Đề tài Bao bì bảo quản rau quả tươi

Mục Lục CÁC BIẾN ĐỔI XẢY RA Ở RAU QUẢ TRONG QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN VÀ BẢO QUẢN Sự mất nước Sự hô hấp Sự thay đổi thành phần hoá học Những tổn thương cơ giới 2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI BAO BÌ RAU QUẢ TƯƠI: 2.1 Mục đích Yêu cầu đối với bao bì bảo quản rau quả tươi 2.3 Yêu cầu đối với bao bì vận chuyển rau quả tươi 2.4 Yêu cầu đối với bao bì bán lẻ rau quả tươi 3. MỘT SỐ QUY ĐỊNH VỀ BAO GÓI RAU QUẢ 3.1 Quy định về đóng gói 3.2 Các quy định về dán nhãn 4. CÁC LOẠI BAO BÌ RAU QUẢ TƯƠI 4.1 Giỏ Mây, Tre, Nứa 4.2 Thùng Gỗ 4.3 Thùng CARTON 4.4 Bao bì Plastic 4.4.1 Thùng nhựa (plastic) 4.4.2 Túi lưới PA (polyamide) 4.4.3 Bao xốp plastic 4.4.4 Khay, hộp kết hợp màng plastic 5. KĨ THUẬT MAP (MODIFIED ATMOSPHERE PACKAGING) TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ Định nghĩa Nguyên tắc Đặc tính của MAP Cách bảo quản rau quả bằng màng MAP Thiết lập thành phần khí bên trong bao bì Phương pháp MAP sử dụng nồng độ O2 cao Các loại màng bao được dùng trong phương pháp MAP 5.8 Thiết bị 6. BAO BÌ SINH HỌC 6.1 Màng chitosan 6.2 Màng tinh bột 6.3 Một số màng khác 1. CÁC BIẾN ĐỔI XẢY RA Ở RAU QUẢ TRONG QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN VÀ BẢO QUẢN: Sự mất nước: Cơ chế: Động lực của quá trình mất nước là sự chênh lệch áp suất hơi nước. Nguyên nhân: Rau quả sau thu hoạch đều xảy ra hiện tượng mất nước là do sự hô hấp và sự bốc hơi nước từ tế bào thực vật. Sự mất nước thay đổi trong quá trình tồn trữ: Giai đoạn đầu (sau thu hái) mất nước mạnh, giai đoạn giữa giảm đi và cuối cùng khi chín hay khi bắt đầu hư hỏng lại tăng lên. Ảnh hưởng của sự mất nước: Làm giảm trọng lượng Làm khô héo bề mặt, giảm độ tươi Làm thay đổi cấu trúc: giảm độ cứng, mất độ giòn… Tác nhân ảnh hưởng đến sự mất nước: Mức độ háo nước của hệ keo và không bào trong tế bào: Ở quả non, rau xanh, củ non thì các phân tử keo trong chất nguyên sinh và không bào có khả năng giữ nước yếu nên dễ bị mất nước, héo và mất độ tươi. Cấu tạo và trạng thái của mô bao che: chiều dày và độ chắc của vỏ, của lớp sáp phấn ngoài vỏ. Tỷ lệ giữa diện tích và thể tích lớn thì sự mất nước xảy ra càng mạnh (rau mất nước nhiều hơn quả). Độ chín của rau quả: sự chín của trái cây kèm theo sự tăng ẩm thoát ra vì đó là quá trình lão hoá của các hệ keo làm giảm tính háo nước. Đặc điểm và mức độ bị dập cơ học: những vết thương nhỏ vài cm2 trên mặt quả cam có thể làm tăng sự mất nước lên 3-4 lần. Diện tích thương tật tăng gấp đôi thì sự mất nước có thể tăng hơn 2 lần. Các yếu tố môi trường: độ ẩm, nhiệt độ, sự lưu thông không khí và áp suất khí quyển (độ ẩm giảm, nhiệt độ tăng đều làm cho sự mất nước tăng lên). Các bao gói, thời hạn và phương pháp bảo quản. 1.2 Sự hô hấp: Cơ chế: Hô hấp hiếu khí (sử dụng đủ oxy của không khí): dưới điều kiện bình thường sự hô hấp hiếu khí chiếm ưu thế, oxy được tiêu thụ, khí CO2 và năng lượng được thải ra môi trường xung quanh. C6H12O6 + 6O2 ® 6CO2 + 6H2O + 202.104 J/mol Hô hấp yếm khí (không có oxy hay còn gọi là lên men): khi rau quả được bảo quản trong môi trường không có oxy, sự hô hấp được thay bằng sự lên men tạo thành rượu hay acid lactic theo con đường EMP. C6H12O6 + 6O2 ® 2C2H5OH + 2CO2 + 11,7.104 J/mol Lượng nhiệt sinh ra từ một phân tử gam đường do hô hấp yếm khí sẽ ít hơn hô hấp hiếu khí rất nhiều. Cho nên để đảm bảo nhiệt lượng duy trì quá trình sống. Hô hấp yếm khí sẽ tiêu hao một lượng chất dự trữ lớn hơn nhiều lần so với hô hấp hiếu khí, vì vậy sự giảm khối lượng tự nhiên có thể ít nhưng chất khô lại tiêu hao nhiều. Hệ số hô hấp: Hệ số hô hấp k là tỷ lệ giữa thể tích khí CO2 sinh ra và O2 tiêu thụ khi 1 mol cơ chất bị oxy hoá. Hệ số hô hấp là một chỉ tiêu chỉ mức độ hiếu khí của quá trình hô hấp và loại chất tham gia quá trình hô hấp. Cường độ hô hấp: Cường độ hô hấp được biểu thị bằng số mg (hay số ml) CO2 sinh ra (hoặc O2 hấp thụ vào) của 1 kg rau quả trong 1 h (mm/kg.h). Cường độ hô hấp phụ thuộc vào: đặc tính rau quả đem tồn trữ (giống loại, độ già chín mức độ nguyên vẹn) và các yếu tố của môi trường tồn trữ (nhiệt độ, độ ẩm, sự thông gió, thời hạn tồn trữ, ánh sáng…) Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hô hấp: Cùng một loại rau quả, nếu giống nào có khả năng tồn trữ tốt hơn thì thường có cường độ hô hấp mạnh hơn. Điều này thấy rõ trong cải bắp, khoai tây: khoai tây giống muộn thải ra 11,6 mgCO2/kg.h, giống chín vụ thải ra 7,9 mgCO2/kg.h, giống sớm thải ra 6,2 mgCO2/kg.h. Các rau quả bị dập nát thì cường độ hô hấp tăng nhưng còn tùy thuộc vào mức độ giập nát (diện tích, độ sâu) và vị trí dập nát. Ở những độ già chín khác nhau, rau quả có cường độ hô hấp khác nhau. Khi đang chín, rau quả thường có cường độ hô hấp cao. Từ lúc chín hẳn đến quá chín, cường độ hô hấp giảm đi nhanh, đồng thời cũng là giai đoạn giảm khả năng tự đề kháng để đi đến hư hỏng. Thời kỳ cường độ hô hấp cực đại thường đặc trưng bằng sự tăng nhiệt độ đến mức tối đa và cũng thường trùng với giai đoạn chín sử dụng để ăn tươi tốt nhất của quả nên cũng dễ nhận biết. Trong môi trường có ít oxy, môi trường nitơ hay môi trường khí điều chỉnh tăng CO2 và giảm O2 tương ứng, mức độ hô hấp cực đại cũng bị ức chế. Ví dụ khi hàm lượng CO2 10%, O2 11%, N2 79% thì thời hạn tồn trữ rau quả tươi có thể kéo dài thêm 30-40%. Ngược lại, moat số khí hydrocacbon không no lại kích thích quá trình hô hấp ( khí etylen). Nhiệt độ tăng làm tăng cường độ hô hấp của rau quả và làm tăng nhu cầu oxy. Nếu thay đổi nhiệt độ đột ngột cũng làm cường độ hô hấp tăng lên quá mức bình thường. Tỷ lệ CO2/O2 của khí quyển tồn trữ có tác dụng quyết định đến quá trìng hô hấp. Nếu O2 giảm xuống dưới 3,5% thì cường độ hô hấp bắt đầu giảm. Hơi nước thoát ra từ rau quả khi tồn trữ là sản phẩm của quá trình hô hấp hiếu khí trong rau quả. Do vậy, nếu môi trường có độ ẩm cao, sự thoát ẩm chậm lại phần nào hạn chế quá trình hô hấp hiếu khí, là cho rau quả có thể tồn trữ lâu hơn. Độ ẩm của không khí càng cao thì rau quả càng ít bốc hơi và lâu khô héo. Tuy nhiên độ ẩm của không khí cao lại là điều kiện chi vi sinh vật dễ phát triển. Do vậy trong các kho tồn trữ, độ ẩm của không khí thường được khống chế ở 80-90%. Ánh sáng có tác dụng kích thích hô hấp, ví dụ như cà rốt cường độ hô hấp ở các điều kiện chiếu sáng khác nhau là: Bóng tối : 10,76 mgCO2/kg.h Anh sáng ngày : 23,76 mgCO2/kg.h Đèn điện mạnh : 24,65 mgCO2/kg.h Ảnh hưởng của sự hô hấp: Làm giảm khối lượng rau quả một cách tự nhiên. Làm thay đổi thành phần không khí trong bao gói sản phẩm. Làm mất nước của rau quả. Toả ra một lượng nhiệt lớn làm giảm chất lượng rau quả. Bảng 1: Cường độ hô hấp và hệ số hô hấp một số rau quả ở 15oC Loại rau quả V (CO2) (ml/kg.h) V (O2) (ml/kg.h) Hệ số hô hấp k Táo Quít Chanh Khoai tây Hành tây Cà rốt 13.8 11.9 4.4 10.1 12.7 17.3 12.1 9.4 3.3 9.4 12 16.1 1.15 1.26 1.33 1.08 1.06 1.07 1.3 Sự thay đổi thành phần hoá học: Glucid: Glucid luôn là thành phần có thay đổi lớn và mạnh nhất trong khi tồn trữ cũng như trong quá trình sinh trưởng phát triển của rau quả tươi. Hàm lượng tinh bột giảm do quá trình đường hoá, dưới tác dụng của các enzyme nội tại mà chủ yếu là ba loại photphorilase. Tổng lượng đường khi đó tăng lên và đến khi đạt cực đại nhất định lại giảm xuống. Sự tích tụ đường trong thời kỳ chín không chỉ do đường hoá tinh bột mà còn do sự thủy phân hemicellulose. Trong quá trình chín, protopectin bị thủy phân tạo thành pectin hoà tan làm mềm qủa. Khi tồn trữ các loại đậu, ngô, khoai còn non, có sự chuyển hoá đường thành tinh bột. Acid hữu cơ : Hàm lượng acid hữu cơ giảm trong quá trình chín do chi phí chung vào quá trình hô hấp và decarboxyl hoá. Các chất màu: Các chất màu thay đổi rõ nhất trong quá trình chín. Chlorophyll bị phân hủy bởi enzyme chlorophyllase thành ethylchlorophylide làm trái cây có màu vàng khi chín. Anthocyanins trong nho, dâu, dưa hấu, mận có hàm lượng lớn nhất trong khoảng 2-4 ngày sau thu hoạch và sau đó giảm dần. Carotenoid thay đổi theo cường độ hô hấp của rau quả sau thu hoạch (trong chuối tiêu, carotenoid không đổi trong quá trình chín, còn trong cam, carotenoids bắt đầu tăng dần khi trên vỏ không còn màu xanh. các hợp chất polyphenol: Các hợp chất polyphenol dễ bị oxy hoá thành sản phẩm có màu nâu. Hàm lượng tannin giảm đi trong quá trình chín và giảm ngày càng nhanh, làm thay đổi vị (vị chát) của quả. Các hợp chất hương: Hương thơm được sản sinh do các chất bay hơi (aldehyd, rượu, ester, lacton, tecpen và hợp chất lưu huỳnh) được tổng hợp trong quá trình chín của quả. Vitamin: Vitamin C giảm mạnh trong quá trình tồn trữ, đặc biệt là các loại rau quả không tồn trữ được lâu. Trong quá trình chín, vitamin C của quả giảm đi nhanh hơn do quá trình khử trong các mô bị phá hủy và không khí xâm nhập. Những tổn thương cơ giới: Là những tổn thương trong quá trình thu hái, vận chuyển và độ già chín. Rau bị dập nát không những gây méo mó, xấu xí bề ngoài mà còn tăng sự mất hơi nước, tạo điều kiện cho lây nhiễm bệnh, kích thích quá trình hô hấp và tổng hợp ethylene. Những loại rau quả này không thể bảo quản lâu được vì chúng bị thối hỏng chỉ sau vài giờ Nên giảm đến mức tối thiểu những tổn thương cơ giới là một trong những con đường kéo dài tuổi thọ và chất lượng của rau, đồng thời nâng cao được sản lượng chế biến và bảo quản 2. MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU ĐỐI VỚI BAO BÌ RAU QUẢ TƯƠI: 2.1 Mục đích: Bảo vệ chất lượng và kéo dài thời gian cất giữ. Bao gói bảo quản để chờ vận chuyển. Bao gói bảo quản để chờ sử dụng và đem bán. Yêu cầu đối với bao bì bảo quản rau quả tươi: Làm chậm quá trình sinh lý của rau quả (nghĩa là làm chậm cường độ hô hấp). Làm giảm thất thoát nước. Ức chế hoạt động của vi sinh vật và côn trùng. Tính chất chống thấm khí Tính chất chống thấm ẩm Tính chất chống đọng sương Khả năng cơ giới hoá Độ bền cơ Khả năng in ấn Hình thức và giá cả 2.3 Yêu cầu đối với bao bì vận chuyển rau quả tươi: Bảo vệ chống lại tác động cơ học Dễ dàng điều chỉnh nhiệt độ trong suốt quá trình phân phối và bảo quản Hạn chế mất nước để tránh hiện tượng khô héo ở rau quả Dễ dàng cho một số quá trình xử lý như làm chín bằng ethylen Dễ dàng cho vận chuyển và bốc dỡ Đáp ứng các yêu cầu về bảo quản như bảo quản lạnh, bảo quản bằng khí quyển điều chỉnh. 2.4 Yêu cầu đối với bao bì bán lẻ rau quả tươi: Giảm mất nước và khô héo. Đảm bảo rau quả sạch và tránh bám bẩn. Dễ dàng cho vận chuyển từ kho dự trữ. Dễ dàng cho việc kiểm kê. Dễ dàng cho người tiêu dùng trong việc lựa chọn sản phẩm theo khối lượng, giá cả. Dễ định giá sản phẩm. Kiểm soát chất lượng hiệu quả hơn. Giảm hư hỏng cơ học khi xếp hàng lên kệ. Giảm khả năng trượt và rơi của rau quả. 3. MỘT SỐ QUY ĐỊNH VỀ BAO GÓI RAU QUẢ: 3.1 Quy định về đóng gói: Các sản phẩm tươi có thể được bán trên thị trường trong bao gói thích hợp. Bao bì của sản phẩm tươi phải được đóng kín theo cách thức phù hợp với chủng loại của bao bì. Quy định đối với hàng Rau và Quả Tươi quy định rõ về kích thước bao bì của những hàng hóa nông sản nhất định thuộc diện điều chỉnh của các quy định này được bán ở thị trường. Các bao gói không được bẩn, lấm, biến dạng, rách vỡ hoặc bị hư hỏng cách khác làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm. Bao gói của hoa quả hỗn hợp hoặc rau hỗn hợp: Tất cả hoa quả, được đói gói cùng với các loại hoa quả khác hoặc thực phẩm có trọng lượng tịnh không được quá 10 kg và không một loại hoa quả nào trong cùng bao gói đó có trọng lượng tịnh được vượt quá 1 kg. Loại sản phẩm này phải được dán nhãn “Kiện Quà” (“Gift Pack”). Tất cả các loại rau, được đói gói cùng với các loại rau khác có trọng lượng tịnh không được quá 10 kg (22 lbs) và không một loại rau nào trong cùng bao gói đó có trọng lượng tịnh được vượt quá 1 kg (2.2 lbs). Loại sản phẩm này phải được dán nhãn “Đồ Hầm” (“Stew Pack”). 3.2 Các quy định về dán nhãn: Tất cả các loại bao gói cho rau và quả tươi đều phải được dán nhãn thích hợp, đáp ứng các yêu cầu của Quy định đối với hàng Rau và Quả Tươi.Tất cả các thông tin trên nhãn mác về thực phẩm phải chính xác và không sai lệch hoặc dễ gây lầm lẫn và không được ghi sai về chất lượng, số lượng, thành phần cấu tạo, bản chất, tính an toàn, giá trị, xuất xứ hoặc các nội dung khác. Bao gói đóng gói sẵn theo kích cỡ để bán cho người tiêu dùng: Một sản phẩm được đóng gói sẵn là sản phẩm đã được đóng trong bao gói để thông thường bán cho người tiêu dùng hoặc để người tiêu dùng mua hoặc sử dụng mà không phải đóng gói lại nữa. Tất cả các sản phẩm được đóng gói sẵn phải tuân thủ Quy định và Đạo luật về Dán nhãn và Đóng gói Hàng cho Người tiêu dùng cũng như Quy định đối với hàng Rau và Quả Tươi. Bao gói ngoài và bao bì vận chuyển: - Các thông tin có trên các bao gói dạng này cũng giống như các thông tin đối với bao gói đóng gói sẵn để bán cho người tiêu dùng. - Nhãn mác về Dinh dưỡng và Khiếu nại về Y tế. - Quy định đối với hàng Rau và Quả Tươi miễn trừ quy định về dán nhãn về dinh dưỡng đối với hàng rau và quả tươi không chứa thành phần bổ sung. - Nếu một nhãn mác hoặc một quảng cáo có một hoặc nhiều nội dung trong những nội dung sau: khiếu nại về hàm lượng dinh dưỡng hoặc dẫn chiếu về dinh dưỡng; khiếu nại về vai trò sinh học; khiếu nại về sức khỏe; tên y tế liên quan; tuyên bố, biểu trưng, biểu tượng; dấu phê chuẩn hoặc ký hiệu độc quyền khác của một bên thứ ba, hoặc cụm từ "những điều cần biết về dinh dưỡng" ("nutrition facts"); tất cả các yêu cầu về dán nhãn liên quan đến vấn đề dinh dưỡng đều phải được đáp ứng. 4. CÁC LOẠI BAO BÌ RAU QUẢ TƯƠI: 4.1 Giỏ Mây, Tre, Nứa: Ưu điểm: Có nhiều dạng, nhiều kích cỡ khác nhau. Có thể dùng làm bao bì vận chuyển hoặc bao bì dành cho người tiêu dùng. Thoáng khí nên có tác dụng như là một bao bì ngoài. Không cứng lắm, dễ tạo hình nên thường được dùng dưới dạng giỏ quà vì đẹp và nhẹ. Rẻ tiền, thuận tiện, có thể tái sử dụng nên cũng khá phổ biến. Nhược điểm: bên trong có cạnh sắc dễ làm cho quả chín bị dập, bị biến dạng làm mất giá trị cảm quan. Hình 1 Một số loại bao bì mây, tre, nứa 4.2 Thùng Gỗ: Từ cổ xa xưa, người ta đã dùng gỗ để làm vật liệu đóng kiện hàng hoá với số lượng lớn để vận chuyển. Lúc đó, lượng hàng hoá thương mại được vận chuyển còn thấp, gỗ được tiêu dùng không nhiều, chưa gây thiệt hại cho rừng và chưa ảnh hưởng đến môi trường. Tuy nhiên, khi nhu cầu hàng hoá ngày càng tăng, số lượng bao bì vận chuyển cũng tăng theo, cùng với việc khai thác rừng vượt mức cho các mục đích khác nhau đã khiến cho nhu cầu về gỗ tăng đến mức không thể đáp ứng đủ, do đó bắt đầu xuất hiện những vật liệu mới cạnh tranh với gỗ. Một trong loại vật liệu mới có nhiều tính năng được sử dụng phổ biến trong vận chuyển hàng hoá giúp cho chi phí vận chuyển giảm đáng kể là giấy bìa gợn sóng. Dù vậy, hiện nay gỗ vẫn còn được sử dụng trong một số ít trường hợp để đóng kiện bằng thùng gỗ do tính chất cơ lý cao của nó. Những đặc tính của thùng bằng gỗ chứa hàng hoá chuyên chở phân phối tuỳ thuộc vào loại gỗ được dùng. Đặc tính quan trọng yêu cầu đối với thùng gỗ là chịu được tải trọng và chịu được va chạm cơ học. Gỗ của những cây tùng, bách hay gỗ thân mềm thì có tính chịu lực cao như chịu tải trọng thấp hơn loại gỗ cứng, so với gỗ cứng thì gỗ thân mềm có thể bị vỡ ra khi đóng đinh. Việc khai thác gỗ để sản xuất thùng chứa đựng hàng hoá ngày càng nhiều, càng lúc càng tốn chi phí và càng tiến sâu vào sự phá hoại môi trường. Trung bình chỉ có 65% thân cây được sử dụng để tạo thành thùng gỗ. Với khuynh hướng tăng sự hữu dụng của vật liệu gỗ cho việc đóng thùng chứa hàng đã hình thành công nghệ sản xuất gỗ ghép và gỗ dán. Gỗ dán được dùng nhiều để sản xuất các thùng bằng gỗ hình tròn đựng chất lỏng mà ngày nay vẫn còn dùng để chứa rượu vang. Trong bảo quản rau quả tươi thì thùng bằng vật liệu gỗ có tính chất chống va đập cơ học tốt hơn giỏ tre, thường dùng gỗ thông, nặng, bề mặt xù xì, khó vệ sinh, dập quả, có thể bổ sung một lớp giấy lót bên trong giúp cho bề mặt êm dịu hơn. Ưu điểm: Chống va đập tốt hơn bao bì bằng tre, nứa, mây. Chịu trọng tải, lực cơ học tốt hơn tre, nứa. Có thể tái sử dụng lại. Nhược điểm: Nặng gây khó khăn trong vận chuyển Bề mặt xù xì làm rau quả dễ bị tổn thương khi được chứa trong đó có thể khắc phục bằng cách bổ sung lớp giấy lót bên trong để bề mặt trở nên trơn láng hơn. Khó vệ sinh. Hình 2: Một số loại thùng gỗ đựng rau trái 4.3 Thùng CARTON: Vào thế kỉ 16 người trung quốc đã phát minh ra giấy bìa cứng, kĩ thuật làm giấy được phát triển không ngừng và đến giữa năm 1800 giấy bìa cứng gợn sóng được phát minh, mở ra một kĩ nguyên mới cho ngành bao bì. Và ngày nay, bao bì giấy carton đang chiếm vị trí tuyệt đối trong ngành thực phẩm, được sử dụng làm bao bì ngoài cho đa số sản phẩm (bánh snack, cookies, bánh qui giòn, thức ăn của động vật….), bao bì carton mang lại nhiều thuận tiện trong sử dụng, nó dễ vận chuyển, dễ xếp chồng với số lượng lớn, dễ lưu kho và trưng bày. Ngoài ra độ cứng của carton còn bảo vệ cho sản phẩm khỏi tổn thất. Hình ảnh và chữ viết trên giấy carton thường được in đậm và sống động, cấu trúc chắc chắn của nó làm tăng những hiệu quả thị giác như làm nổi tem nền và hình ảnh ba chiều, mặt carton phẳng giúp scan tốt mã vạch và mã số và pano rời giúp cung cấp thêm diện tích phổ biến thông tin. Hình 3 Thùng carton đựng các loại trái cây Bên cạnh những vấn đề đó giấy carton còn được sử dụng phổ biến bởi tính dễ tái chế của nó. Khoảng 70% sợi gỗ được sử dụng để sản suất lại thùng carton. Hiện nay, để tăng tính cơ học, tính chịu bền, thùng carton được làm từ giấy gợn sóng ghép từ nhiều lớp và có cấu tạo sóng khác nhau, bề mặt đạt độ ma sát thích hợp để không trượt lên nhau giúp ổn định thùng trên pallet. Ưu điểm của thùng carton: Thông dụng vì nhẹ, êm, bề mặt nhẵn Bề mặt trong nhẵn, không gây tổn thương cho rau, quả như các bao bì trên Có thể in nhãn, mã vạch và mã số Có nhiều kích cỡ Không nặng lắm, tiện lợi cho việc khuôn vác Nhược điểm: Khi bị ướt mềm ra, dễ rách, dễ bị xé rách Đắt tiền, không sử dụng lại được, phải qua công đoạn tái chế Thùng carton có hình khối nên rất dễ dàng trong việc sắp xếp lên pallet để vận chuyển và lưu kho: 4.4 Bao bì Plastic: 4.4.1 Thùng nhựa (plastic): Bắt đầu phổ biến để chứa đựng, vận chuyển rau quả tươi nhờ có nhiều ưu điểm và khắc phục nhược điểm của các loại bao bì khác. Thùng nhựa thường cứng, chắc, nhẹ hơn gỗ rất nhiều, không sợ ướt, dễ vận chuyển, dễ thu hồi, vệ sinh và tái sử dụng. Các thùng nhựa thường làm bằng vật liệu HDPE. Có thể phối trộn 10 - 20% HDPE mới và 80 – 90% HDPE tái sinh không bị nhiễm bẩn. Tính chất cơ lý của thùng giảm khi tái sinh nhiều lần và tỷ lệ vật liệu tái sinh cao. Thời gian sử dụng thùng HDPE có thể là 10, 15 năm hoặc hơn tùy vào điều kiện áp dụng. Vật liệu HDPE có tính cứng vững cao, chịu được nhiệt độ thấp nên có thể chứa đựng rau trái trong kho lạnh. Ngoài ra chúng còn được chế tạo từ các loại vật liệu như PP Thùng nhựa dùng làm vật chứa đựng nơi thu hoạch Lưu kho, vận chuyển Trưng bày HDPE PP PE 4.4.2 Túi lưới PA (polyamide) Dây chuyền sản xuất túi lưới Ưu điểm của túi lưới: - Mềm dẻo, bền chắc. - Đẹp, tiện dụng và có thể tái sử dụng. - Phù hợp với bao gói thủ công và tự động. - Màu sắc đa dạng - Nhiều kiểu mắt lưới khác nhau (Rhombus, Minimesh, L-Z, KARO) - Khối lượng bao gói dao động trong khoảng rộng. MINIMESH L-Z KARO RHOMBUS Nhược điểm - Không cứng vững. - Không thể in nhãn trực tiếp. - Không chống va chạm cơ học. - Không có khả năng bảo quản… Dùng túi lưới có mắt lưới nhỏ giúp tăng độ vững chắc áp dụng bao gói các khối lượng lớn. 4.4.3 Bao xốp plastic: * Đặc điểm - Là loại bao bì mềm dẻo, không cứng vững. - Không có hình dạng xác định. - Không có khả năng chống tác động cơ học. - Chỉ chứa những sản phẩm không đòi hỏi bảo vệ khỏi hư hỏng. - Vật liệu: LDPE, LLDPE Dây chuyền sản xuất bao xốp, túi xốp PE của Nhật 4.4.4 Khay, hộp kết hợp màng plastic: Các loại khay plastic có ngăn nhỏ giúp bảo vệ trái cây khỏi các va chạm cơ học giữa các trái trong cùng bao gói và với bên ngoài. Khay plastic mang tính thẩm mỹ và tiện dụng cao - Rau quả tươi được chia thành các đơn vị nhỏ tiện lợi cho người tiêu dùng. - Đặc điểm của sản phẩm còn hô hấp hiếu khí. - Có thể được chứa đựng trong bao bì LDPE có thẩm thấu khí CO2 và O2, H2O theo sự chênh lệch áp suất. - Đựng trên khai bằng ESP và bọc lên phía trên bằng màng EVA hay PVC. - Cũng có thể đựng khay PS và phủ màng LLDPE hay đựng trong hộp bằng PS, PET (bao PVC, khay EPS) (bao PVC, khay EPS) (hộp PET) 5. KĨ THUẬT MAP (MODIFIED ATMOSPHERE PACKAGING) TRONG BẢO QUẢN RAU QUẢ: Định nghĩa: Bao gói trong khí quyển điều chỉnh (MAP) là phương pháp thay đổi thành phần khí quyển bao quanh sản phẩm bằng cách dùng màng bao, vừa bảo quản, vừa là bao bì sản phẩm và không có sự kiểm soát điều chỉnh nào sau đó trong suốt thời gian bảo quản. Nguyên tắc: Tạo lớp màng mỏng bao bọc có tính thẩm thấu chọn lọc đối với các loại khí nhằm thay đổi thành phần khí quyển chung quanh rau quả, hạn chế hô hấp và hoạt động của vi sinh vật. Ưu điểm Thời gian bảo quản có thể tăng lên đến 4 lần Giảm tổn thất khối lượng Giữ được độ tươi của sản phẩm Ít hoặc không cần dùng chất bảo quản Có thể tránh được tổn thương lạnh ở một số loại rau quả khi áp dụng phương pháp bảo quản lạnh Có thể hạn chế được sự phát triển của vi sinh vật và các loại côn trùng Có thể phân phối sản phẩm đi các nơi xa hơn, giảm chi phí phân phối Việc phân phối các sản phẩm lát rời dễ dàng hơn Tăng tính thẩm mỹ trong trưng bày, sản phẩm được nhìn thấy rõ ràng và toàn bộ Công tác đóng gói được tập trung hóa và kiểm tra từng phần một Nhược điểm Nhiệt độ cần phải điều chỉnh thích hợp (ảnh hưởng đến tốc độ hô hấp của rau quả) Đối với từng loại sản phẩm khác nhau sẽ có một công thức khí khác nhau Có thể gây những tổn hại sinh lý của một số loại rau quả như tạo những vết đen ở khoai tây Tạo nên sự chin không đều của một số loại quả như chuối và cà chua (O2 5%) Nồng độ CO2 cao có thể ảnh hưởng đến chất lượng rau quả như sự xuất hiện màu nâu khi CO2 đạt 10%, tạo vết chấm bầm hoặc tăng độ bột trên một số giống táo, gây hư hỏng, sinh vị lạ cho một số loại rau như súp lơ, xà lách, đậu… Đòi hỏi thiết bị đặc biệt và phải có công tác huấn luyện Gia tăng thể tích bao gói, ảnh hưởng đến chi phí vận chuyển và không gian trong buôn bán lẻ Giá thành cao Đặc tính của MAP: Kéo dài độ tươi lâu sản phẩm nhờ giảm sự hô hấp và giảm tốc độ lão hoá sản phẩm mà không hoàn toàn cản trở quá trình hô hấp hiếu khí. Không giống như kiểu đóng gói sát khít vào sản phẩm và dễ bị xâm nhiễm bởi oxy và các chất bẩn, MAP có khả năng kiểm soát luồng khí lưu chuyển vào, ra bao bì, nó kéo dài đáng kể thời gian được bảo quản an toàn. MAP có thể bao quản độ tươi sống của nhiều loại thực phẩm, cũng như tăng độ an toàn thực phẩm và tiện lợi hơn cho người tiêu dùng.   Không phải tất cả các loại màng MAP đều được chế tạo với đặc tính giống nhau, tuỳ theo loại sản phẩm mà nó bao gói, MAP sẽ có đặc tính thích hợp loại sản phẩm đó. Các loại rau quả khác nhau thì có mức độ hô hấp khác nhau. Do đó, khi chế tạo MAP, người ta phải nắm rõ mức độ hô hấp của loại rau quả cần bảo quản. Cách bảo quản rau quả bằng màng MAP: Rau quả là những thực phẩm còn hô hấp sau thu hoạch. Do đó sự ảnh hưởng qua lại giữa bao gói và rau quả là vô cùng quan trọng. Nếu lượng O2 nhiều, đường được tổng hợp thúc đẩy quá trình chín quả, làm giảm thời gian bảo quản. Do vậy lượng O2 cần được hạn chế, lượng CO2 tăng lên. Tuy nhiên nếu lượng O2 quá thấp (< 3%) sẽ dẫn đến hô hấp yếm khí cũng ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của rau quả. Vì vậy, nếu sự thấm khí (CO2, O2) của màng bao được thiết kế phù hợp với sự hô hấp của rau quả, có nghĩa là sự tạo thành hay hấp thụ một khí cân bằng với sự mất đi hay sự tạo thành của khí đó trong bao bì, thì thành phần khí mong muốn bên trong bao bì sẽ ổn định và do đó rau trái sẽ kéo dài được thời hạn sử dụng của nó. Kỹ thuật thiết lập sự cân bằng đó gọi là kỹ thuật EMAP (Equilibrium Modified Atmosphere Packaging). Ba loại khí chủ yếu được sử dụng trong kỹ thuật MAP là O2, CO2, N2. Việc lựa chọn thành phần khí phụ thuộc vào loại thực phẩm bao gói. Môi trường khí tạo ra bên trong bao gói phải đáp ứng được sự cân bằng giữa kéo dài sự sống và các đặc tính cảm quan tối ưu của thực phẩm. Ngoài ra một số khí khác cũng được sử dụng như các khí trơ (He, Ar, Xe, Ne), CO, SO2. Để nâng cao hiệu quả của phương pháp MAP, người ta thường kết hợp với bảo quản lạnh, hoặc dùng thêm hóa chất. Ở nhiệt độ thấp, tốc độ hô hấp của rau quả sẽ giảm xuống, vị vậy mà kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Còn những chất bảo quản thường được sử dụng như chất chống oxy hóa, ngăn chặn sự chuyển màu của rau quả đã qua sơ chế, hoặc trước khi bao gói MAP, ta nhúng rau quả vào các dung dịch như acid ascorbic, erythorbic, muối Na của acid citric, acid malic, acid tartaric, sccinic, CaCl2, NaCl, 4 – hexylresocinol, cysteine hydrochloride… Thiết lập thành phần khí bên trong bao bì: PAMP ( Passive Modified Atmosphere Packaging – Màng MA thụ động – tự nhiên): Thành phần khí quyển thích hợp sẽ được tạo ra một cách thụ động bên trong bao bì do quá trình hô hấp của rau quả. Ban đầu, bên trong bao gói là hỗn hợp khí có thành phần như khí quyển bình thường, rau quả sẽ hô hấp bình thường. Khi đó lượng oxy tiêu thụ lớn hơn lượng oxy bên ngoài thấm vào, làm oxy trong bao gói giảm dần, dẫn đến cường độ hô hấp của sản phẩm cũng giảm theo. Sau một thời gian ngắn, lượng oxy tiêu thụ cân bằng với lượng oxy thấm từ bên ngoài vào, hỗn hợp khí lúc này có thành phần khí thích hợp cho bảo quản sản phẩm. APMP (Active Modified Atmosphere Packaging – Màng MA hoạt động – nhân tạo): Thành phần khí bên trong bao bì được thiết lập bằng cách rút chân không và thay thế không khí bằng một hỗn hợp khí mong muốn. Để đạt được và duy trì thành phần khí quyển mong muốn trong suốt thời gian bảo quản, sự thấm khí của màng bao phải được thiết lập sao cho cho phép O2 đi vào màng bao ở một tỷ lệ cân bằng với lượng O2 đượng hấp thự bởi sản phẩm, và CO2 thoát ra ngoài màng bao ở một tỷ lệ cân bằng với lượng CO2 do sản phẩm tạo ra. Thêm vào đó, chất hấp thụ cũng được đưa vào để điều khiển nồng độ O2, CO2, C2H4 và hấp thụ ẩm. Phương pháp MAP sử dụng nồng độ O2 cao: Đây là phương pháp tương đối mới mẻ và khá lạ. Người ta thấy rằng phương pháp MAP ở nồng độ O2 cao có thế khắc phục được những nhược điểm của phương pháp nồng độ O2 thấp. Nồng độ O2 cao có thể ức chế được nhiều nhóm vi khuẩn, nấm men, nấm mốc. Điều này được lý giải là do gốc oxy tự do tác động phá vỡ các đại phân tử trong tế bào vi khuẩn. Tuy nhiên, E. coli và L. monocytogenes có thể chịu được nồng độ O2 lên đến 80 – 90%. Ngoài ra, nồng độ O2 cao cũng ngăn chặn được sự chuyển màu của rau quả do nó ức chế enzyme polyphenoloxydase. Bảng 2: Thời gian bảo quản (ngày) cho các loại rau trái ở 8oC Loại rau trái Bảo quản ở nồng độ O2 thấp Bảo quản ở nồng độ O2 cao Rau diếp xứ lạnh 2 - 4 4-11 Chuối xắt lát 2 4 Bông cải xanh 2 9 Rau diếp cốt 3 7 Dâu tây 1 - 2 4 Rau bina lá nhỏ 7 9 Ngò tây 4 9 Rau mùi 4 7 Củ cải Thụy Điển 3 10 Quả mâm xôi 5 - 7 9 Nấm rơm 2 6 Cà rốt 3 - 4 4 Phương pháp MAP nồng độ O2 cao có hiệu quả tốt nhất ở nồng độ O2 trên 40% và CO2 khoảng 10 –25%. Điều này có thể thực hiện bằng cách giảm nhiệt độ tồn trữ, chọn bao gói những loại rau quả có tốc độ hô hấp thấp, giảm tối thiểu bề mặt cắt của sản phẩm, giảm tỷ lệ thể tích giữa sản phẩm trên thể tích khí, sử dụng màng có thể giữ lại được O2 trong khi đó cho phép CO2 thoát ra… Các loại màng bao được dùng trong phương pháp MAP: LDPE (low density polyethylene) Là màng polyethylene có tỷ trọng thấp, được sản xuất bằng phương pháp trùng hợp khí C2H4. Đặc tính: Tỷ trọng: 0,91 – 0,925 g/cm3 Trong suốt, hơi có ánh mờ, bề mặt bóng láng, mềm dẻo Nhiệt độ nóng chảy: 85 – 930C Bền cơ học, bề với dung dịch acid, kiềm, muối vô cơ Bị hư hỏng khi tiếp xúc với dung môi hữu cơ hoặc các chất tẩy như H2O2, HClO… Chống thấm O2, CO2 kém nhưng chống thấm nước và hơi nước tốt HDPE (high density polyethylene) Là màng polyethylene tỷ trọng cao Đặc tính: Tính cứng vững cao Trong suốt, mức độ mờ đục cao hơn LDPE Độ bóng bề mặt không cao Bền nhiệt hơn LDPE, tnc = 1210C Chống thấm nước, hơi nước tốt Chống thấm khí, hương, chất béo tốt hơn LDPE Khả năng in ấn tốt hơn LDPE PP (polypropylene) Được sản xuất bằng phương pháp đồng trùng hợp propylene với xúc tác Ziegler Đặc tính: Tỷ trọng thấp, 0,885 – 0,905 g/cm3 Màng trong suốt, độ bóng bề mặt cao, khi bị vò cho tiếng thanh hơn PE Khá bền nhiệt, nóng chảy ở 132 – 1490C Chống thấm khí, hơi, chất béo tốt Bền cơ học cao, khá cứng vững, không mềm dẻo như PE Khả năng in ấn cao, in rõ nét PS (polystyrene) Được sản xuất bằng phương pháp đồng trùng hợp styrene với xúc tác khởi đầu của một peroxide Đặc tính: Trong suốt Tính cứng vững cao, giòn Bền cơ Nhiệt độ nóng chảy: 880C Chống thấm nước tốt Chống khí, hơi kém PVC (polyvinylclorua) Được sản xuất bằng phương pháp trùng hợp các monomer vinylcloride ở áp suất thấp và khoảng nhiệt độ không cao. Đặc tính: Tỷ trọng: 1,4 g/cm3 Chống thấm hơi và nước kém hơn PE Không bị hư hỏng bởi acid và kiềm Bị phá hủy bởi các dung môi hữu cơ Làm màng co vì có tính khá mềm dẻo PVDC EVOH (ethylene vinyl alcohol) EVOH được tạo thành từ tác nhân ban đầu là EVA (ethylene vinyl alcohol) và được tiếp tục trùng hợp từ một lượng lớn VA (vinyl alcohol) với ethylene. Đặc tính: Có khoảng nhiệt độ tồn tại rộng hơn PVDC (-17 – 1500C) Nhiệt độ chảy ổn định đối với một quá trình đùn ép tạo màng Tỷ trọng: 1,2; thấp hơn PVDC, do đó diện tích màng lớn hơn so với khi sử dùng cùng một lượng PVDC Không gây ô nhiễm môi trường như PVDC EVA (ethylene vinyl acetate) Được sản xuất bằng phương pháp đồng trùng hợp ethylene và vinyl acetate. EVA có tỷ lệ VA khoảng 7 – 8% thì có tính chất giống LDPE, VA khoảng 15 – 20% thì khá giống PVC nhưng dẻo dai hơn, được dùng làm màng co. OPP (oriented polypropylen) Là màng polypropylene cải tiến Đặc tính: Tỷ trọng: 0,902 – 0,907 g/cm3 Trong suốt và bóng bề mặt Độ bền cơ học cao Chống thấm khí, hơi tốt Một số loại thực phẩm như xà lách, nấm rơm, bong cải xanh… cần được đóng bao bì OPP có bơm khí. Polyamide (nylon) Là loại plastic được tạo ra từ phản ứng trùng ngưng của một acid hữu cơ và một amin Đặc tính: Bền cơ học, trong suốt, độ bóng bề mặt cao, mềm dẻo Không bị tác động bởi acid và kiềm yếu, nhưng bị hư hỏng khi tiếp xúc với acid và kiềm ở nồng độ cao Tính chống thẩm thấu khí, hơi rất tốt nên thường được dùng làm bao bì đóng gói chân không Thiết bị: Thiết bị hút chân không – sử dụng ống hút khí Đóng gói khay chuyển động theo chiều ngang (horizontal form-fill-seal (HFFS)) Thiết bị đóng gói TFFS (thermoform-fill seal) 6. BAO BÌ SINH HỌC: 6.1 Màng chitosan: Nguồn gốc của chitosan: Chitosan là một dạng chitin đã bị khử axetyl, tên khoa học β-1,4-poly-D-glucosamin công thức phân tử (C6H11NO4). Trọng lượng phân tử trung bình 10000-50000 Dalton. Không giống chitin nó lại tan được trong dung dịch axit yếu. Chitin là polyme sinh học có nhiều trong thiên nhiên chỉ đứng sau cellulose. Cấu trúc hóa học của chitin gần giống với cellulose. 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), có trong màng tế bào nấm thuộc họ Zygemycetes, sinh khối nấm mốc và vài loài tảo. cấu trúc phân tử chitin Đặc tính của chitosan: Là polysacharide không độc hại, có khối lượng phân tử 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 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 - 311oC. Ở dạng muối acetate, ascorbate, lactate, malate… thì có thể tan trong nước. Có tính acid yếu, pKa=6 - 6.8 Tham gia phản ứng tạo phức với kim loại: Ni, Cu, Zn, Cd… Tác dụng của chitosan: Phân huỷ sinh học dễ hơn chitin 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 cũng khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói. Màng chitosan làm chậm lại quá trình bị thâm của rau quả. Rau quả sau khi thu hoạch sẽ dần dần bị thâm, làm giảm chất lượng và giá trị. Rau quả bị thâm là do quá trình lên men tạo ra các sản phẩm polyme hóa của oquinon. Nhờ bao gói bằng màng chitosan mà ức chế được hoạt tính oxy hóa của các polyphenol, làm thành phần của anthocyanine, flavonoide và tổng lượng các hợp chất phenol ít biến đổi, giữ cho rau quả tươi lâu hơn. Hạn chế quá trình chín Hạn chế quá trình hô hấp và thoát hơi nước Đảm bảo cấu trúc và màu sắc sản phẩm Cách tạo màng bọc chitosan: Chitosan được nghiền nhỏ bằng máy để gia tăng bề mặt tiếp xúc. Pha dung dịch chitosan 2% trong dung dịch acid acetic 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. Sau đó đem hỗn hợp thu được quét đều lên một ống inox đã được nung nóng ở nhiệt độ 64 - 65oC (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. Ứng dụng của chitosan: Trong thực tế người ta đã dùng màng chitosan để đựng và bảo quản các loại rau quả như táo, lê, bơ, tiêu, khoai tây, khoai lang, cà chua, đào, dưa chuột, đậu, quả kiwi v.v... Ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: y học, xử lý nước thải, công nghiệp nhuộm, giấy, mỹ phẩm, thực phẩm... Ưu điểm của màng chitosan: Dễ phân huỷ sinh học. Vỏ tôm phế liệu là nguồn nguyên liệu tự nhiên rất dồi dào, rẻ tiền, có sẵn quanh năm, nên rất thuận tiện cho việc cung cấp chitin và chitosan. Tận dụng phế thải trong chế biến thủy sản để bảo quản thực phẩm ở nước ta. Thành công này còn góp phần rất lớn trong việc giải quyết tình trạng ô nhiễm môi trường do các chất thải từ vỏ tôm gây ra. 6.2 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 (Amiloza và Amilopectin) 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 dung dịch phân tán trong nước. Màng thu được từ thể phân tán trong nước thường dễ dàng tan ra trong nước. Phương pháp tạo màng: Cho tinh bột phân tán trong nước đến một nồng độ nhất định không quá đặc hoặc không quá loãng, hồ hoá sơ bộ để tạo ra một độ nhớt nhất định. Khuấy thật kỹ. Rót dung dịch tinh bột thành lớp mỏng lên bề mặt kim loại phẳng và nhẵn được gia nhiệt thích hợp. Để màng khỏi bị dính lại sau khi khô, có thể phết một ít parafin để trơ hoá bề mặt kim loại. Các giai đoạn hình thành màng : - Giai đoạn 1: từ bề mặt nước bốc hơi, nồng độ tinh bột tăng lên, các hạt tinh bột dịch gần nhau, hướng từ biên vào tâm dưới tác dụng của dòng môi trường phân tán sắp xếp lại thành lớp đơn hạt đặc. - Giai đoạn 2: nước nằm giữa các hạt tiếp tục bốc hơi. Các hạt tiếp xúc nhiều hơn và bị biến dạng. Sức căng bề mặt lúc này có vai trò rất lớn, có khuynh hướng làm căng bề mặt của hệ thống. Mức độ biến dạng của các hạt phụ thuộc vào modun và độ nhớt của chúng. Có thể thêm vào các chất hoá dẻo để tạo màng có độ đồng thể hơn. - Giai đoạn 3: khi tiếp xúc với nhau các hạt bắt đầu thể hiện lực cố kết. Các tính chất cơ lý của màng sẽ phụ thuộc vào các hiện tượng xảy ra trong giai đoạn này. Khi khô thể tích của màng bị giảm, dẫn đến sự co ngót về chiều dày và xuất hiện ứng suất nội. Sự co ngót màng càng lớn khi nồng độ tinh bột càng nhỏ và sự hydrat hoá càng cao. Do đó người ta thường thêm vào các chất pha loãng để làm giảm sự hydrat hoá và do đó giảm sự co ngót. Màng thu được từ dung dịch có nồng độ thấp tốc độ bay hơi lớn, mạch phân tử tinh bột được định hướng một cách mạnh mẽ, thường có độ bền cao nhưng ứng suất nội lớn. Khi làm khô chậm, màng kém bền hơn tuy nhiên lại không có ứng suất nội. Vì vậy tốc độ bốc hơi nước phải được điếu chỉnh hợp lý bằng cách thay đổi nhiệt độ, thay đổi tốc độ chuyển dịch và trao đổi không khí, thay đổi độ nhớt và nồng độ tinh bột trong dung dịch. Khi thay đổi các thông số này ta sẽ thu được màng có cấu trúc và tính chất khác nhau. Qúa trình bốc hơi nước từ màng xảy ra theo 5 giai đoạn sau: - Giai đoạn 1: nứơc nhiều nên sự bốc hơi nước xảy ra từ bề mặt tự do của chất lỏng. Áp suất hơi bão hoà là trở ngại duy nhất cho sự bốc hơi. - Giai đoạn 2: trên bề mặt màng tạo ra lớp thể gel nhớt , nước phải thắng trở lực của lớp này. - Giai đoạn 3: hình thành cấu trúc. - Giai đoạn 4: bốc hơi của nước sonvat hoá là nước liên kết vững hơn với tinh bột. Ngoài ra nước phải thắng trở lực của lớp màng đã tạo thành. - Giai đoạn 5: do kết quả của sự bốc hơi màng đã tạo ra. Để thu được màng tinh bột có tính chất đàn hồi cao ngưới ta có thể thêm các chất hoá dẻo để chúng làm tăng khoảng cách giữa các phân tử, làm giảm lực Van der Waals do đó làm yếu lực cố kết nước và làm tăng động năng của các phân tử. Chất hóa dẻo thường cùng bản chất hoá học nhưng có trọng lượng phân tử bé hơn . Vì vậy màng tinh bột thực phẩm người ta hay dùng glixerin làm chất hoá dẻo. Cũng có thể thu được màng tinh bột từ dung dịch tinh bột hoà tan trong kiềm sau đó tái sinh lại. Màng tinh bột trong suốt và đàn tính cao cũng có thể thu được bằng phương pháp nhúng. Chuẩn bị dung dịch tinh bột cũng giống như phương pháp tráng trên bản kim loại ở trên. Dung dịch tinh bột phải có độ nhớt thích hôp, để phủ kín đều bề mặt bản phim. Sau đó được gia nhiệt ở nhiệt độ thích hợp để làm chín tinh bột . Cũng cần lưu ý đôi khi màng thu được giòn, dễ bị rách là do khi tạo màng đã đồng thời xảy ra hai quá trình sau: -Sự giảm dần dần thể tích của chất tạo màng (tinh bột) do nước bị bốc hơi. -Sự hình thành dần dần và sự vững chắc hoá cấu trúc cục bộ dẫn tới làm mất độ chảy và làm xuất hiện một độ bền nào đó ở trong màng còn chưa được hoàn chỉnh. Ta đều biết bề mặt kim loại cũng như bề mặt bản phim là những bề măt rắn không có khả năng thay đổi kích thứơc chiều dài của mình, do đó trong màng sẽ phát sinh ra ứng suất nội. Nếu ứng suất này bé hơn độ bền của cấu trúc đã hình thành lúc đó, thì khi co ngót không làm rách màng. Nếu ứng suất này lớn hơn độ bền của cấu trúc màng lúc đó thì màng bị rách. Có thể khắc phục các hiện tượng trên bằng cách tăng nhiệt độ tạo màng lên một ít để tăng chuyển động nhiệt của các hạt tinh bột do đó sẽ phá vỡ cấu trúc mới tạo ra. Hoặc bằng cách tăng sự tạo cấu trúc để màng vừa tạo thành bền và đàn hồi để không bị đứt khi co ngót (thường thêm chất hoá dẻo). 6.3 Một số màng khác: Màng lipid: Các sucrose ester của các acid béo là những sản phẩm không mùi, không màu, không độc hại. Khi tạo thành màng, nó có khả năng hạn chế sự trao đổi khí giữa quả và môi trường không khí bên ngoài, trì hoãn sự chín của quả. Màng polysaccharide: Được làm từ tinh bột, cellulose,…Do đó nó có độ bền cơ học tốt vì có độ dãn nở cao, dễ kéo căng và có khả năng ngăn cản sự hấp thu dầu mỡ, oxi rất tốt. Màng protein: Có nguồn gốc từ động vât và thực vật, loại màng này có cấu trúc bền vững và có khả năng ngăn cản khí rất tốt vì protein là một polymer của acid amin và protein có khả năng tạo cấu trúc bậc ba, bậc bốn. Nhưng bên cạnh đó, protein có nhược điểm là có tính háo nước nên các tính chức năng bị ảnh hưởng bởi độ ẩm và là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển, ngoại trừ keratin. Màng sáp: Màng được làm từ sáp ong hay paraffin, có khả năng hạn chế các quá trình hydrate hóa và tạo vẻ ngoài bóng đẹp cho trái cây được bảo quản. Màng ăn được: Ở Mỹ ,các nhà ghiên cứu của Khoa Khoa học & Công nghệ thực phẩm, ĐH Bang Oregon đã phát triển một loại màng (film) ăn được từ các chất tự nhiên để bảo vệ thực phẩm. Nhìn bên ngoài, màng này giống như giấy gói bánh kem hay bánh mì xăng-uých, đủ mỏng để không ảnh hưởng đến kết cấu của thực phẩm mà nó bao bọc. Nó có thể chứa các vitamin và các chất dinh dưỡng khác để làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm thực phẩm. Nhóm nghiên cứu đã kết hợp chitosan, một chất xơ tìm thấy trong vỏ của tôm và hysozome, là một protein của lòng trắng trứng để tạo màng bọc thực phẩm kháng khuẩn. Trong khi chitosan polymer tự nhiên ức chế sự phát triển của vi trùng gây thối rữa trong những quả mọng tươi và các thực phẩm khác. Hysozome cũng tốt như các sunfit hoá học khác trong ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật có hại mà không làm thay đổi hương vị và chất lượng của sản phẩm. Màng protesan: Chất lỏng không mùi vị và không ảnh hưởng đến sức khoẻ. Sau khi quả được nhúng vào dung dịch rồi để trải ra ngoài, dung dịch bốc hơi, tạo thành một màng mỏng bảo vệ quanh quả. àng này có tác dụng giảm tổn thất khối lượng quả trong quá trình bảo quản, giảm cường độ hô hấp, làm chậm chín nên kéo dài thời gian bảo quản, bảo vệ tốt mùi, chất dinh dưỡng, vitamin, vị. Dùng thay thế cho bảo quản lạnh. Màng Waxol (Sáp): Màng chống tác dụng của nấm, hạn chế sự hô hấp sự chín, sự bốc hơi của quả. Màng sáp thường gồm các chất tạo màng, chất diệt nấm và các chất phụ khác. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]Cô Đống Thị Anh Đào, sách “Kĩ Thuật Bao Bì Thực Phẩm”, Nhà xuất bản Đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 286 trang. [2]Các trang web: www.fairtrading.qld.gov.au www.tgu.edu.vn www.hoachatvietnam.com www.kythuatchatdeocaosu.com www.rauhoaquavietnam.vn www.vnn.vn/khoahoc www.hoinongdan.org.vn www.ctu.edu.vn www.ebook.edu.vn www.srmo.hcmuaf.edu.vn www.techmartvietnam.com.vn www.ntu.edu.vn www.hc02bsh.googlepages.com www.vndgkhktnn.vietnamgateway.org