Đề tài Các biện pháp bảo quản nông sản bằng màng tình hình ứng dụng phương pháp ở Việt Nam và trên thế giới

 BỘ CÔNG THƯƠNG
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TPHCM
 KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
 CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH
Đề tài:
 CÁC BIỆN PHÁP BẢO QUẢN NÔNG SẢN 
 BẰNG MÀNG
 TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP 
 Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI
 GVHD: Hoàng Thị Trúc Quỳnh DANH SÁCH SINH VIÊN MỤC LỤC Lời mở đầu
Rau quả tươi đóng vai trò quan trọng trong khẩu phần ăn hằng ngày của con người. Ăn nhiều 
rau, quả giúp cơ thể tránh được các bệnh về tim, đột quỵ, ổn định huyết áp và ngăn một số 
bệnh ung thư; han chế hiệu quả các bệnh liên quan đến đường ruột đặc biệt như viên ruột 
thừa, bảo vệ mắt khỏi hai loại bệnh thoái hóa rất phổ biến là đục nhân mắt và chấn đen trong 
mắt Tuy nhiên hiện nay vì lí do lợi nhuận và tiện lợi, rất nhiều loại hóa chất độc hại bảo 
quản rau quả tươi lâu đã được sử dụng. Hóa chất được sử dụng phun lên trái cây để bảo quản 
trái cây tươi lâu hầu hết đều nằm ngoài danh mục và có hàm lượng không kiểm soát được. 
Không chỉ làm giảm chất lượng trái cây mà những chất này còn gây bệnh nguy hiểm cho con 
người. 
Hiện nay, cách bảo quản tốt nhất là bảo quản lạnh. Nhưng theo các chuyên gia dinh dưỡng, 
cách bảo quản này không tiết kiệm năng lượng lại đòi hỏi chi phí cao. 
Chính vì vậy việc sử dụng màng bảo quản rau quả đang được nhiều người sử dụng. Nắm 
vững một số phương pháp bảo quản rau quả có thể giúp các bà nội trợ không lặn lội đi chợ 
trong ngày đông lạnh giá, mưa bão mà vẫn bảo đảm dinh dưỡng cho gia đình, các nhà vườn 
bảo quản trái cây tươi lâu trong nhiều tuần tránh việc bán tháo, bán đổ gây tổn thất dưới đây 
là một số loại màng phổ biến được sử dụng rộng rãi mà chúng tôi xin giới thiệu đến các bạn. I. Các biện pháp bảo quản nông sản bằng màng
 1. Khái quát chung về các loại màng bảo quản nông sản
 1.1/ Khái niệm về màng bảo quản nông sản
 Màng bảo quản nông sản là vật liệu bao quanh nông sản sau thu hoạch nhằm ngăn cản 
sự tiếp xúc giữa nông sản tươi và các vi sinh vật phá hủy, khí oxy, hạn chế một phần độ 
ẩm. Từ đó nông sản sẽ không bị dập úng, không bị phá hủy bởi vi sinh vật hay các tác 
nhân khác từ môi trường. Hiện nay người ta đã tạo ra rất nhiều loại màng bảo quản, 
nhưng chúng ta cần chọn lựa loại màng nào tối ưu nhất (rẻ tiền, dễ kiếm, không ô nhiễm 
môi trường ) 
 1.2/ Phân loại.
 Nếu dựa vào nguồn gốc vật liệu tạo màng, có hai loại phổ biến hiện nay: 
 ❖ Màng polymer nguồn gốc sinh học và các lớp phủ ăn được.
 ❖ Màng đóng gói theo phương pháp điều chỉnh khí quyển MAP (modified 
 atmosphere packaging)
 1.3/ Tác dụng của màng.
 Màng bọc lên bề mặt vỏ nông sản sẽ có tác dụng:
 ❖ Kìm hãm quá trình hô hấp.
 ❖ Tạo dáng vẻ.
 ❖ Ngăn ngừa nấm bệnh xâm nhập.
 ❖ Làm giảm quá trình thoát hơi nước trên bề mặt vỏ nông sản
 → màng bao sẽ giúp kéo dài thời gian tươi ngon của nông sản sau thu hoạch.
 1.4/ Đặc tính của màng.
 ❖ Không độc, không mùi vị.
 ❖ Điều khiển được tính thấm khí và khả năng ngăn ngừa sự thoát ẩm của rau quả 
 đối với môi trường xung quanh.
 ❖ Có tính đàn hồi, khó bị xé rách. 2. Màng polymer sinh học.
2.1/ Khái quát chung.
 Nói chung các polyme sinh học đều có hiệu quả cao và dễ chế biến thành màng mỏng 
nhờ công nghệ gia công chất dẻo thông thường; các polyme sinh học nguồn gốc tự nhiên 
phổ biến nhất được sử dụng hiện nay là những polyme có nguồn gốc polysaccarit và 
protein. Polysaccarit tan được sử dụng để tạo ra các lớp mỏng vật liệu ăn được trên bề 
mặt thực phẩm hoặc giữa các thành phần thực phẩm với nhau. Các màng này hoạt động 
như chất ức chế ẩm, khí, hương vị và vận chuyển chất lỏng. Chúng có thể bao gồm các 
chất chồng oxy hóa, tác nhân chống vi khuẩn, chất bảo quản và các chất phụ gia khác để 
tăng tính nguyên vẹn cơ học hay các đặc tính trong quá trình xử lý, chất lượng thực phẩm 
và để thay đổi độ bóng bề mặt. Nhiều loại polysaccarit tan và các dẫn xuất của chúng có 
thể sử dụng để phủ bao gồm alginat, carageenan, xenlulozo và dẫn xuất pectin, tinh bột 
và dẫn xuất Gần đây protein cũng được coi là chất liệu tạo màng dễ phân hủy. Protein 
rất hấp dẫn các nhà hóa học polyme vì chúng có nhiều chức năng về mặt hóa học, protein 
sẵn có trong tự nhiên và khá phù hợp cho công nghệ tạo màng.
 Màng polysaccarit và protein chắn khí tốt nhưng chắn ẩm kém. Tuy nhiên hiện nay đã 
phát triển được một số loại màng protein bền với nước.
 2.2. Các loại vật liệu sử dụng trong các lớp phủ ăn được và màng.
 Rất nhiều loại vật liệu khác nhau có thể được sử dụng trong các lớp phủ và công thức 
tạo màng. Những mô tả về các loại thành phần chính phổ biến nhất hay các loại màng 
được đưa ra dưới đây.
 2.2.1/ Các lipit.
 Lipit bao gồm các nhóm hợp chất kỵ nước, với các ester trung hòa của glycerol và các 
acid béo. Chúng cũng bao gồm sáp. Các acid béo và các alcohol thiếu sự toàn vẹn về mặt 
cấu trúc và thường bền ở dạng tự do giúp tạo màng tốt. Có bản chất dễ gẫy, lipit thường 
được kết hợp với một cấu trúc mạng lưới của vài hợp chất jhac1 chẳng hạn như 
polysaccharide. Các hợp chất lipit vì thế thường xuất hiện trong các lớp phủ hỗn hợp từ ít 
nhất hai thành phần. Các mạng lưới củng cố này, nếu được làm từ các polymer ưa nước, 
có thể ảnh hưởng đến khả năng chống chịu của màng đối với sự vận chuyển hơi nước. Tổng quát, các loại dầu không chống lại sự thấm các loại khí và hơi nước tốt bằng các 
dạng sáp rắn. Stearyl alcohol là vật liệu chống thấm O 2 tốt nhất. Tóm lại, các lớp phủ có 
bao gồm các lipid dạng rắn lên đến 75% có thể sử dụng cải thiện vẻ bề ngoài của lớp phủ 
mà không làm mất đi đặc tính chống ẩm, nhưng nếu chỉ dưới 25% dạng rắn, tính thấm sẽ 
tăng lên.
 Một số các loại dầu như: dầu parafin, dầu khoáng, dầu hải ly (castor oil), dầu cải, 
acetylate monoglyceride, và các loại dầu thực vật (dầu phộng, dầu bắp, dầu nành) có thể 
được sử dụng kết hợp với các thành phần khác hoặc sử dụng riêng để phủ các sản phẩm 
thực phẩm. Các loại sáp như: parafin, carnauba, sáp ong và các sáp polyethylene cũng có 
thể sử dụng kết hợp hay độc lập để làm lớp phủ thực phẩm.
 2.2.2/ Các Protein.
 Các loại protein đã được sử dụng cho các ứng dụng phi thực phẩm nhờ đặc tính tạo 
màng của chúng từ thời cổ đại dưới dạng các hợp chất keo, sơn da thuộc, các lớp phủ 
giấy và mực. Gần đây hơn, các vật liệu protein, chằng hạn như protein casein của sữa và 
protein zein của bắp đã được dùng làm màng phủ ăn được cho các loại thịt xay, cũng như 
các loại hạt và sản phẩm bánh ke. Các lớp màng protein có nguồn gốc thực vật bao gồm 
zein bắp, gluten bột mì, protein đậu nành, protein đậu phộng. Keratin, collagen, gelatin, 
casein và protein whey sữa là những loại màng có nguồn gốc động vật. Điều chỉnh giá trị 
pH của các lớp màng protein có thể làm thay đổi dạng màng và tính thấm. Hầu hết các 
màng protein thì hút nước và vì thế không phải là vật cản ẩm tốt. Tuy nhiên các màng 
protein khô như zein, gluten bột mì, và đậu nành thì có tính thấm O2 kém.
 2.2.3/ Các cacbohydrate.
 Polysaccharide được sử dụng trong thực phẩm với tác dụng làm đặc, làm bền, tác 
nhân tạo gel và nhũ hóa. Chúng cũng có thể là các tác nhân để sản xuất những màng ưa 
nước từ những nguồn dồi dào và có thể phục hồi với rất nhiều dạng có tính dẻo, tương 
đối ít thấm khí, nhưng lại kém chống nước.
 2.2.3.1/ Xenlulozo.
 Xenlulozo là dạng polysacchride chiếm số lượng nhiều nhất, là một thành phần chính 
cấu tạo nên thành tế bào. Xellulozo được cấu tạo bởi các đơn phân là các phân tử glucose liên kết với nhau bằng liên kết β-1,4. Dưới trạng thái tự nhiên, xenlulozo không tan trong 
nước, nhưng những dẫn xuất của chúng như Natri- carboxymethylcellulose (CMC), 
methylcellulose (MC), hydroxypropyl cellulose (HPC) và hydroxypropyl methylcellulose 
(HPMC) thì tan trong nước. Các loại dẫn xuất này có các tính thấm nước và khí khác 
nhau và là những chất tạo màng tốt. CMC và MC không độc, được sản xuất ở Mỹ và hầu 
hết các quốc gia Châu Âu. HPC và HPMC không được phép sử dụng cho thực phẩm ở 
nhiều quốc gia. Vài loại màng thương phẩm được sản xuất từ xenlulozo như, TAL Pro-
long (Courtaulds Group, London), Semperfresh (United Agri Products, Greeley, Co) và 
Nature Seal (EcoScience Corp, Orlando, FL). Một số sản phẩm từ xenlulozo khác được 
gọi là sợi cellulo (cellulo fiber), sản phẩm này được tạo nên từ vi khuẩn xenlulozo qua 
quá trình lên men hiếu khí xenlulozo của chủng Acetobacter. 
 2.2.3.2/ Pectin.
 Pectin là một polymer của các acid polygalacturonic và ester methyl của chúng. 
Pectin có nhiều ở quả, củ hoặc thân cây. Trong thực vật, pectin tồn tại dưới hai dạng: 
dạng protopectin không tan, tồn tại chủ yếu ở thành tế bào, và dạng hòa tan pectin tồn tại 
chủ yếu ở dịch tế bào. Về mặt cấu tạo, Pectin là các polysaccharide, mạch thẳng, cấu tạo 
từ sự liên kết giữa các mạch của phân tử acid D-galacturonic C 6H10O7, liên kết với nhau 
bằng liên kết 1,4-glucoside. Trong đó một số gốc acid có chứa nhóm thế methoxyl (-
OCH3). Chiều dài của chuỗi acid polygalacturonic có thể biến đổi từ vài đơn vị tới hàng 
trăm đơn vị galacturonic. Pectin phân làm hai loại. HMP (High Methoxyl Pectin): Nhóm 
có chỉ số methoxyl cao: MI >7%, trong phân tử pectin có trên 50% các nhóm acid bị ester 
hóa (DE >50%). LMP (Low Methoxyl Pectin): Nhóm có chỉ số methoxyl thấp: MI <7%, 
khoảng từ 3-5%, trong phân tử pectin có dưới 50% các nhóm acid bị ester hóa (DE 
<50%).
 Các lớp màng phủ từ pectin nhìn chung có tốc độ thấm nước cao do bản chất ưa nước 
của chúng. Việc này có thể cải thiện bằng các them vào thành phần tạo màng paraffin hay 
sáp. Độ căng giãn của màng pectinic acid tăng lên khi số nhóm methoxyl tăng.
 2.2.3.3/ Chitin/ Chitosan. Chitosan là một dạng chitin đã bị khử axetyl, nhưng không giống chitin nó lại tan 
được trong dung dịch acid.
 Chitin là polyme sinh học có nhiều trong thiên nhiên chỉ đứng sau xenluloza. Chitin là 
thành phần chủ yếu của mô biểu bì ở côn trùng và giáp xác. Về cấu tạo nó gần giống với 
xenlulozo và cũng có chức năng tương tự. chitin là một polyme mạch thẳng trọng lượng 
phân tử cao gồm các đơn vị N-acetyl-D glucosamin được nối với nhau bởi các liên kết β-
D 1-4. Nó là một loại vật liệu không tan giống xelulozo và phản ứng hóa học thấp. Giống 
như xenlulozo, nó cũng có chức năng như một polysaccarit tạo cấu trúc. Nó có nhiều 
trong giáp xác, côn trùng, nấm, vỏ tôm, cua. Vỏ xương của các loài giáp xác này chứa 
khoảng 75% canxi cabonat và 15-20% chitin. Về tác dụng tạo màng và đặc tính tạo màng 
của chitin và chitosan sẽ được đề cập trong phần ứng dụng.
 2.2.3.4/ Tinh bột.
 Tinh bột là polysaccarit dự trữ chủ yếu của thực vật bậc cao có trong hạt, củ, rễ và 
một lượng nhỏ trong thân và lá. Nó tồn tại dưới dạng không tan trong nước, các hạt hình 
cầu với hình dạng, kích thước và phân bố kích thước đặc trưng cho từng loại thực vật. 
Các vật liệu từ tinh bột (amylose, amylopectin và các dẫn xuất) đã được sử dụng để tạo 
nên các lớp phủ. Những màng này được cho là bán thẩm thấu với khí CO2 nhưng lại 
không thấm O2. Hầu hết tinh bột đều gồm 25% amylose và 75% amylopectin, trừ tường 
hợp bắp lai ghép, có tỷ lệ 50%-80% amylose. Trong hai loại này, amylose thì tạo màng 
tốt hơn. Vài loại dẫn xuất, chẳng hạn như hydroxylpropyl amylose, cho thấy tính thấm O2 
chậm , tan mạnh hơn trong nước và có đặc tính kéo giãn tốt. tuy nhiên lại kém bền với 
hơi nước. Các dextrin cũng được sử dụng tạo màng. Các lớp phủ từ các polymer này có 
tính thấm hơi nước chậm hơn so với các màng được làm từ tinh bột.
 Một loại màng trên cơ sở tinh bột đã được sản xuất thành công trong thương mại là 
dạng dẹt- một phát minh bắt nguồn từ người Nhật đó là một loại màng trên cơ sở tinh bột 
được chế tạo từ bột gạo bổ sung một lượng nhỏ gôm thực vật. Hồ loãng sau đó được sấy 
trống ở 1020C trên trục gia nhiệt. Nó tạo ra màng mỏng và cần được bảo quản ở độ ẩm 
được kiểm soát nghiêm ngặt để tránh giòn vỡ.
 2.2.3.5/ Aloe Vera - nha đam. Gel nha đam đã được sử dụng để phủ nho tươi và kép dài thời gian sử dụng chúng lên 
 0
khoảng 35 ngày tại 1 C. loại gel thể hiện tính chất như một màng chắn đối với O 2 và 
CO2, tạo nên một dạng màng kiểu MA, và cũng có khả năng chống ẩm, và chính vì lý do 
đó giảm được việc mất khối lượng, hóa nâu, mềm nhũn, và sự phát triển của nấm men 
cũng như nấm mốc. Dạng vật liệu này được nhận thấy có chứa các chất chống vi sinh vật 
và vì vậy chống đươc thối rữa. Aloe veera chứa các cacbohydrate malic acid-acetylat 
(bao gồm các β-1-4-glucomanna) được chứng minh rằng có tính chống viêm.
 2.3Các phụ gia và chất xử lý thêm vào công thức màng.
 Các chất khác thêm vào màng hay lớp phủ ăn được bởi hai lý do cơ bản. Một là để cải 
thiện cấu trúc, cơ chế và điều chỉnh các đặc tính của lớp phủ. Lý do thứ hai là để cải thiện 
chất lượng, mùi vị, màu sắc cũng như các đặc tính tự nhiên của các sản phẩm được phủ. 
2.3.1. Chất làm mềm dẻo, chất nhũ hóa và chất hoạt động bề mặt.
 2.3.1.1/ Chất làm mềm dẻo (Plasticizer)
 Các chất làm mềm dẻo thường sử dụng là những chất có khối lượng phân tử nhỏ và có 
thể làm tăng độ bền cũng như tính linh động cho lớp phủ, tuy nhiên nó cũng làm tăng tính 
thấm của lớp phủ đối với hơi nước và các chất khí. Các chất làm mềm dẻo phổ biến 
thường bao gồm các polyol như glycerol, sorbitol, manital, propylene glycol và 
polyglyceride. Sucrose, các este của acid béo và các acetylat monoglyceride cũng được 
sử dụng như chất làm mềm dẻo.
 2.3.1.2/ Chất nhũ hóa và Chất hoạt động bề mặt.
 Chất nhũ hóa có thể phân loại thành các tác nhân hoạt động bề mặt hay chất ổn định 
phân tử lượng lớn. Chất ổn định phân tử lượng lớn là protein, các loại gum, và tinh bột 
làm chất nhũ hóa. Các tác nhân hoạt động bề mặt làm giảm hoạt độ nước bề mặt và có 
hiệu quả đến tốc độ mất ẩm của thực phẩm khi được sử dụng trong màng phủ. Điều này 
đã được chứng minh bởi glycerol monopalmitate và glycerol monostearate cũng như các 
rượu béo 16 đến 18 cacbon. Việc giảm hoạt độ nước bề mặt tại mặt tiếp xúc hai pha 
nước- dầu giúp cho cả hai pha ổn định nhũ hóa, điều này khá quan trọng trong việc kéo