BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
______

TIỂU LUẬN MÔN HỌC

HÓA SINH THỰC PHẨM
ĐỀ TÀI:

TÌM HIỂU VỀ TÍNH CHẤT TẠO MÀNG
CỦA THỰC PHẨM
( PROTEIN, GLUCID, LIPID )

Nhóm : 9
Lớp HP: 210543202
GVHD : Nguyễn Thị Trang

MSSV

HỌ VÀ TÊN

14062681

Trà Thị Nga

14084031

Nguyễn Anh Huy

14072091


dạng cầu. Về các protein dạng sợi, collagen được chú ý nhất trong việc sản xuất các màng
ăn được. Một số protein hình cầu, trong đó có gluten lúa mì, zein ngô, protein đậu nành,
whey protein và protein đậu xanh, đã được nghiên cứu tính chất màng của chúng. Những
tính chất của các loại màng protein ăn được đã được nghiên cứu để tìm kiếm các ứng dụng
phù hợp.
2. Bản chất tạo màng
Tạo màng là kết quả của quá trình tương tác giữa các chuỗi protein thông qua các tương
tác điện, liên kết hydro, lực liên kết vander waals, liên kết cộng hóa trị, cầu nối disulfua….
Protein có khả năng tạo màng khi thành phần của nó có chứa các acid amin sau đây:


(a) Acid amin không phân cực

(b) Acid amin phân cực


(c) Acid amin mang điện tích
Tính chất của màng phụ thuộc vào các đặc tính của Protein, các acid amin cấu tạo,
kích cỡ phân tử, hình dạng các chất…Màng protein có thể được hình thành từ:

3.

Tính chất tạo màng

3.1 Màng Casein
Protein sữa có thể được phân thành hai loại: casein và whey protein. Casein bao gồm ba
thành phần chính, Casein αs, Casein β và Casein κ cùng nhau tạo thành các mixen keo trong
sữa, chứa một số lượng lớn các phân tử casein và được ổn định bằng một cầu calcium
phosphate (Kinsella, 1984).
Các phân tử casein có một cấu trúc thứ cấp ít được xác định, thay cho một cấu trúc xoắn

polymer tổng hợp. Collagen được sử dụng sản xuất màng protein ăn được thương mại thành
công nhất.
Việc sử dụng màng collagen có một số lợi thế: nó tương thích sinh học và không độc hại
cho hầu hết các mô; nó có đủ tài liệu về kết cấu, vật lý, hóa học, và các đặc tính miễn dịch;


nó có thể được chế biến bằng nhiều hình thức; và nó là dễ chiết xuất và tinh chế với số
lượng lớn.
Việc sản xuất của màng collagen từ da động vật có thể được thực hiện bằng cách sử dụng
một quá trình khô hoặc ướt với một số điểm tương đồng. Chúng bao gồm:
(a) xử lý kiềm để loại bỏ lông và tách collagen từ carbohydrate và protein khác;
(b) sự trương nở axit và đồng nhất để tạo thành khoảng 4.5% gel ẩm (phương pháp ướt)
hoặc ~ 10% bột gel ẩm (quá trình khô);
(c) đùn thành một ống;
(d) trung hòa ống ép đùn, rửa ống muối, xử lý ống bằng chất làm dẻo và các mối liên kết
chéo và làm khô đến độ ẩm 12-14% (theo thứ tự phụ thuộc vào việc các quá trình ướt hay
khô được sử dụng) (Hood, 1988).
3.3 Màng Gluten (lúa mì)
Gluten lúa mì là một protein không hòa tan của bột mì trong đó bao gồm một hỗn hợp
của các phân tử polypeptide và là protein hình cầu. Sự cố kết và độ đàn hồi của gluten tạo
tính toàn vẹn cho bột mì và tạo điều kiện hình thành màng.
Gluten lúa mì bao gồm hai nhóm chính của các protein không hòa tan: gliadins, bao gồm
protein trọng lượng phân tử thấp; và glutenins chứa protein trọng lượng phân tử cao. Màng
từ glutenins chắc chắn hơn và có đặc tính chống thấm tốt hơn so với những màng từ gliadins
hoặc gluten. Màng gliadin thể hiện tính chất quang học tốt hơn nhưng khả năng chịu nước
lại kém hơn.
Mặc dù không hòa tan trong nước tự nhiên, gluten lúa mì hòa tan trong dung dịch nước
của pH cao hay thấp ở cường độ ion thấp (Krull & Inglett, 1971). Màng gluten lúa mì có thể
phân hủy sinh học hoàn toàn sau 36 ngày trong quá trình lên men hiếu khí và trong vòng 50
ngày trong đất đất nông nghiệp mà không sinh các sản phẩm độc hại (Domenek et al.,

thấm khí tương đối cao so với các protein khác. Zein là màng hoàn hảo về tính chất và có
thể được sử dụng để chế tạo các màng phân hủy sinh học. Màng zein được hình thành thông
qua sự phát triển của của tương tác kỵ nước và giảm cầu nối disulfide giữa các chuỗi zein
(Guilbert, 1986). Sự hình thành của màng zein ngô được cho là liên quan đến sự phát triển
của tương tác kỵ nước và hạn chế cầu nối disulfide giữa các chuỗi zein trong chất nền màng
(Gennadios et al., 1994). Màng zein có khả năng chống thấm nước tương đối tốt so với
những màng ăn được khác (Guilbert, 1986).
Màng zein không hòa tan trong nước có độ pH trung tính, nó có độ thẩm thấu hơi nước
cao so với các polyme tổng hợp điển hình.
4.

Yếu tố ảnh hưởng đến tính chất tạo màng

4.1. Loại nguyên liệu ban đầu
Trong dung dịch dùng để tạo màng nguyên liệu được phân loại. Theo đặc tính hòa tan
của nó, chúng được phân thành hai loại: nhóm ưa nước và nhóm kỵ nước. Nhóm ưa nước
như protein đậu nành, whey protein, protein cá hòa tan trong nước và protein đậu xanh tan
trong nước. Nhóm kỵ nước như zein của ngô là không tan trong nước nhưng chúng tan
trong chất lỏng không phân cực như rượu. Sự khác biệt về đặc tính hòa tan của các nguyên
liệu ảnh hưởng đến năng lượng cần thiết để thu được màng protein khô và sử dụng nó trên
các loại thực phẩm.
4.2. Polymer hóa học
Các cấu trúc phân tử thông thường có thể khuếch tán hơn cấu trúc lập thể bất thường;
trong khi các phân tử phân nhánh biểu hiện một cường độ liên kết chặt chẽ lớn hơn các phân
tử không phân nhánh. Một phần nhỏ phân tử có trọng lượng thấp hơn cho thấy một sự liên
kết lớn hơn và sự thay đổi lớn trong liên kết khi nhiệt độ thay đổi. Trong polymer cao phân


cực như protein, tự kết dính bằng cách khuếch tán là không đáng kể do khả năng linh hoạt
nhỏ và thứ tự cố định của các đại phân tử. Điều này được gây ra bởi các lực nội phân tử của

Nước tương tác với màng protein được xem là một vấn đề hàng đầu để giải thích sự thay
đổi thuộc tính vật lý gây ra bởi sự hiện diện của độ ẩm. Ở độ ẩm tương đối cao, nhiều phân
tử hấp phụ nước làm trương phồng và thay đổi hình dáng trong cấu trúc phân tử. Về cơ bản,
các thuộc tính của màng protein khác nhau trong thời gian lưu trữ, đặc biệt nếu ta so với
những màng tổng hợp khác, điều này có thể là do nguyên liệu ban đầu không ổn định.
Những nguyên nhân này có thể ảnh hưởng đến tính chất của màng như là một kết quả của


sự thay đổi đặc tính. Điều này được cho là do sự trương phồng các chuỗi polymer với nước,
cho phép tương tác hóa học diễn ra giữa các axit amin và chất khí. Hàm lượng nước tăng lên
trong màng là kết quả của việc thúc đẩy mối quan hệ giữa chất khí và bộ khung protein, dẫn
đến giá trị hấp phụ vượt trội tại độ ẩm tương đối cao.
4.7. Chất bổ sung vào màng
Các vật liệu khác nhau có thể được đưa vào màng protein gây ảnh hưởng đến các tính
chất cơ học, bảo quản, cảm quan, hoặc dinh dưỡng. Chất làm dẻo là chất phụ gia chứa một
lớp chất quan trọng có khối lượng phân tử hợp chất không bay hơi thấp được sử dụng rộng
rãi trong các ngành công nghiệp polymer. Trong thực tế việc bổ sung một chất làm dẻo cho
màng protein để sản xuất màng mà ít có khả năng phá vỡ màng; trở nên linh hoạt hơn và
bền vững hơn. Việc bổ sung ngày càng tăng các chất làm dẻo kỵ nước đã làm giảm đáng kể
độ bền kéo. Về tính thấm hơi nước, nó đã được xác định rằng việc sử dụng các chất hoá dẻo
kỵ nước giảm nhẹ.
5.

Ứng dụng của màng Protein trong thực phẩm
• Gliadin và glutenin tạo ra cấu trúc xốp cho ruột bánh mì. Casein tạo cấu trúc cho
phomai và màng gelatin tạo ra mành mỏng.

• Collagen - màng dùng để bọc xúc xích, dăm bông,...



2. Tính chất tạo màng
Một trong những chế
phẩm được dùng để tạo
màng là Polysacharride (chitosan, algenat, carageenan, cellulose, các dẫn xuất
dextrin,pectin,tinh bột,...).


2.1. Chitosan
 Nguồn gốc:
Chitosan là một dạng chitin đã bị khử axetyl, nhưng không giống chitin nó lại tan được
trong dung dịch axit. Ở Việt Nam, Chitosan được sản xuất từ vỏ tôm, cua,… đã được sử
dụng thay hàn the trong sản xuất bánh cuốn, bánh su sê..
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.

 Đặc tính:
- Là polysacharide có đạm 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 (pH6),
tạo dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt, nhiệt độ nóng chảy 309 - 311oC.
2.1.1. Tính chất tạo màng
 Theo phương pháp hóa học:




Theo phương pháp công nghiệp:


2.1.2. Ứng dụng của Chitosan
Trong thực tế người ta đã dùng màng chitosan để đựng và bảo quản các loại rau quả như
đào, dưa chuột, đậu, quả kiwi v.v...

Trong các lĩnh vực khác như: công nghệ giấy, công nghệ dệt,công nghệ thực phẩm
...chitosan có khả năng chống vi khuẩn.
Ứng dụng khác nữa là tạo da nhân tạo, chỉ khâu, thưc phẩm ăn kiêng, xữ lý nước, mỹ
phẩm dưỡng tóc dưỡng da.


2.2. Carageenan
Carrageenan là một hỗn hợp phức tạp của ít nhất 5 loại polymer: i, λ, µ , χ và
Careagenan. Cấu tạo từ các gốc D-galactose và 3,6-anhydro D-galctose. Các gốc này kết
hợp với nhau bằng liên kết -1,4 và -1,3 luân phiên nhau.


Nguồn gốc:

Được chiết xuất từ loại tảo đỏ có nguồn gốc từ Ireland, mọc dọc theo bờ biển Anh, Pháp,
Tây Ban Nha, Island. Chiết xuất Carrageenan bằng nước nóng dưới điều kiện khá kiềm, sau
đó cho kết tủa hay cô đặc.



Cấu tạo:

Mạch polysaccharide của các carrageenan có cấu trúc xoắn kép. Mỗi vòng xoắn do 3 đơn
gốc disaccharide tạo nên.



định.


Trong các ngành khác :
-Chất nhũ hóa trong ngành dược phẩm để sản xuất các loại sản phẩm như: Các loại thuốc
dạng nhờn, nhũ tương để thoa lên các vết thương làm vết thương mau lành, làm màng bao
cho thuốc Giữ cố định enzyme và tế bào.
-Được ứng dụng trong công nghiệp sợi nhân tạo, phim ảnh, sản xuất giấy.

2.3. Algenat


Nguồn gốc:

- Axit alginic được Standford phát hiện ra vào năm 1881. Chiết suất từ tảo nâu dưới dạng
natri alginat có M ~ 20.000 - 60.000 Cấu tạo hóa học của axit alginic gồm 2 phần: β -Dmannuronic và α -L-guluronic liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucozit. Các axit alginic
ít tan trong nước (giống các polysaccarit) nên chúng thường được chế biến dưới dạng
alginat của Na, K, amoni, Mg, Ca, propylen glycol.

2.3.1. Tính chất tạo màng
-Màng được tạo ra bằng cách cho bay hơi nước từ 1 lớp mỏng của dd algenat.


-Là chất không thấm dầu và mỡ nhưng giống polysaccharide ưa nước là có tính thấm hơi
nước cao.
-Khả năng phản ứng của algenat là phản ứng với cation hóa trị II và III dùng để chế tạo
màng algenat.
-Ion Ca2+ là tác nhân tạo gel hiệu quả hơn Mg2+, K+, Al3+, Fe2+, Fe3+, nó tạo cầu nối
algenat với nhau qua tương tác ion, hiện tượng này là liên kết hidro giữa mạch.


2.4.2. Ứng dụng của Pectin
Pectin là chất tạo gel quan trọng nhất được sử dụng để tạo ra cấu trúc gel cho thực phẩm.
Khả năng tạo gel của nó được sử dụng trong những thực phẩm cần có sự ổn định của nhiều
pha. Tác dụng tạo gel của pectin được sử dụng chủ yếu trong các sản phẩm mứt trái cây và
mứt đông.
Tác dụng của pectin là tạo ra cấu trúc mứt đông và mứt trái cây không bị thay đổi trong
quá trình vận chuyển, tạo ra mùi vị thơm ngon cho sản phẩm và giảm sự phá vở cấu trúc.
Trong một số trường hợp, pectin còn được sử dụng với carageenan để tăng hiệu quả tạo gel.


2.5. Agar


Cấu tạo:

Agar là mợt phức hợp polysaccharide của agarose và agaropectin.
Agarose: Là một polysaccharide trung tính;; vừa tích điện vừa trung hòa điện. Trong
phân tử coa chưa nhóm sulfat, metoxyl, cacboxyl. Hàm lượng sunfat tronga garose coi là chỉ
số độ sạch của nó. Chỉ số này càng thấp thì chất lượng càng cao thường là(0.04%). Agarose
là một polimer trung tính tạo nên tính đông tụ của agar.

a) agarose
b) 6-galactan suifate
c) Agarose pỷuvated
Agaropectin: Là một polysaccharide tích điện âm, làm cho agar có tính nhầy. Có các phân
tử ngắn hơn agarose và số lượng ít hơn. Trong agaropectin có khoảng 6% sulfat.


2.5.1. Tính chất tạo màng
Cũng giống như màng careageenan, màng agar được bổ sung chất kháng khuẩn tan trong

- Màng tinh bột không màu, không mùi, không vị có khả năng bám thấm CO 2
và ngăn O2 tốt.
- Màng được tạo từ tinh bột thường dễ vỡ và có tính chất cơ học kém vì liên
kết chủ yếu trong màng là liên kết hydro giữa các nhóm hydroxyl.
- Màng tinh bột có tính thấm nước nên khi độ ẩm tương đối thay đổi thì các
tính chất của màng sẽ bị thay đổi.


Màng được tạo từ tinh bột thường dễ vỡ và có tính chất cơ học kém. Để khắc phục vấn
đề này, người ta thường bổ sung thêm phụ gia hoặc biến hình tinh bột để thu được các đặc
tính mong muốn.
Có nhiều phương pháp biến tính tinh bột:

 Biến tính tinh bột bằng phương pháp hóa học:
• Biến tính tinh bột bằng cách tao liên kết ngang:
+Tinh bột được biến hình bằng cách tạo liên kết ngang với phosphorous oxychloride,
sodium trimetaphosphate, adipie anlydride nhằm mục đích hạn chế mạch tinh bột bị phân


đoạn.những liên kết hóa học này tăng cường cấu trúc hạt tinh bột hạn chế khả năng trương
nỡ và phá vỡ hạt.chức năng đày dủ của màng chỉ đạt được khi hầu hết các hạt tinh bột phá
vỡ và amylose, amylopectin phân tán vào trong nước. Vì lý do này phương pháp này thường
không được dùng để tạo màng
• Biến tính tinh bột bằng cách gắn thêm các nhóm thay thế:
+Tinh bột gắn thêm các nhóm thay thế để thay đổi tính chất và chức năng.succinic
anhydride acetic anhydride , propylene oxyde sẽ tấn công vào mạch cacbon bên trong hạt
tinh bột theo cơ chế dduaaw các nhóm thay thế vào phá vỡ hạt , tăng đọ ái lực với nước .
Nhờ kiểu biến hình này đã mang lại 1 số đặc tính mới cho tinh bột.
• Biến tính tinh bột bằng oxy hóa :
+Tinh bột được oxy hóa nhằm cải thiện tính bám dính của màng. Các chất oxy hóa

năng hút ẩm. Tính chất của màng phụ thuộc vào mức độ DE của maltodextrins. Tùy thuộc
vào tính chất màng mong muốn mà lựa chọn mức độ DE phù hợp.
• Chất chống dính
+Khi thêm các chất chống dính vào dung dịch tạo màng sẽ làm giảm độ dính của màng.
Các chất chống dính thường dùng là polysorbates, lecithin và các chất hoạt động bề mặt. Lý
do làm giảm độ dính của màng là để các lớp màng không dính sát vào nhau. Khi bổ sung
các chất hoạt động bề mặt, một lượng nhỏ các hạt không tan góp phần làm giảm độ dính của
màng.
• Chất giữ ẩm
+Glycerin vừa đóng vai trò là một chất tạo dẻo, vừa đóng vai trò là một chất giữ ẩm. Việc
giữ cho màng được hydrat đảm bảo độ mềm dẻo và độ đàn hồi của màng. Khi màng tinh bột
ở trong môi trường có độ ẩm
tương đối dưới 20 – 25%, màng có thể bị nứt. Sử dụng glycerin và các polyol cho phép
màng còn nguyên vẹn ngay khi độ ẩm tương đối 10 – 15%.
• Lipid
+Bổ sung lipid vào dung dịch tạo màng có thể cải thiện tính chất màng ngăn, cụ thể là
tính chất ngăn ẩm và ngăn O2. Khi thêm sáp có nhiệt độ nóng chảy cao thì sẽ có tác động
đặc biệt đến việc cải thiện tính chất ngăn ẩm của màng. Thường thì dung dịch tạo màng có
chứa 20% dầu được dùng để kéo dài hạn sử dụng của các thực phẩm có hàm lượng dầu cao.
• Chất nhũ hoá và chất thấm ướt
+Đôi khi bổ sung một chất thấm ướt hoặc chất hoạt động bề mặt vào dung dịch tạo màng
cũng đem lại những lợi ích giúp cải thiện màng. Chẳng hạn khi muốn phủ một lớp nước lên
bề mặt một thực phẩm có hàm lượng béo cao (chocolate) thì sẽ thuận lợi hơn khi bổ sung
một ít lecithin hoặc các chất nhũ hóa khác vào dung dịch tạo màng để làm giảm sức căng bề
mặt và cho phép bề mặt sản phẩm có một độ ẩm nhất định. Nếu bề mặt sản phẩm không đủ
ẩm thì lớp màng sẽ dễ dàng bị bong ra.
2.6.2. Ứng dụng của màng tinh bột
•
Màng cải thiện bề mặt sản phẩm
Đối với một số loại kẹo như chocolate nhân đậu phộng, kẹo dẻo,… người ta thường phủ