Tiểu luận Công nghệ sau thu hoạch: Các biện pháp bảo quản nông sản bằng màng tình hình ứng dụng phương pháp ở Việt Nam và trên thế giới

Chia sẻ: Le Huynh Nhu | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:22

Thêm vào BST

Báo xấu

339
lượt xem 37
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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... Xin giới thiệu đến các bạn một số loại màng phổ biến được sử dụng rộng rãi. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận Công nghệ sau thu hoạch: 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 β1,4. 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 Prolong (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 Dgalacturonic C6H10O7, liên kết với nhau bằng liên kết 1,4glucoside. 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
giáp xác này chứa khoảng 75% canxi cabonat và 1520% 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 khoảng 35 ngày tại 10C. 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 acidacetylat (bao gồm các β14glucomanna) 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 dài thời gian sử dụng cho các lớp phủ. Cân bằng giữa liên kết ưa nước liên kết kỵ nước (hydrophiliclipophilic balance HLB) của các chất
hoạt động bề mặt phân các chất này ra theo những phần ưa nước và những phần kỵ nước. Điều này giúp chúng thể hiện vai trò của những chất nhũ hóa. 2.3.2/ Các tác nhân diệt nấm và khống chề sinh học. 2.3.2.1/ Các tác nhân diệt nấm. Trái cây tươi và các loại rau quả dễ bị ảnh hưởng bởi rất nhiều loại nguyên nhân gây hư hỏng sau thu hoạch, điều này có thể giảm thiểu nhờ vào việc xử lý với các thuốc diệt nấm khi phủ hoặc không phủ sáp. Khoảng 20 hợp chất đã được phát triển và kiểm tra để sử dụng làm thuốc diệt nấm sau thu hoạch trong suốt hơn 30 năm qua, nhưng nhiều loại bị cấm hoặc không được cho phép tại Mỹ cũng như một số quốc gia khác. Sử dụng thuốc diệt nấm trong lớp phủ trái cây đã được sử dụng cho các loại quả citrus, bao gồm thuốc Benomyl, imazalil, và thiabendazole (TBZ), hai loại sau hiện nay đã được đăng ký để sử dụng cho các loại quả citrus tại Hoa Kỳ. Việc sử dụng thuốc diệt nấm trong các lớp phủ cho các loại quả hạch (thường là methyl11 (butylcarbamoyl)2benzimidazolecarbamate hay benomyl), đu đủ (TBZ), dâu tây ((3 (3,5dichlorophenyl)N(1methylethyl)2,4dioxo1 imidazolidinecarboxamide,iprodione hay Roveral), cà chua ((N[(trichloromethyl)thio]4 cyclohexene1,2dicarboximide hay captan) và táo (Roverol) cũng như captan và benomyl cho quả mâm xôi. 2.3.2.2/ Các tác nhân khống chế sinh học. Các loại nấm men và vi khuẩn đối kháng ức chế sự phát triển của nấm mốc và vì vậy kéo dài thời gian sử dung của rau quả và trái cây tươi. Cơ chế của việc này được thể hiện trong các hợp chất kháng sinh, sự cạnh tranh để lấy thức ăn tại những vùng bị giập của các sản phẩm tươi, tương tác trực tiếp với các nguồn vi sinh gây hại, và sự cảm ứng những phản ứng bảo vệ của cơ thể vật chủ. Những ho85p chất này đã thành công trong việc ứng dụng cho lớp phủ trái cây và cho thấy có thể làm chậm lại sự hư hỏng của các loại quả citrus. Hai sản phẩm trên thị trường Hoa Kỳ là Biosave (EcoScience Corp.,Orlando,FL) chứa các vi khuẩn đối kháng (Pseudomonas syringae),
và Aspire® (Ecogen Corp. Langhorne, PA), chứa một loại nấm men đối kháng (Candida oleophila) để kiểm soát quá trình thối rữa ở táo và các quả họ citrus. 2.3.3/ Chất bảo quản. Các chất bảo quản hóa học như muối, nitrit và sulfit đã được sử dụng từ rất lâu nhằm kéo dài thời gian sử dụng cho các sản phẩm thực phẩm. Các lớp phủ cũng có thể đóng vai trò như một chất mang các tác nhân chống vi sinh vật trong quá trinh xử lý thực phẩm. 2.3.3.1/ Các Benzoate, Các Sorbate, và những acid hữu cơ chuỗi ngắn khác. Các chất bảo quản như acid benzoic và các benzoat hiệu quả nhất ở pH 2,54. Không hiệu quả nếu pH cao hơn 4.5. Các chất bảo quản này ức chế các loại nấm men và nấm mốc hiệu quả hơn vi khuẩn và tại Việt Nam được sử dụng tối đa với liều lượng 0,1%. Acid lactic, acetic, propionic, fumaric và acid citric cũng được sử dụng trong các lớp phủ nhằm chống lại hoạt động của vi sinh vật. Việc sử dụng các loại màng bao có chứa các chất bảo quản như các benzoate và sorbate cải thiện khả năng bảo quản của chúng khi sử dụng bao gói các vết cắt trái cây. 2.3.3.2/ Parabens. Paraben là các ester alkyl của các acid hydrozyl benzoic. Chúng hoạt động trong cả điều kiện acid và kiềm. chúng có khả năng chồng nấm mốc và nấm men cao hơn khả năng kháng khuẩn. cơ chế tác dụng của chúng là làm thay đổi trạng thái màng tế bào của vi sinh vật. 2.3.3.3/ Sulfite. Sulfit hay SO2 và các muối của chúng hiệu quả trong việc ức chế nấm men, nấm mốc và đặc biệt là vi khuẩn, chúng cũng chống lại phản ứng hóa nâu enzyme trong thực phẩm. Chúng có thể được dụng cho trái cây và rau quả tươi.
3.4/ Các chất khác. Các chất chống oxy hóa. Các chất chống oxy hóa là những chất ức chế hay chống lại các phản ứng oxy hóa gây hóa nâu một số loại trái cây và rau quả (phản ứng hóa nâu enzyme hay phi enzyme) chúng có thể tác động đến màu sắc và mùi vị của nấm rơm, trái cây, rau quả Các chất chống oxy hóa dạng phenolic. Các chất này bao gồm butylated hydroxyanisole (BHA),butylated hydroxytoluene (BHT),và các ester của acid gallic chẳng hạn như propyl gallate và tertiary butyl hydroquinone (TBHQ). Những chất chống oxy hóa tự nhiên cũng rất hiệu quả như tocopherol và lecithin. Các lớp phủ sử dụng các chất chống oxy hóa này để ngăn chặn sự biến màu của trái cây và rau quả. Đối với táo nếu nhúng trong chất chống oxy hóa diphenylamine (DPA) (300–3000 ppm) hay ethoxyquin có thể giúp giảm sự hóa nâu bề mặt. 3.5/ Các xử lý điều hòa sinh trưởng và các chất khoàng. Canxi. Canxi có rất nhiều mục đích sử dụng cho các công đoạn sau thu hoạch. Các sản phẩm sau thu hoạch nhúng vào dung dịch Canxiclorua (CaCl2) có thể giảm được các biểu hiện như vị đắng hoặc các vế cắt bị thâm trên táo. Canxi hay CaCl2 nhúng hoặc thấm qua trên toàn bộ hoặc các trái cây đã cắt cho thấy có thể tăng độ bền cho táo, đào, việt quất và dâu tây, cũng như làm chậm quá trình chín và thối của bơ, xoài, táo, lê, đào, dâu tây và khoai tây. Điều hòa sinh trưởng. Các polyamine putrescine và spermidine làm thay đổi cấu trúc khi chúng thấm vào táo. Spermine và spermidine làm tăng độ bền vững cho các lát dâu tây. Các chất điều
hòa sinh trưởng như 2,4dichlorophenoxyacetic acid (2,4D) và 2,4,5 trichlorophenoxyacetic acid (2,4,5T) được thêm vào lớp sáp bao trái cây như các chất chống lại quá trình lão hóa nhằm kéo dài thời gian bảo quản của các loại quýt. Maleic hydrazide (250ppm) và 2,4D được thêm vào lớp sáp nhũ hóa nhằm làm chậm quá trình chín của xoài. Acid Gibberellic (150ppm) nhằm tránh quá trình mọc mầm của củ khoai lang trong 1 tháng. 2.4/ Phân loại. Trên cơ sở phương pháp sản xuất, các vật liệu polymer sinh học được chia làm ba nhóm chính: polymer được tách trực tiếp từ các nguồn tự nhiên (chủ yếu là thực vật) ví dụ như các polisaccharide (tinh bột, cellulose) và protein (casein, gluten bột mì). polymer được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp hóa học từ các monome. Ví dụ: vật liệu polypactat là một polyeste sinh học được polymer hóa từ monome acid lactic. Các monomer này được sản xuất nhờ phương pháp lên men các carbohydrate tự nhiên. polymer được sản xuất nhờ vi sinh vật hoặc vi khuẩn cấy truyền gen. Vật liệu polymer sinh học điển hình nhất trong trường hợp này là polyhydroxyl alkanoat; chủ yếu là polyhydrobutyrat (HB) và copolyme của HB và hydroxy valerat (tên thương mại Biopol). 2.5/ Các ứng dụng của màng polyme sinh học. 2.5.1/ Sử dụng polysaccarit tan để phủ và bảo quản rau quả. Ước tính khoảng 2580% rau quả mới thu hoạch bị hỏng. Rau quả tiếp tục hoạt động trao đổi chất sau khi đã được thu hoạch và sẽ chín hoặc già khá nhanh nếu không áp dụng phương pháp đặc biệt để làm chậm quá trình này. Kéo dài thời gian bảo quản sau thu hoạch có thể thực hiện được nhờ sử dụng các lớp phủ ăn được là các màng
bán thấm đối với hơi nước và khí. Các lớp phủ này có thể hỗ trợ hoặc thay thế các kỹ thuật khác được sử dụng với mục đích tương tự như biến đổi hoặc kiểm soát môi trường bảo quản. Sơ đồ phủ sáp, nhựa tan trong nước hoặc phân tán dầu phủ cho một số loại rau quả. Sử dụng lớp phủ sáp cho cam quýt đã có từ những thế kỷ 12, 13 như sơ đồ trên. Vào những năm 1930, sáp trên cơ sở parafin đã được sử dụng làm lớp phủ cho cam, quýt và rau, trong những năm 1950 nhũ tương dầu sáp carnnauba được sử dụng. Các thành phần khác như thuốc diệt nấm, chất chống lạnh, chất màu, chất chống già, bộ phần điều hòa sinh trưởng và tác nhân điều chỉnh sinh học có thể kết hợp vào lớp phủ. Các lớp phủ trên cơ sở monoglyxerit axetylat hóa (AGs), sáp và các chất hoạt động bề mặt được phát triển nhằm loại bỏ các vấn đề liên quan đối với táo như mất độ ẩm, xước bề mặt, dập, hỏng ruột và các vết đốm. Ảnh hưởng của sáp và các lớp phủ từ sáp tới hàm lượng etanol, khí quyển bên trong và mất khối lượng ở táo, cam, quýt, đến thời gian bảo quản của hoa quả nhiệt đới đã được nghiên cứu tổng quan. Lớp phủ sáp cho hoa màu như cà rôt, dưa chuột, cà, bí ngô cũng đã được công bố. Các lớp phủ trên cơ sở polysaccarit khác đã được sử dụng cho rau quả bao gồm: LMP (metoxylpectin thấp) để phủ lạc và quả chà là khô, phủ tinh bột hydroxyl dạng bột cho mận, amylozo tinh bột với chất dẻo hóa cần thiết dùng để phủ chà là và nho, este amylozo của acid béo và một lớp protein đậu tương hoặc ngô dùng cho đậu lạnh khô, cà rốt và táo, bột CMC (natri cacboxy xenlulozoglycolat) và tinh bột dùng cho các miếng rau quả tươi mới cắt, chitosan và acid lauric dùng cho các lát táo. Nhiều lớp phủ được sử dụng cho rau quả hiện nay tương tự với các loại đã sử dụng trước đây. Lớp
phủ sáp hay các lớp phủ thương mại trên cơ sở sáp hoặc sáp polyetylen đã được công đã được nghiên cứu và công bố trong một số tài liệu. MC (metylxenlulozo) đã được sử dụng để phủ trái cây và chống mất độ ẩm. HPC (hydroxylpropyl xenlulozo) độc đáo ở chỗ nó là chất nhiệt dẻo thực và có thể được ép đùn thành màng từ trạng thái nấu chảy, loại màng này được sử dụng để tạo ra các khoang túi cho phép người gia công có thể bổ sung một lượng nhất định chất phụ gia như trộn trước chất màu và vitamin trực tiếp mà không cần xử lý thêm. Lê và chuối có thể được phủ bằng CMC và các chất nhũ hóa este acid béo. Lớp phủ này làm tăng sức đề kháng một cách hiệu quả chống lại thối rữa do nấm ở táo, lê, mận nhưng kém hiệu quả trong việc giảm tần số hô hấp và mất nước ở cà chua. Một lớp phủ bao gồm các thành phần tương tự, chứa tỷ lệ cao hơn các este acid béo không no mạch ngắn có tác dụng ức chế sự phát triển màu, giữ lại acid và sự rắn chắc cho táo, quyết định thời gian bảo quản cam, quýt. Tuy nhiên nó lại không hiệu quả trong việc giảm mất nước ở dưa hấu. Bổ sung sáp vào làm tăng độ bóng của lớp phủ. Lớp phủ carageenan do tập đoàn quốc tế Mitsubishi nghiên cứu dùng cho sản phẩm tươi. Các lớp phủ carageenan khác được sử dụng để ức chế mất độ ẩm khỏi thực phẩm được phủ. Các lớp phủ từ gellan và algint được sử dụng để phủ nấm nhằm kéo dài thời gian sử dụng và tránh những thay đổi trong cấu trúc trong thời gian bảo quản ngắn. Nghiên cứu chi tiết hơn phân tích mối quan hệ giữa lớp phủ gôm với cấu trúc nấm alginat hay alginat ergosterol có hoặc không có chất nhũ hóa đươc sử dụng để phủ nấm ăn Agaicus bisporus. Cấu trúc của mô nấm được nghiên cứu chi tiết vì khả năng tương thích giữa lớp phủ và bề mặt bên ngoài là rất quan trọng để phủ thành công. Mô nấm xốp và dễ dàng thấm vào nó, bao gồm các chất khoáng được sử dụng làm tác nhân khâu mạch và các polymer tan trong nước được sử dụng để chuẩn bị lớp phủ đã được khảo sát. Sức căng bề mặt củ dung dịch phủ là một trong những tham số quan trọng để xem xét vì giá trị này giảm sẽ dẫn tới khả năng thấm ướt bề mặt tốt
hơn. Phối hợp alginat, ergosterol là sự lực chọn tốt nhất để duy trì kích thước và hình dạng của nấm được phủ. Lớp phủ được thiết kế để tác động đến khả năng thấm oxy và cacbonic. Sự hô hấp của sản phẩm thải ra oxy và tích tụ cacbonic. Cần phải cẩn thận trong khi thiết kế lớp phủ; nếu mức oxy giảm xuống quá thấp các phản ứng kỵ khí sẽ diễn ra làm mất hương vị và gây chín bất thường. Dung dịch đặc ethanol và acetaldehyt có thể được sử dụng làm chất điều chỉnh cho sản phẩm cuối hoặc gần cuối quá trình hô hấp kị khí. Mức oxy dưới 8% giảm sinh ra etylen và mức cacbonic trên 5% trì hoãn hoặc ngăn cản phản ứng với etylen trong mô quả, bao gồm sự chín. Vì vậy, rau quả sẽ giảm hô hấp, sinh ra ít etylen hơn, làm chậm quá trình chín và kéo dài thời gian bảo quản. 2.5.2/ Màng trên cơ sở pullulan. Sự lên men bởi tinh bột và đường thô bởi nấm Aureobasidium (Pullularia) pullulans tạo ra một chất nhầy polysaccarit ô mạng mở rộng, pullulan chiếm 70% lượng tạo thành. Polyme sinh học này có khả năng sử dụng trong công nghiệp thực phẩm, vì dụ như phun bọc trên hoa quả, rau và màng đóng gói, bao bì. Nó có thể được sử dụng như một thành phần trong thực phẩm và đồ uống chứa ít calo. Chúng có độ nhớt tương đối, có khả năng phân tán và giữ độ ẩm, ngăn chặn nấm mốc phát triển. pullulan được cung cấp dưới dạng bột trắng, không mùi, không vị. Nó hòa tan nhanh trong nước lạnh cho dung dịch không màu. Pullulan được chấp nhận do đặc tính mềm dẻo của màng, tan trong nước, có khả năng phân hủy sinh học với độ chống thấm oxy cao. Màng trên cơ sở hỗn hợp pullulan, natri cezeinat và protein phân lập từ đậu tương (SPI) hoặc một peptit. Các thông số được kiểm tra là: tính chất bề mặt màng, độ tan hệ số phân tán của oxy và tác dụng của SPI với độ thấm oxy và sức căng cực đại của màng. Cấu trúc của những màng này trở nên thô ráp khi bổ sung SPI. Sự bổ sung peptit không có tác dụng trên bề mặt hoặc độ thấm của màng trên cơ sở pullulan. 2.5.3/ Màng chitosan.
2.5.3.1) Giới thiệu chung Trong thực tế, chitosan thường được chế biến ở dạng bột hoặc vẩy mịn, trong môi trường thích hợp Chitosan sẽ hòa tan tạo ra dung dịch có độ nhớt, có độ dính cao, có khả năng đông tủa các hạt vô cơ cũng như các thành phần hữu cơ khác. Tùy theo các nhu cầu riêng, người tạo ra các dẫn xuất khác nhau của chitosan mà chúng có khả năng tạo ra các màng mỏng trong suốt, bền vững, có tính kháng nấm, vô hạn với người và môi trường. Sử dụng Chitosan để bảo quản một số rau quả tươi. Chitosan là một loại polyme sinh học, được nhiều nhà khoa học trên thế giới quan tâm vì có những tác động tốt trên bệnh nhân ung thư. Hai nước nghiên cứu nhiều về Chitosan hiện nay là Trung Quốc và Nhật Bản. Ở Việt Nam, Chitosan được sản xuất từ vỏ tôm đã được sử dụng thay hàn the trong sản xuất bánh cuốn, bánh su sê... Những nghiên cứu gần đây tại Việt Nam chúng ta đã thành công với những ứng dụng Chitosan làm vỏ bảo quản thực phẩm tươi sống, dễ hư hỏng như cá, thịt, rau quả... mà không làm mất màu, mùi vị của sản phẩm. 2.5.3.2) Nguồn gốc của chitosan Chitosan là một dạng chitin đã bị khử axetyl, nhưng không giống chitin nó lại tan được trong dung dịch axit. Chitin là polyme sinh học có nhiều trong thiên nhiên chỉ đứng sau xenluloza. Cấu trúc hóa học của chitin gần giống với xenluloza Cả chitin và chitosan đều có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và cuộc sống, đặc biệt là trong chế biến và bảo quản thực phẩm. Chitin có gốc từ chữ "chiton", tiếng Hy Lạp có nghĩa là vỏ giáp. Chitin là thành phần cấu trúc chính trong vỏ (bộ xương ngoài) của các động vật không xương sống trong đó có loài giáp xác (tôm, cua). Khi chế biến những loại hải sản giáp xác, lượng chất thải (chứa chitin) chiếm tới 50% khối lượng đầu vào và con số này tính trên toàn thế giới là 5,ll triệu tấn/năm. Vì vậy việc chế biến màng bảo quản chitosan đã giải quyết phần nào lượng chất thải trên, tương lai cho thấy tiềm năng phát triển của loại màng này là rất cao ̣ 2.5.3.3) Đăc tính của chitosan: Là polysacharide có đạm không độc hại, có khối lượng phân tử lớn. Là chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác nhau. Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị, không tan trong nước, dung dịch kiềm và axit đậm đặc nhưng tan trong axit loãng (pH= 6), tạo dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt, nhiệt độ nóng chảy 309 3110C. 2.5.3.4) Tổng quát về cách tạo màng bọc chitosan:  Chitosan được nghiền nhỏ bằng máy để gia tăng bề mặt tiếp xúc.
 Pha dung dịch chitosan 3% trong dung dịch axit axetic 1,5%.  Sau đó bổ sung chất phụ gia PEG EG 10% (tỷ lệ 1:1) vào và trộn đều, để yên một lúc để loại bọt khí.  Rồi đem hỗn hợp thu được quét đều lên một ống inox đã được nung nóng ở nhiệt độ 6465oC (ống inox được nâng nhiệt bằng hơi nước).  Để khô màng trong vòng 35 phút rồi tách màng.  Lúc này người ta thu được một vỏ bóng có mầu vàng ngà, không mùi vị, đó là lớp màng chitosan có những tính năng mới ưu việt. 2.5.3.5) Tác dụng của chitosan: cam sành được bảo quản bằng màng chitin chitosan Chitosan và các dẫn xuất của chúng đều có tính kháng khuẩn, như ức chế hoạt động của một số loại vi khuẩn như E.Coli, diệt được một số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu và có tác dụng tốt trong bảo quản các loại rau quả có vỏ cứng bên ngoài Khi dùng màng chitosan, dễ dàng điều chỉnh độ ẩm, độ thoáng không khí cho thực phẩm (Nếu dùng bao gói bằng PE thì mức cung cấp oxy bị hạn chế, nước sẽ bị ngưng đọng tạo môi trường cho nấm mốc phát triển). Màng chitosan khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói. Làm chậm lại quá trình bị thâm của rau quả. Nhờ bao gói bằng màng chitosan mà ức chế được hoạt tính oxy hóa của các polyphenol, làm thành phần của anthocyamin, flavonoid và tổng lượng các hợp chất phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả tươi lâu hơn. 2.5.3.6) Ứng dụng của chitosan: