Mở đầu
Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, thơng mại, dịch vụ hàng hóa, nhu cầu
của ngời tiêu dùng về các sản phẩm thiết yếu hàng ngày đang ngày một gia tăng, đặc
biệt là nhu cầu về các mặt hàng thực phẩm. Một trong những tiêu chuẩn hàng đầu để
ngời tiêu dùng lựa chọn thực phẩm là chất lợng của sản phẩm. Việc nghiên cứu các
phơng pháp để đảm bảo chất lợng sản phẩm từ lâu đã đợc các nhà khoa học nghiên
cứu nh: bảo quản lạnh, bảo quản bằng hoá chất, bảo quản bằng việc đóng gói..
Việc sử dụng màng đóng gói thực phẩm có ảnh hởng lớn đến các thuộc tính
của sản phẩm, chúng quyết định chất lợng của sản phẩm và làm giảm tối đa mức độ
thay đổi đối với sản phẩm. Một trong những thách thức đối với các loại màng bọc
thực phẩm công nghiệp trong quá trình sản xuất là phải giữ đợc tính bền của sản
phẩm hay hạn sử dụng của chúng. Màng phủ thực phẩm phải có tính ổn định, duy trì
đợc tính chất hóa học, tính năng bảo vệ và tính năng sử dụng trong suốt quá trình bảo
quản.
Màng phủ ăn đợc là một loại màng phủ thực phẩm đợc sử dụng rất phổ biến
nhằm cải thiện chất lợng của thực phẩm. Tác dụng của nó đã thể hiện rõ trong thực
tiễn và đợc khẳng định bằng chính những đánh giá, sức tiêu thụ của khách hàng.
Xuất phát từ tầm quan trọng của màng phủ thực phẩm nói chung và màng phủ
ăn đợc nói riêng đối với chất lợng của thực phẩm, việc nghiên cứu, tìm hiểu các loại
màng này là hết sức cần thiết.
Trong đồ án này em lựa chọn nghiên cứu màng bao gói thực phẩm với tên đề
tài là Nghiên cứu chế tạo màng bao gói thực phẩm ăn đợc trên cơ sở tinh bột dẻo
hoá
Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội
1
Phần I. Tổng quan
1.1.Giới thiệu về màng bao gói thực phẩm
1.1.1. Yêu cầu đối với màng bọc thực phẩm [19] [18] [15] [13]
Không giống nh các loại hàng hóa đợc bao gói trơ, yêu cầu bao gói của thực
phẩm rất phức tạp do thực phẩm thờng là những hệ động có thời hạn bảo quản hạn
chế và các yêu cầu bao gói riêng. Ngoài ra, các loại thực phẩm đều phải đợc sử dụng

và vi sinh vật. Trong các loại thịt tơi thì vật liệu bao gói có thể ngăn chặn sản phẩm bị
khô do mất ẩm.
1.1.2.2. Đồ ăn sẵn [19] [17]
Thời hạn bảo quản của các loại thực phẩm ăn sẵn trong quá trình bảo quản
lạnh đợc xác định bởi mức độ thay đổi oxi hóa và phát triển của vi sinh vật. Nhằm
giảm bớt các phản ứng có hại trong đồ ăn nhanh, vật liệu bao gói phải có khả năng
thấm oxi và hơi nớc thấp. Bao gói bằng khí quyển biến đổi với N
2
thay cho O
2
và CO
2
nhằm ức chế vi sinh vật thờng hay đợc áp dụng nhất.
1.1.2.3. Sản phẩm bơ sữa [19] [18]
Sữa, kem và các sản phẩm lên men từ sữa hầu hết các loại phomat đều cần bao
gói thấm ít O
2
nhằm tránh quá trình oxi hóa và sự phát triển của các vi sinh vật không
mong muốn. Tỷ lệ CO
2
/O
2
cao cần thiết để tránh bao gói không bị phồng. Phomat
mốc thì cần thông thoáng không khí để thúc đẩy sự phát triển của nấm mốc. Trong
khi đó, phomat làm chín bằng nấm mốc bề mặt cần hạn chế lợng O
2
để giảm thiểu sự
phát triển của vi khuẩn thủy phân protein kị khí. ánh sáng có thể khơi mào quá trình
oxi hóa của chất béo trong sản phẩm bơ sữa và làm mất màu, mất chất dinh dỡng và
tạo mùi không mong muốn thậm chí cả ở nhiệt độ trong ngăn đá tủ lạnh. Ngoài ra các

yếu tố nh: nhiệt độ, độ ẩm tơng đối, thành phần khí (etylen, CO
2
, O
2
), ánh sáng hoặc
bổ sung các loại phụ gia thực phẩm và xử lý nh phủ sáp và chiếu xạ. H hỏng vật lý
(khuyết tật bề mặt, va đập nhẹ) có thể kích thích quá trình hô hấp và sản sinh ra khí
etylen do đó làm tăng quá trình lão hóa. Việc lựa chọn vật liệu bao gói phức tạp do nó
phụ thuộc vào tốc độ hô hấp và thoát hơi nớc riêng của các sản phẩm khác nhau. Một
vật liệu bao gói lý tởng phải có khả năng thấm để duy trì quá trình hô hấp trong sản
phẩm sao cho cân bằng khí quyển (tỉ lệ CO
2
/O
2
) bên trong vật liệu bao gói là tối u.
Vật liệu bao gói phải giữ đợc mùi vị mong muốn, ngăn chặn đợc quá trình mất mùi,
tránh đợc ánh sáng và chống lại đợc các h hỏng cơ học.
1.1.2.6. Đồ ăn nhẹ [19]
Hầu hết các kiểu h hỏng thờng thấy của đồ ăn nhẹ là mất độ giòn và tăng lợng
mỡ ôi. Do vậy, độ thấm hơi nớc và oxi thấp là tối quan trọng. Độ bền cơ học thờng
cần thiết cho sản phẩm ăn nhẹ để ngăn cản sự vỡ vụn của sản phẩm.
1.1.2.7. Sản phẩm đông lạnh [19] [17]
Hầu hết các kiểu h hỏng thờng thấy của thực phẩm đông lạnh là sự phân huỷ
của chất màu, giảm hàm lợng vitamin và oxi hoá lipit. Do đó, vật liệu bao gói cho sản
phẩm đông lạnh cần phải có tính chất chắn O
2
và ánh sáng để chống lại quá trình oxi
hoá. Ngoài ra, tính chất chắn hơi nớc cao cũng cần thiết để làm giảm khả năng mất
ẩm.
Đối với màng polyme thông thờng có thể thu đợc tốc độ truyền hơi nớc phù

dầu sáp cũng nh từ dầu và chất béo đều bộc lộ những vấn đề về khả năng nhận cảm
(mùi sáp, mùi ôi).
Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội
5
Các loại thịt cắt tơi đợc bảo vệ bởi 1 lớp phủ từ chất béo nấu chảy thì có chất l-
ợng cao hơn so với các mẫu đối chứng không phủ cả về màu sắc và khả năng duy trì
độ ẩm trong quá trình bảo quản ở 2 - 4
o
C. Thịt gia cầm và cá đông lạnh không bị tách
nớc khi phủ bằng dầu trong nớc, nhũ tơng đợc chuẩn bị ở 60-80
o
C bằng cách trộn mỡ
động vật hoặc dầu thực vật với chất nhũ hoá, nớc và thờng là tác nhân bảo quản và gia
vị. Thịt làm khô đông lạnh thờng bị suy giảm khả năng hấp thụ ẩm trong quá trình
bảo quản khi phun 1 lớp phủ trên cơ sở chất béo hoá lỏng lên các miếng thịt tách nớc
trong khoảng 52 - 79
o
C. Các lớp phủ này bao gồm mỡ bò, mỡ lợn, một tri-glyxerit
của axit béo và axit lactic (glyxerin lactopanmitic) và dầu mỡ thực vật. Các ancol
hoặc axit béo no mạch dài (16 - 20 nguyên tử cacbon) đã đợc sử dụng làm lớp phủ
bảo vệ để kiểm soát khả năng mất ẩm của thịt đông lạnh. Các lớp phủ này đợc áp
dụng lên thịt trớc khi bảo quản lạnh ở dạng nhũ tơng nớc của axit hoặc ancol béo và
chất nhũ hoá ở nhiệt độ cao (50 - 90
o
C). Kết quả sẽ tốt hơn đối với thịt đông lạnh nếu
trớc khi áp dụng màng chất béo, thịt đợc phủ đá. Lớp trung gian a nớc của đá,
glyxerin hoặc nớc-glyxerin đợc tạo thành giữa màng và bề mặt của thịt sẽ hút các
nhóm phân cực của vật liệu tạo màng và axit béo và đẩy các mạch cacbon kị nớc của
nó. Kết quả là các phân tử axit béo sẽ duỗi ra một cách thích hợp và nén lại vào nhau
l m tăng khả năng chắn ẩm của màng axit béo.

, K
+
, Al
3+
, Fe
2+
, Fe
3+
, nó tạo cầu nối alginat với nhau
qua tơng tác giữa các ion, hiện tợng này là liên kết hyđro giữa các mạch.
Một quy trình đợc thơng mại hoá ở Nauy năm 1950, trong đó các sản phẩm cá
đông lạnh nh cá thu và cá trích đợc bảo vệ chống lại sự ôi do quá trình oxi hoá bằng
cách phủ lớp alginat lên các thùng cá đông lạnh thành khối tạo gel nhờ ion Ca
2+
. Các
túi khí đợc làm đầy bằng gel alginat và một lớp màng không thấm khí đợc tạo ra
quanh mỗi con cá. Ngoài việc ngăn chặn quá trình oxi hoá chất béo, việc loại bỏ
khoảng không khí trong các thùng cũng làm giảm thời gian đông lạnh từ 20 - 25%.
Ngoài ra, thịt gia súc, gia cầm và hải sản đợc xử lý bằng các lớp phủ alginat qua 1
quy trình 2 giai đoạn. Nhúng hoặc phun dung dịch muối Na alginat lên các sản phẩm
sau đó đến dung dịch muối Ca để tạo gel. Một số muối Ca có thể đợc dùng để tạo nên
lớp phủ gel alginat. Tuy nhiên, các loại màng alginat thu đợc từ CaCl
2
bền hơn là với
gluconat canxi, nitrat hoặc propionat.
Alginat thờng đợc kết hợp với tinh bột thờng và tinh bột biến tính,
oligosaccarit, hoặc đờng đơn giản trong thịt chứa hàm lợng xác định. Độ bền chống
xé của màng alginat tăng khi bổ sung mantozơ, lactozơ và sirup ngô có đơng lợng
Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội
7

C có thể ngăn chặn sự thay đổi mùi trong vòng 5 tháng.
Trong khi đó các mẫu đối chứng không đợc phủ chỉ giữ đợc 3 tháng. Hơn nữa, khi
các chất chống oxi hoá nh: axit galic hay axit ascobic đợc bổ sung vào dung dịch phủ
careagenan thì có thể làm chậm quá trình h hỏng khi bảo quản ở -18
0
C trong 7 - 8
tháng.
Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội
8
Bổ sung vào lớp phủ careagenan các miếng thịt gà bằng cách nhúng vào dung
dịch 40g/ l careagenan tại 64
0
C. Trong quá trình bảo quản ở 2
0
C thì thời hạn bảo quản
của thịt gia cầm tăng nhẹ. Quá trình h hỏng sẽ chậm lại nhờ bổ sung một chất kháng
khuẩn tan trong nớc (nh: Clo tetraxylin, oxitetracylin) vào màng careagenan. Thực tế,
bổ sung các chất kháng khuẩn trong lớp phủ là một phơng pháp làm chậm quá trình
thối rữa hiệu quả hơn là nhúng gia cầm vào dung dịch muối-kháng khuẩn. Tuy nhiên,
các chất kháng khuẩn không đợc sử dụng cho gia cầm trong một thời gian dài.
1.2.2.3. Agar [18] [2]
Agar là một loại gôm nhận đợc từ 1 loại tảo biển đỏ thuộc họ Rhotophyceane
và cũng giống nh careagenan. Nó là một polyme galactoza tạo gel chắc đợc dặc trng
bởi điểm nóng chảy cao hơn nhiều nhiệt độ tạo gel ban đầu. Cung giống nh màng
careageenan, màng agar đợc bổ xung chất kháng khuẩn tan trong nớc (nh: clo
tetraxylin, oxitetracylin) rất hiệu quả trong việc kéo dài thời gian bảo quản của thịt
gia cầm trong điều kiện bảo quản ở 2
0
C. Thời gian bảo quản của thịt bò ở 5
0

có thể tan trong nớc lạnh và tạo gel nhờ gia nhiệt. Chúng đợc sử dụng trong thơng
mại để tạo ra màng ăn đợc có chức năng chắn O
2
và ngăn lợng ẩm thoát ra trên các
loại thực phẩm khác nhau.
MC đã đợc sử dụng để tạo lớp phủ ăn đợc cho thịt dới dạng nhũ tơng, nớc
trong dầu. Dầu đóng rắn trong lớp phủ có tính chất chắn ẩm trong điều kiện bảo quản
lạnh trong khi hoá lỏng và rửa trôi của lớp phủ. Tơng tự, màng phủ hải sản với lớp
phủ dạng bột chứa HPMC sẽ làm tăng hiệu suất trong sản phẩm nấu chín (8-20%) so
với đối chứng do khả năng mất ẩm đợc kiểm soát bằng màng HPMC đợc tạo ra bằng
cách gel.
Xenlulozơ xử lý bằng kiềm đợc chuyển thành CMC nhờ phản ứng với muối
monoclo axetat. CMC là một ete xenlulozơ không ion tan trong nớc lạnh và nóng, th-
ờng có sẵn ở dạng dung dịch muối Na của nó. Các công thức lớp phủ cho hoa quả và
rau củ chứa CMC và este axit béo sucrozơ đợc thơng mại hoá.
Tuy nhiên đa CMC vào thành phần lớp phủ ăn đợc cho thịt vẫn cha đợc nghiên
cứu. EC không tan trong nớc đợc tạo ra nhờ phủ của xenlulo kiềm với etyl clorua.
Màng EC đợc tổng hợp bằng cách cán và làm khô dung dịch EC trong các dung môi
Lớp polyme K47 Đại học Bách Khoa Hà Nội
10