SỬ DỤNG MÀNG SINH HỌC TRONG BẢO QUẢN

RAU QUẢ

BÀI BÁO CÁO

I. GIỚI THIỆU MÀNG BẢO QUẢN SINH HỌC

Màng bảo quản rau quả tươi là vật liệu bao quanh rau quả sau thu hoạch nhằm ngăn cản sự tiếp xúc giữa rau quả và các vi sinh vật phá hủy, khí oxy, hạn chế một phần độ ẩm. Từ đó rau quả 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….)

II. PHÂN LOẠI

Trên cơ sở phương pháp sản xuất, các vật liệu polyme sinh học được chia thành ba nhóm chính sau:

1- Polyme được tách trực tiếp từ các nguồn tự nhiên

( chủ yếu là thực vật) ví dụ như các polysaccarit ( tinh bột, cellulose) và protein ( như casein, gluten của bột mì)

2- Polyme được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp hóa học từ monome. Ví dụ, vật liệu polylactat là một polyeste sinh học được polyme hóa từ các monome acid lactic. Các monome này được sản xuất nhờ phương pháp lên men các cacbon hydrat tự nhiên.

3- Polyme được sản xuất nhờ vi sinh vật hoặc vi khuẩn cấy truyền gen. Vật liệu polyme sinh học điển hình nhất trong trường hợp này là polyhydroxy-alkanoat; chủ yếu là polyhydroxybutyrat (HB) và copolyme của HB và hydroxy-valerat ( tên thương mại là biopol)

III.TÁC DỤNG- Làm giảm tổn thất khối lượng và giảm biến dạng

do sự mất hơi nước trong quá trình bảo quản. Thay thế màng sáp tự nhiên trên mặt quả.

- Làm giảm trao đổi khí ( giảm khí oxi và tăng khí cacbonic ) dẫn tới làm chậm quá trình chín hay già hoá.

- Cải thiện hình thức bên ngoài- Tăng độ tươi của quả.- Ức chế vi sinh vật phát triển trên bề mặt quả.- Phòng ngừa tổn thương cơ học và nhiễm bệnh

trong vận chuyển.- Duy trì chất lượng quả.

IV. ĐẶC TÍNH CỦA MÀNG SINH HỌC

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

V. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN VIỆC LỰA CHỌN MÀNG

Nhiệt độ:- Khi nhiệt độ tăng làm gia tăng quá trình hô hấp và gia tăng sự mất nước làm cho rau quả nhanh hư hỏng. Khi nhiệt độ thấp dưới điểm đóng băng sẽ dẫn đến sự hủy hoại cấu trúc tế bào. Sự tăng giảm nhiệt độ đột ngột làm thay đổi cường độ hô hấp đột ngột sẽ gây hiện tượng bệnh lý cho rau quả. Để kéo dài thời gian bảo quản cân chọn nhiệt độ thích hợp và duy trì ổn định ở nhiệt độ đó.

Độ ẩm không khí:

- Độ ẩm không khí ảnh hưởng lớn đến sự bốc hơi nước của rau quả, độ ẩm thấp làm gia tăng sự bốc hơi nước và khi độ ẩm không khí cao sẽ làm cho rau quả dễ bị úng thối. Khi bảo quản nên duy trì độ ẩm tối ưu nhằm tránh sự hư hỏng

Thành phần khí quyển:

- Thành khí quyển ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất. Khi gia tưng hàm lượng CO2 và giảm nồng độ khí O2 trong khí quyển có tác dụng hạn chế sự hô hấp của rau quả

VI. CÁC LOẠI MÀNG SINH HỌC THƯỜNG DÙNG

Màng Chitosan:

- Nguồn gốc của chitosan: là một dạng chitin đã bị khử axetyl, nhưng không giống chitin nó lại tan được trong dung dịch acid. 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)

- Đặc tính của Chitosan:+ Là polysacharide có đạm không độc

hại, có khối lượng phân tự lớn.+ Là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy,

có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác nhau.+ Chitosan có màu trắng hay vàng

nhạt, không mùi vị.+ Không tan trong nước, dung dịch

kiềm và acid đậm đặc nhưng tan trong acid loãng (pH=6), tạo dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt, nhiệt độ nóng chảy 309-311oC.

- Tác dụng của Chitosan:

+ Phân hủy sinh học dễ hơn chitin.

+ Có tính kháng khuẩn, ức chế hoạt động một số vk như E.Coli và một số loại nấm.

+ Dễ điều chỉnh nhiệt độ, độ thoáng không khí cho thực phẩm

+ Dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn dùng làm bao gói.

+ Làm chậm quá trình thâm rau quả.

Bảo quản bưởi bằng màng chitosan trong vòng 3 tháng, bưởi vẫn tươi, không bị úng vỏ. Nghiên cứu của một nhóm sinh viên trường ĐH Nông Lâm TP.HCM.

- Ưu điểm của màng chitosan:

+ Dễ phân hủy sinh học

+ Rẻ tiền, sẵn có quanh năm

+ Giảm tình trạng ô nhiễm môi trường do vỏ tôm gây ra.

Cách tạo màng:- Nghiền nhỏ Chitosan- Pha dung dịch Chitosan 3% trong acid axetic 1,5%- Bổ sung phụ gia PEG-EG 10% (polyethylen glycol : ethyl glycol = 1:1) trộn đều, để yên để loại khí.- Quét hỗn hợp lên 1 ống inox đã nâng nhiệt độ lên 60-65oC- Để khô 30’ rồi tách màng

Màng tinh bột:

- Nguyên tắc: giống như các chất cao phân tử khác, tinh bột có khả năng tạo màng tốt. Để tạo màng các phân tử tinh bột sẽ dàn phẳng ra, sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro và gián tiếp qua phân tử nước.

- Có thể thu được màng từ dịch phân tán trong nước. Màng thu được từ thể phân tán trong nước thường dễ dàng phân tán trong nước.

Nhược điểm:

- Đôi khi màng bị giòn, dễ rách do khi tạo màng xảy ra 2 quá trình:

+ Sự giảm dần thể tích của tinh bột do nước bốc hơi.

+ Sự vững chắc hóa làm mất độ chảy, độ đàn hồi.

Cách tạo màng:

Tinh bột

Khuấy

Rót dịch Màng

Hồ hóa

Nước

Màng BACTERIAL CELLULOSE (BC)

- Là lớp màng đặc do vi khuẩn Acetobacter xylinum tạo nên trên bề mặt môi trường, có bản chất là Hemycelllulose ( là những polysacharit không hòa tan vào nước nhưng hòa tan trong dung dịch kiềm tính).

- BC có cấu trúc dạng bó sợi đan xen lẫn nhau. Mỗi sợi rộng khoảng 100nm và dày 3-8 nm. Đường kính của BC là nhỏ hơn so với tự nhiên và sợi nhân tạo.

Một số màng khác:

- Màng lipit: là loại màng có khả năng hạn chế sự trao đổi khí giữa quả và môi trường khí bên ngoài.

- Màng Polysaccharit: có độ bền cơ học cao, dễ kéo căng có khả năng cản sự hấp thu của dầu mỡ, oxy rất tốt.

Ví dụ: màng cellophan cải biến cho tia cực tím đi qua dễ dàng, ít cho O2, CO2, dầu mỡ đi qua nhưng lại hút hơi ẩm và cho hơi ẩm đi qua.

- Màng Protein: có cấu trúc từ động thực vật, cản khí tốt nhưng lại háo nước thuận lợi cho vsv phát triển trừ keratin.

- Màng sáp: làm từ sáp ong, paraffin hạn chế các quá trình hydrat hoá, tạo vẻ bóng đẹp cho trái cây.- Màng ăn được: kết hợp giữa chitosan và hysozome trong lòng trắng trứng gà. Hysozome cũng tốt như các sunfit hoá học ngăn cản sự phát triển của vsv có hại mà không làm thay đổi hương vị và chất lượng của sản phẩm.- Màng Protexan: pha nước rồi nhúng quả vào để ráo.Ví dụ: bảo quản táo, pha với nước tỉ lệ 1:3. 1l protexan có thể bảo quản 200-400kg táo. Nếu kết hợp với bảo quản lạnh thì có thể bảo quản trong 18 tháng.- Màng waxol: có tác dụng chống nấm, hạn chế hô hấp và chín tiếp của quả. Dùng waxol 0-12, waxol 12.Bảo quản khoai tây chi cần dùng 7,9l waxol dạng nhũ tương là có thể bảo quản 1tấn.

Hình ảnh sử dụng màng sinh học trong bảo quản

Nhóm thực hiện Nguyễn Thạc Huy Nguyễn Phi Sanh Y Min R’căm Trần Đình Thìn Nguyễn Thanh Sa Ly Mai Kim Thảo Nguyễn Thị Hồng Liên Hồ Tuấn Phương