.2.5. Hoa quả và rau tươi 4
1.1.2.6. Đồ ăn nhẹ 4
1.1.2.7. Sản phẩm đông lạnh 4
1.1.2.8. Sản phẩm khô . 5
1.2. Các loại màng và lớp phủ ăn được . 5
1.2.1. Màng phủ trên cơ sở lipit . 5
1.2.1.1. Sáp mỡ dầu . 5
1.2.1.2. Glyxerin và axetylglyxerit 6
1.2.2. Màng phủ trên cơ sở polysaccarit . 7
1.2.2.1. Alginat 7
1.2.2.2. Careagenan . 8
1.2.2.3. Agar 9
1.2.2.4. Dextran . 9
1.2.2.5. Các ete Xenlulozơ . 10
1.2.2.6. Màng trên cơ sở protein . 11
1.2.2.7. Collagen 12
1.2.2.8. Gelatin . 13
1.2.2.9. Protein sữa . 13
1.2.2.10. Protein ngũ cốc . 14
1.2.2.11. Protein dầu hạt 14
1.2.3. Cải thiện các đặc tính của màng protein . 15
1.3. Màng ăn được trên cơ sở tinh bột hóa dẻo 16
1.3.1. Giới thiệu . 16
1.3.2. Cơ chế hóa dẻo . 18
1.3.3. Tác nhân hoá dẻo cho tinh bột 19
1.3.3.1. Nước . 19
1.3.3.2. Glyxerin . 20
1.3.3.3. Sorbitol 21
1.3.4. Một số các đặc tính của màng . 21
1.3.4.1. Các nhân tố cơ bản trong việc sử dụng màng phủ trong lĩnh vực thực phẩm, gia cầm và đồ biển . 22
1.3.4.2. Đặc tính thấm hơi nước của màng tinh bột ăn được . 23
1.3.4.3. Tính chất cơ lý . 24
1.3.4.4. Tính chất thấm khí của màng . 25
PHẦN II. THỰC NGHIỆM . 26
2.1. Hóa chất và dụng cụ . 26
2.1.1. Hóa chất 26
2.1.2. Dụng cụ . 26
2.2. Tổng hợp . 26
2.2.1. Tạo màng . 26
2.2.2. Các tính chất cần khảo sát . 27
2.2.2.1. Độ dầy màng . 27
2.2.2.2. Độ thấm hơi nước của màng . 27
2.2.2.3 Độ hoà tan của màng . 27
2.2.2.3. Xác định tính chất cơ học . 27
2.4. Một số yếu tố khảo sát 28
2.4.1. Các yếu tố ảnh hưởng tới màng tạo thành . 28
2.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ thấm hơi nước của màng tinh bột 28
2.4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất cơ học của màng . 28
2.4.4. Ảnh hưởng của chất hoá dẻo đến hình thái học của màng tinh bột 28
2.4.5. Ảnh hưởng của chất hoá dẻo đến thời gian bảo quản màng 28
PHẦN III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 29
3.1. Các yếu tố ảnh hưởng tới màng tạo thành . 29
3.1.1. Ảnh hưởng của hàm lượng glyxerin và lượng dung dịch hồ hoá sử dụng đến độ dày màng 29
3.1.2. Ảnh hưởng của chất dẻo hoá đến bề ngoài của màng (quansát tương đối) 31
3.1.3. Ảnh hưởng của chất dẻo hoá đến độ hoà tan của màng . 31
3.1.4. Ảnh hưởng của kiềm tới nhiệt độ và thời gian hồ hoá . 32
3.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới độ thấm hơi nước của màng . 33
3.2.1. Ảnh hưởng của độ dày màng . 33
3.2.2. Ảnh hưởng của chất dẻo hoá . 34
3.3 Ảnh hưởng của hàm lượng glyxerin đến tính chất cơ lý của sản phẩm 35
3.4. Ảnh hưởng của chất dẻo hoá đến hình thái học của màng tinh bột 37
3.5. Ảnh hưởng của hàm lượng glyxerin lên thời gian bảo quản màng . . 39
KẾT LUẬN 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO 41
45 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3838 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nghiên cứu chế tạo màng bao gói thực phẩm ăn được trên cơ sở tinh bột dẻo hoá, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
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¸”
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% O2 vµ 20 - 30% CO2, thêng ®îc sö dông ®Ó b¶o ®¶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 O2, 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.
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 CO2/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 O2 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 -200C. Tuy nhiªn ë nhiÖt ®é thÊp c¸c tÝnh chÊt c¬ 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).
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 - 4oC. 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 - 90oC). 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]
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 L-gunuronic 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 Ca2+ lµ t¸c nh©n t¹o gel hiÖu qu¶ h¬n Mg2+, 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 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 CaCl2 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, (, µ , ( vµ ( - Careagenan. Trong sè ®ã hçn hîp cña i, (, vµ ( Careagenan ®îc dïng trong thùc phÈm. Qu¸ tr×nh t¹o gel ho¸ cña i vµ ( - Careagenan x¶y ra víi c¶ cation ho¸ trÞ I vµ cation ho¸ trÞ II trong qu¸ tr×nh ®ã ( - 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.
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 (-D-glucopyranosyl 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]
Xenluloz¬ lµ mét lo¹i polysaccarit cÊu tróc tõ thùc vËt ®îc tæng hîp tõ D-glucoz¬ liªn kÕt víi (-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 (8-20%) 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¸.
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 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 peroxit thÊp h¬n 60-90%) so víi ®èi chøng trong qu¸ tr×nh ®«ng l¹nh ë -120C 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 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 40C 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.
Trans ghitamin, mét ®¬n enzym tõ huyÕt t¬ng, gan lîn vµ vi khuÈn t¹o ra ( - ((-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 (-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 ®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 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 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 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 thêng 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.
1.3.3.3. Sorbitol [6]
Mµng trªn c¬ së tinh bét ®îc øng dông ®Ó kÐo dµi thêi gian b¶o qu¶n cña d©u t©y, b¶o qu¶n ë 0oC vµ ®é Èm t¬ng ®èi lµ 84,4%. ¶nh hëng cña hµm lîng amyloz¬ cña tinh bét, lo¹i chÊt dÎo hãa (glyxerin vµ sorbitol) vµ kÓ c¶ t¸c nh©n chèng vi khuÈn trong c«ng thøc cña mµng phñ ®îc ph©n tÝch. Sù ®Æc trng hãa vi cÊu tróc cña mµng cã liªn quan ®Õn quan s¸t thÊm h¬i níc (WVP). Mµng phñ ®îc lµm b»ng tinh bét víi hµm lîng amyloz¬ cao h¬n lµm gi¶m WVP, mÊt khèi lîng vµ gi÷ l¹i ®é ch¾c qu¶ trong thêi gian b¶o qu¶n dµi h¬n lµ mµng t¹o thµnh víi tinh bét cã hµm lîng amyloz¬ trung b×nh. Mµng phñ víi sorrbitol cho WVP nhá h¬n so víi glyxerin. C¶ sorbitol vµ glyxerin ®Òu lµm gi¶m mÊt khèi lîng, duy tr× ®é bÒn mµu vµ bÒ mÆt mµu s¾c cña hoa qu¶, víi sorbitol 20g/ l cho hiÖu qu¶ dÎo hãa cao nhÊt. Sorbitol ®îc sö dông réng r·i trong c¸c c«ng thøc mµng a níc. ¶nh hëng cña chÊt dÎo hãa lªn tÝnh thÊm h¬i níc vµ khÝ phô thuéc vµo nÒn, lo¹i chÊt dÎo hãa vµ ®iÒu kiÖn m«i trêng. Mµng phñ víi sorbitol gióp lµm gi¶m tæng lîng vi khuÈn. ViÖc thªm vµo kali sorbat lµm mµng hiÖu qu¶ h¬n do thêi gian b¶o qu¶n ®îc kÐo dµi ®Õn 28 ngµy khi so víi 14 ngµy kh«ng phñ.
1.3.4. Mét sè c¸c ®Æc tÝnh cña mµng [18]
Mµng phñ thøc ¨n tõ polysaccarit, protein vµ lipit cã thÓ lµm t¨ng thêi gian sö dông cña s¶n phÈm c¸c chøc n¨ng nh t¹o ra mét líp b¶o vÖ láng, khÝ hoÆc h¬i. ViÖc sö dông mµng phñ vµ mµng ®Ó b¶o qu¶n chÊt lîng s¶n phÈm kh«ng nh÷ng trªn lÜnh vùc lý thuyÕt mµ cßn nghiªn cøu thùc tÕ t¹i c¸c trêng ®¹i häc. GÇn ®©y nghiªn cøu ®· nhËn ®îc sù quan t©m lín cña chÝnh phñ, c¸c phßng thÝ nghiÖm cña c¸c tæ chøc c¸ nh©n. Nh©n tè gãp phÇn m¹nh mÏ trong viÖc ph¸t triÓn lÜnh vùc mµng phñ thøc ¨n chÝnh lµ tiªu dïng m¹nh mÏ cña c¸c s¶n phÈm cã chÊt lîng cao, ®å ¨n chÕ biÕn s½n cÇn ph¶i cã mét c«ng nghÖ b¶o qu¶n míi, m«i trêng b¶o qu¶n cÇn ®îc quan t©m h¬n trong viÖc sö dông c¸c vËt liÖu lµm bao b× s¶n phÈm, c¬ héi míi më ra trong viÖc gia t¨ng thÞ trêng cña mµng phñ víi thµnh phÇn tõ viÖc tËn dông c¸c mÆt hµng tõ n«ng nghiÖp.
Sù h×nh thµnh mµng phñ vµ c¸c tÝnh chÊt cña polysaccharite, protein, chÊt láng ®· ®îc xem xÐt ®Õn. LÜnh vùc th¬ng m¹i øng dông mµng thøc ¨n vµ mµng phñ c¸c s¶n phÈm t¬i tõ s¸p, dÇu, nhùa th«ng vµ ®êng ®Ó t¹o ra axit bÐo polyeste, vá bäc collagen cho xóc xÝch, mµng bäc pha chÕ cho socola, hay t¹o ra c¸c men ®Ó lµm c¸c lo¹i b¸nh møt, kÑo tõ mét lo¹i nhùa c©y d¹ng mµng, mµng phñ cho c¸c s¶n phÈm c¬ b¶n ®îc lµm tõ ngò cèc nh ®Ëu phéng, kÑo ngät vµ c¸c viªn thuèc, c¸c lo¹i mµng phñ tõ gelatin ®Ó dïng trong viÖc b¶o qu¶n c¸c lo¹i thuèc vµ c¸c lo¹i mµng phñ ®îc lµm tõ xenluloz¬ d¹ng dung dÞch ®Ó b¶o qu¶n c¸c thµnh phÇn nhá cña thùc phÈm.
1.3.4.1. C¸c nh©n tè c¬ b¶n trong viÖc sö dông mµng phñ trong lÜnh vùc thùc phÈm, gia cÇm vµ ®å biÓn [18]
HÇu hÕt c¸c lo¹i s¶n phÈm trong c«ng nghiÖp thùc phÈm khi sö dông c«ng thøc mµng ¨n ®îc ®Òu gÆp ph¶i c¸c th¸ch thøc liªn quan ®Õn an toµn th¬ng m¹i, dinh dìng, ®é bÒn, tÝnh kinh tÕ vµ chÊt lîng cña thùc phÈm. §Æc biÖt lµ trong c«ng nghiÖp b¶o qu¶n thÞt, gia cÇm vµ c¸. Nh÷ng nh©n tè sau ®©y lµ kh¶ n¨ng cã lîi khi sö dông mµng phñ ¨n ®îc:
- ViÖc mÊt h¬i Èm trong qu¸ tr×nh b¶o qu¶n c¸ hoÆc c¸c thùc phÈm ®«ng l¹nh dÉn tíi thay ®æi mïi vÞ, kÕt cÊu vµ mµu s¾c vµ tÊt nhiªn lµ c¶ khèi lîng. Mµng phñ thùc phÈm víi tÝnh chÊt ch¾n tèt gióp gi¶m bít hiÖn tîng mÊt níc. VÝ dô: khi thùc phÈm ®îc gi÷ trong m«i trêng ch©n kh«ng th× chØ gi¶m 3 - 5% khèi lîng s¶n phÈm sÏ mÊt do bay h¬i. øng dông khi sö dông mµng phñ cã u thÕ h¬n so víi khi sö dông ch©n kh«ng lµ ng¨n c¶n sù tho¸t h¬i níc, do ®ã cã gi¸ trÞ kinh tÕ trong viÖc gi÷ khèi lîng s¶n phÈm.
- ThÞt, gia cÇm, c¸ t¬i ®îc ®ãng gãi b»ng mµng phñ plastic, c¸c lo¹i s¶n phÈm hoa qu¶ ®îc ®ãng trong c¸c khay nhùa sÏ kÐm hÊp dÉn ®èi víi ngêi tiªu dïng. Mµng ¨n ®îc ng¨n c¶n sù tho¸t níc, lµm t¨ng sè lîng s¶n phÈm bµy b¸n trùc tiÕp, ®ång thêi cã thÓ lo¹i trõ ®îc c¸c vÞ trÝ ®äng níc trong c¸c hép bao b× ®ùng s¶n phÈm.
- Tèc ®é «i, háng thùc phÈm do qu¸ tr×nh oxi hãa lipid vµ t¹o mµu n©u ®èi víi s¶n phÈm do qu¸ tr×nh oxi hãa myoglobin trong thùc phÈm cã thÓ ®îc kh¾c phôc b»ng c¸c lo¹i mµng bäc ®Ó lµm gi¶m kh¶ n¨ng thÊm oxi gièng nh viÖc lµm gi¶m sù gia t¨ng trong ®iÒu kiÖn kþ khÝ.
- §èi víi mµng ¨n ®îc d¹ng dung dÞch ®îc gia nhiÖt khi øng dông, cã thÓ lµm gi¶m bít hiÖn tîng «i thiu vµ sù ph¸t sinh c¸c vi khuÈn cã h¹i vµ t¹o sù kÐm ho¹t ®éng trong viÖc ph©n gi¶i c¸c enzym ë bÒ mÆt thùc phÈm, gia cÇm vµ ®å biÓn.
- Còng gièng nh øng dông linh ho¹t cña ®ãng gãi linh ®éng c¸c lo¹i thùc phÈm mµng ¨n ®îc mang c¸c chÊt chèng oxi ho¸ (nh axit tocopherol) vµ c¸c chÊt kh¸ng khuÈn (nh c¸c axit h÷u c¬) cã thÓ ®îc xö lý trùc tiÕp trªn bÒ mÆt thÞt, v× vËy lµm chËm ph©n hñy g©y háng s¶n phÈm vµ mÊt mµu ®ång thêi lµm gi¶m c¸c vi khuÈn.
- øng dông mµng phñ trªn bÒ mÆt s¶n phÈm nh c¸, gia cÇm, c¸c thùc phÈm nhá d¹ng h¹t, b¸nh mú vµ c¸c ®å níng s½n nh»m c¶i thiÖn chÊt lîng s¶n phÈm b»ng viÖc gi¶m thiÓu lîng dÇu trong qu¸ tr×nh chÕ biÕn.
Nh÷ng lý do trªn cho thÊy mµng phñ ¨n ®îc cã thÓ lµm t¨ng chÊt lîng cña thÞt, gia cÇm vµ ®å biÓn. H¬n thÕ n÷a thùc phÈm, gia cÇm vµ c«ng nghiÖp h¶i s¶n còng cã thu ®îc lîi Ých khi sö dông c¸c lo¹i mµng phñ tõ polyme ph©n hñy sinh häc hay copolyme hoÆc c¸c s¶n phÈm trong viÖc ph¸t triÓn mµng vµ mµng phñ cho c¸c lo¹i thùc phÈm ®ãng gãi hoÆc cho c¸c ngµnh c«ng nghiÖp kh¸c.
1.3.4.2. §Æc tÝnh thÊm h¬i níc cña mµng tinh bét ¨n ®îc [20] [10]
Qu¸ tr×nh chuyÓn níc trong mµng ¨n ®îc trªn c¬ së s¶n phÈm tinh bét lµ mét hiÖn tîng phøc t¹p do t¬ng t¸c m¹nh cña ph©n tö níc thÊm hót víi cÊu tróc polyme tinh bét. §¼ng nhiÖt thÊm hót níc trªn mµng tinh bét amyloz¬ cao cã d¹ng ®êng th¼ng trong ph¹m vi nghiªn cøu (5(45oC). v× thÕ ®é Èm thêng bÞ ¶nh hëng cña c¸c th«ng sè nh nhiÖt ®é, bÒ dµy mµng vµ hµm lîng chÊt dÎo hãa. §é thÊm h¬i níc cuèi cïng cã kh¶ n¨ng chuyÓn ®æi khèi lîng, t¬ng t¸c chÊt tan vµ polyme trong mµng ¨n ®îc. Theo ®éng häc cña qu¸ tr×nh kh«ng thuËn nghÞch, sù kh¸c nhau vÒ hãa thÕ cña níc lµ lùc truyÒn níc qua mµng. Khi qu¸ tr×nh x¶y ra ë nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt kh«ng ®æi, hãa thÕ cña níc kh¸c nhau do ®ã nång ®é h¬i níc kh¸c nhau ë 2 mÆt. ®é thÊm níc ®îc ®Þnh nghÜa lµ tÝch cña ®é khuÕch t¸n vµ ®é hßa tan chØ khi ®Þnh luËt Fick vµ Henry ®îc tháa m·n hoµn toµn. ®èi víi hÇu hÕt c¸c mµng ¨n ®îc h¬i níc t¬ng t¸c m¹nh víi cÊu tróc cña polyme, ®é khuÕch t¸n vµ hßa tan cïng phô thuéc vµo ¶nh hëng cña lùc ®Þnh híng. C¸c b¸o c¸o thùc nghiÖm cho thÊy thÊm hót níc lµ mét qu¸ tr×nh sol- gel thuËn nghÞch. C©n b»ng thÊm hót ®îc m« t¶ b»ng ph¬ng tr×nh BET ®¬n gi¶n. V× vËy ®é hßa tan cña níc ®îc coi nh lµ hµm nghÞch cña nhiÖt ®é. Khi ®é Èm t¬ng ®èi lín h¬n 52% ®é tr¬ng ®îc chó ý, nÒn polyme më vµ qu¸ tr×nh chuyÓn níc dÔ dµng. Trong mét miÒn kh¸c, gÇn bÒ mÆt nghiªn cøu nÕu ®é Èm t¬ng ®èi gi¶m th× nÒn polyme sÏ Ýt bÞ ¶nh hëng bëi nång ®é níc hÊp thô. Cã thÓ thÊy r»ng vïng cã nång ®é níc thÊp bÞ ng¨n c¶n níc hÊp thô khuyÕch t¸n v× thÕ ®é thÊm h¬i níc kh«ng phô thuéc vµo bÒ dµy mµng. Cã thÓ thÊy r»ng khi cã mÆt chÊt dÎo hãa sÏ tèt h¬n do lµm t¨ng tÝnh a níc tù nhiªn ®ång thêi lµm t¨ng vËn tèc khuyÕch t¸n níc trong mµng b»ng c¸ch cho phÐp m¹ch polyme linh ®éng h¬n. Nghiªn cøu cho thÊy sè liÖu ®é thÊm cña mµng trªn c¬ së tinh bét ng« amyloz¬ cao sÏ cho c¸c th«ng sè tÝnh chÊt nh hµm lîng chÊt dÎo hãa, gradien ho¹t ®éng níc, bÒ dµy mµng vµ nhiÖt ®é t¬ng hîp nhau.
1.3.4.3. TÝnh chÊt c¬ lý [10] [20]
BÒ mÆt ®ång nhÊt vµ cÊu tróc mµng ch¾c ch¾n quan s¸t ®îc tõ vi cÊu tróc sö dông vi ®iÖn tö quÐt (SEM). Gi¸ trÞ ®é bÒn c¨ng cña mµng ®· ®îc so s¸nh vµ ®¸nh gi¸ víi c¸c lo¹i mµng kh¸c cho thÊy tÝnh chÊt c¬ häc cña chóng rÊt tèt, cã kh¶ n¨ng øng dông cao vµ tiÖn lîi.
Mµng tinh bét vµ c¸c lo¹i kh¸c thêng ®îc sö dông trong c«ng nghiÖp thùc phÈm. Chóng t¹o thµnh mµng cã tÝnh chÊt c¬ häc tèt vµ ch¾n hiÖu qu¶ c¸c hîp chÊt ph©n cùc thÊp nhng l¹i kh«ng ch¾n Èm tèt. Mµng tinh bét thêng trong suèt, ®µn håi, bÒn níc vµ kh«ng thÊm O2. C¸c lo¹i mµng tinh bét tho¸i hãa sinh häc vµ mµng tinh bét biÕn tÝnh cã tÝnh chÊt c¬ häc tuyÖt vêi vµ bÒ ngoµi ®Ñp.
1.3.4.4. TÝnh chÊt thÊm khÝ cña mµng [9]
¶nh hëng cña lîng níc vµ glyxerin lªn ®é thÊm khÝ cña mµng tinh bét polyme ®· ®îc nghiªn cøu. Mµng tinh bét ®· ®îc tæng hîp b»ng amyloz¬ vµ amylopectin b»ng c«ng nghÖ ®óc vµ thÊm oxi ®îc ph©n tÝch ë 200C. Trong m«i trêng Èm th× lo¹i mµng nµy cã tÝnh chÊt ch¾n oxi rÊt tèt. Do tinh bét cã kh¶ n¨ng ®îc sö dông nh mµng ch¾n ®Ó b¶o vÖ thùc phÈm vµ b¶o qu¶n thùc phÈm nªn cã thÓ ®ãng vai trß ch¾n khÝ. ViÖc nghiªn cøu tÝnh chÊt mµng tinh bét h×nh thµnh ®îc chó träng mµng amyloz¬ vµ tinh bét amyloz¬. Chñ yÕu tÝnh chÊt c¬ häc cña mµng ®îc x¸c ®Þnh nhng còng cã mét sè thùc nghiÖm ®îc tiÕn hµnh, mµng amyloz¬ ®îc thÊy cã ®é thÊm oxi thÊp trong ®iÒu kiÖn kh« ë 250C. Díi ®é Èm t¬ng ®èi 100% O2 ®îc quan s¸t thÊy thÊm qua mµng. ThÊm khÝ cña mµng tinh bét khoai t©y g¾n vµo polyetylen tû träng thÊp ®îc nghiªn cøu hiÖn nay. ë ®é Èm t¬ng ®èi nhá, mµng tinh bét khoai t©y cã tÝnh chÊt ch¾n O2 gièng nh tÝnh chÊt ch¾n cña polyme tæng hîp a níc. Mét nghiªn cøu kh¸c vÒ ®é thÊm khÝ qua mµng tæng hîp cña khoai t©y, g¹o vµ tinh bét lóa m× ®îc ph©n tÝch ë thang nhiÖt ®é réng, khuyÕch t¸n khÝ ®îc quan s¸t thÊy t¨ng khi t¨ng t0 vµ hµm lîng níc. §é Èm t¬ng ®èi trong qu¸ tr×nh lµm kh« mµng ë 230C trong kho¶ng tõ 20 - 90% lµ kh«ng ¶nh hëng ®Õn tÝnh thÊm oxi cña mµng. §é thÊm oxi cña mµng tinh bét dÎo hãa b»ng glyxerin ë nhiÖt ®é cè ®Þnh phô thuéc vµo hµm lîng níc cña mµng. NÕu hµm lîng níc < 15% mµng cã tÝnh chÊt ch¾n khÝ tèt nhng nÕu hµm lîng níc t¨ng lªn 20% th× tÝnh chÊt ch¾n mÊt ®i. CÊu tróc cña polyme tinh bét kh«ng ¶nh hëng ®Õn qu¸ tr×nh chuyÓn oxi. C¶ tinh bét polyme dÎo hãa víi níc ®Òu cã tÝnh chÊt ch¾n oxi tèt. §Ó ®¹t ®îc kÕt qu¶ trªn còng cÇn cã chó ý r»ng ®iÒu kiÖn kh«, ®é thÊm oxi cña mµng tinh bét dÎo hãa b»ng glyxerin lµ rÊt nhá.
PhÇn II. Thùc nghiÖm
2.1. Hãa chÊt vµ dông cô
2.1.1. Hãa chÊt
Tinh bét s¾n: C«ng ty l¬ng thùc, thùc phÈm Hµ T©y
Glyxerin
Níc cÊt
NaOH
CaCl2 khan
2.1.2. Dông cô
m¸y sÊy ch©n kh«ng Karl Kolb D6072 - §øc
M¸y sÊy kh«ng khÝ Memmet CM 400 - §øc
c©n ®iÖn tö CTG – 602 - §øc
M¸y khuÊy tõ gia nhiÖt IKA - §øc
M¸y ®o ®é dµy mµng Quanic 1500 - §øc
M¸y ®o ®é d·n dµi t¬ng ®èi vµ ®o ®é bÒn c¨ng d·n LLOYD - Anh
§Üa petri ®êng kÝnh 10 cm, ®òa khuÊy, B×nh tam gi¸c, Cèc thñy tinh, ChÐn c©n, Pipet, qu¶ bãp – Trung Quèc
Chôp ¶nh kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö quÐt (SEM) cña c¸c mÉu mµng tinh bét trªn m¸y S4800 (Singapore) t¹i phßng nghiªn cøu vi cÊu tróc, ViÖn Khoa häc VËt liÖu, ViÖn Khoa häc vµ C«ng nghÖ ViÖt Nam.
2.2. Tæng hîp
2.2.1. T¹o mµng
Tinh bét ®îc trén lÉn víi 10 ml níc cÊt. Hçn hîp ®îc khuÊ
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Nghiên cứu chế tạo màng bao gói thực phẩm ăn được trên cơ sở tinh bột dẻo hoá.doc