Đồ án Tìm hiểu kỹ thuật MAP và hệ thống APS

MỤC LỤC

 

A. KỸ THUẬT MAP (MODIFIED ATMOSPHERE PACKAGING) 6

I. Khái niệm MAP 6

1. Lịch sử phát triển của MAP 6

2. Định nghĩa MAP 7

3. Các yếu tố cần kiểm soát trong kỹ thuật MAP 8

a. Yếu tố sinh học: 8

b. Yếu tố sinh lý: 9

c. Yếu tố hóa học: 9

4. Các chất khí được sử dụng trong kỹ thuật MAP 10

II. Kỹ thuật MAP trong bảo quản rau quả 12

1. Kỹ thuật vận hành của EMAP 12

2. Thiết lập thành phần khí bên trong bao bì 15

3. Các nhân tố ảnh hưởng đến EMAP 16

a. Sự chống lại quá trình khuếch tán: 16

b. Cường độ hô hấp: 16

c. Sự tạo thành của ethylen: 16

d. Nhiệt độ: 17

e. Độ ẩm tương đối: 17

f. Nồng độ O2 và CO2: 17

g. Ánh sáng: 19

h. Shock và va chạm : 19

4. Sử dụng MAP kết hợp với các phương thức bảo quản khác: 20

a. Kết hợp với bảo quản lạnh : 20

b. Kết hợp với dùng hóa chất : 20

c. Phương pháp MAP sử dụng nồng độ O2 cao: 20

5. Phương thức đóng gói trong MAP cho rau quả: 24

a. Dùng buồng hút chân không: 24

b. Phương thức sử dụng ống hút khí: 25

c. Kiểu đóng gói sản phẩm đặt trên những khay: 25

d. Kiểu TFFS (Thermoform-fill-seal): 26

6. Các loại bao bì sử dụng trong MAP cho rau quả: 27

a. Màng plastic: 28

b. Màng sáp: 32

c. Các chất tạo màng khác : 34

7. Một số thiết bị đóng gói MAP trong rau quả 34

8. Một số hình ảnh bao gói rau quả trong MAP 38

B. HỆ THỐNG ĐÓNG GÓI CHỐNG VI SINH VẬT APS (ANTIMICROBIAL PACKAGING SYSTEMS) 40

I. Khái niệm về hệ thống đóng gói chống vi sinh vật 40

1. Định nghĩa 40

2. Chất chống vi sinh vật 40

a. Hóa chất chống vi sinh vật 41

b. Chất chống vi sinh vật có nguồn gốc tự nhiên 42

c. Chất chống vi sinh vật có nguồn gốc vi sinh (probiotic) 43

3. Màng film và màng phủ chống vi sinh vật 44

a. Nhóm polysaccharid 44

b. Nhóm protein 46

c. Nhóm lipid 46

d. Hỗn hợp composit 47

4. Cơ chế vận hành kỹ thuật APS 48

5. Các yếu tố ảnh hưởng đến kỹ thuật APS 52

II. NHỮNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC TẾ 57

 

doc66 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Ngày: 31/12/2013 | Lượt xem: 1455 | Lượt tải: 23download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Tìm hiểu kỹ thuật MAP và hệ thống APS, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Aspergillus niger. Tuy nhiên nồng độ O2 không ngặn chặn được các loài : Pseudomonas fragi, Bacillus cereus, Lactobacillus sake, Yersinia enterotolitica và Listeria monocytogenes nhưng việc thêm 10 – 30% CO2 sẽ ngăn chặn được sự phát triển của chúng. Hình 8: Sự phát triển của nấm mốc bị ức chế bởiù các loại hỗn hợp khí Hình 9: Nấm mốc Penicillium digitatum ở cam bị ức chế bởi các loại hỗn hợp khí Đối với loại rau quả qua sơ chế thì thành phần khí quyển hiệu chỉnh tốt nhất là 80 – 95% O2, 5 – 20% N2. Để phương pháp MAP nồng độ O2 cao có hiệu quả tốt nhất thì nồng độ O2 > 40%, CO2 10 - 25%. Điều này có thể thực hiện được bằng cách giảm nhiệt độ tồn trữ, chọn bao gói những loại có tốc độ hô hấp thấp, giảm tối thiểu bề mặt cắt của rau quả, giảm tỷ lệ thể tích chứa sản phẩm trên thể tích khí,sử dụng những màng có thể giữ lại được O2 trong khi đó cho phép CO2 thoát ra, có thể cho vào những túi hấp thụ CO2 hoặc tạo ra lượng O2 Phương thức đóng gói trong MAP cho rau quả: Dùng buồng hút chân không: Loại máy này sử dụng bao dạng màng và dùng kỹ thuật hút chân không để thay đổi thành phần không khí. Thường được sử dụng cho những loại sản phẩm bao gói có kích thước nhỏ gọn . Sản phẩm bao gói được đặt vào trong túi nhỏ có dạng màng và được đặt vào trong buồng. Đóng nắp lại, sau đó cho máy hoạt động hút chân không cả ở trong túi lẫn phần không khí trong buồng . Túi có thể được hàn kín lại bằng nhiệt (chân không) hoặc được hàn lại sau khi đã được bơm vào hỗn hợp khí được điều chỉnh Hình 10: Buồng đóng gói chân không Phương thức sử dụng ống hút khí: Dùng kỹ thuật hút chân không để bao gói. Sản phẩm được cho vào túi và được đặt vào vị trí hàn miệng bao, sau đó người ta đặt hai ống hút khí vào hút chân không hoặc cho hỗn hợp khí mong muốn vào trong túi rồi hàn miệng bao lại. Dụng cụ này được sử dụng đóng gói cho những sản phẩm sản xuất ở qui mô nhỏ. Hình 11: Thiết bị đóng gói sử dụng ống khí Kiểu đóng gói sản phẩm đặt trên những khay: Sử dụng kỹ thuật hút chân không Sản phẩm được đặt trên các khay, không khí bên trong sẽ được hút ra ngoài sau đó hỗn hợp không khí có thành phầm mong muốn sẽ được bơm vào và hàn kín miệng bao lại. Phương thức đóng gói này được điều khiển tự động, thường được dùng để đóng gói trên một dây chuyền vì vậy mà có thể áp dụng ở nhiều nhà máy, xí nghiệp lớn. Hình 12: Thiết bị đóng gói bao bì dạng khay Kiểu TFFS (Thermoform-fill-seal): Vật liệu tạo dạng khay có dạng tấm mỏng được cuộn ống, khi những tấm đó được kéo rút qua một bộ phận tạo dạng bằng cách dùng nhiệt thì sẽ tạo ra dạng các khay (như hình vẽ) Sản phẩm sẽ được đặt lên trên các khay sau đó được phủ lên bên trên bằng lớp màng mỏng, không khí bên trong sẽ được rút ra ngoài và hỗn hợp khí mong muốn dược đưa vào sau đó hàn kín lại bằng nhiệt. Hình 13: Thiết bị đóng gói dạng TFFS Các loại bao bì sử dụng trong MAP cho rau quả: Hai thông số kỹ thuật quan trọng trong MAP là độ thấm khí và độ thấm hơi nước. Dựa trên tính chất chống thấm O2 , vật liệu bao gói thường được phân thành các loại sau: Độ chống thấm khí thấp >300cm3/m2/ ngày Độ chống thấm khí trung bình 50 - 300 cm3/m2/ ngày Độ chống thấm khí cao10 - 50 cm3/m2/ ngày Độ chống thấm khí siêu cao <10 cm3/m2/ ngày Yêu cầu đối với vật liệu làm bao bì : có độ thấm khí phù hợp, trong suốt, dễ hàn nhiệt và chống sương đọng. MAP có thể được tạo ra thụ động bằng cách sử dụng bao bì thấm khí thích hợp hoặc linh động bằng cách dùng hỗn hợp khí có tỉ lệ mong muốn kết hợp với sử dụng bao bì thấm khí. Mục đích của phương pháp MAP là tạo một sự cân bằng khí tốt nhất trong bao khi đó hoạt động hô hấp của rau quả là thấp nhất có thể. Bầu khí quyển cân bằng trong màng bao phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố : tốc độ hô hấp của rau quả, tính thấm cùa màng, tỷ lệ giữa thể tích vùng chứa sản phẩm và vùng chứa khí bên trên, ánh sáng… Hạn chế của phương pháp này là khó khăn để tìm được vật liệu có độ thấm khí phù hợp với tốc độ hô hấp của rau quả. Hầu hết những màng bao đều không đảm bảo nồng độ O2 và CO2 tối ưu trong bao bì, trong nhiều trường hợp dẫn đến sự hô hấp yếm khí hay sự hoạt động của vi sinh vật kị khí. Để giải quyết điều này,người ta đã tạo ra những vi lỗ có kích cỡ và số lượng xác định trên màng bao để tạo điều kiện cho những loại rau quả có tốc độ hô hấp cao như bông cải xanh, súplơ, cà rốt, giá , nấm, rau diếp…, ngăn chặn những vi sinh vật yếm khí. Một số màng được dùng để bao gói rau quả trong MAP: Màng plastic: LDPE (linear low density polyethylen) Là màng polyethylen có tỷ trọng thấp được sản xuất bằng phương pháp trùng hợp khí ethylen C2H4 Tỷ trọng : 0,91 ¸ 0,925 g/cm3 Đặc tính : Trong suốt, hơi có ánh mớ, có bề mặt bóng láng, mềm dẻo Tnc = 85 ¸ 930C Bền cơ học cao dưới tác dụng của axít, kiềm,dung dịch muối vô cơ Bị hư hỏng khi tiếp xúc với các dung môi hữu cơ và các chất tẩy như H2O2, HClO … Chống thấm O2, CO2 kém Chống thấm nước và hơi nước tốt Dùng để bao gói rau, quả tươi sống bảo quản theo phương pháp ức chế hô hấp rất hiệu quả và kinh tế. PVC (polyvinylclorua) Là loại màng được sản xuất bằng phương pháp trùng hợp các monomer vinylcloride, ở áp suất thấp, ở khoảng nhiệt độ không cao. Tỷ trọng : 1,4 g/cm3 Đặc tính : Chống thấm hơi và nước kém hơn PE Chống thấm khí và chống thấm dầu mỡ cao 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 để bao bọc các loại rau quả tươi sống EVA (ethylen vinyl acetat) Là loại màng được sản xuất bằng phương pháp đồng trùng hợp ethylen và vinyl acetat Loại màng EVA có tỉ lệ VA khoảng 7 ¸ 8% thì có tính chất giống LDPE, VA khoảng 15 ¸ 20% thì khá giống PVC nhung dẻo dai hơn được dùng làm màng co. Đặc tính : Mềm dẻo Độ bền cơ học cao hơn LDPE Tính chống thấm hơi nước và khí thấp hơn LDPE OPP (oriented polypropylen) Là màng polypropylen cải tiến Tỷ trọng : 0,902 ¸ 0,907 g/cm3 Đặc tính : Trong suốt và bóng bề mặt Độ bền cơ học cao Chống thấm khí hơi tốt Một số loại thực phẩm như rau xà lách, nấm rơm, bông cải xanh… cần được đóng bao bì có bơm khí, với bao bì làm bằng vật liệu plastic OPP. Polyamide (nylon) Là một loại plastic tạo ra từ phản ứng trùng ngưng của một loại acid hữu cơ và một amin Đặc tính : Bền cơ học, trong suốt,có 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 nồng độ cao Tính chống thẩm thấu khí hơi rất tốt (thường được sử dụng làm bao bì đóng gói chân không) Bảng 4: Khả năng thấm khí hơi và nước, khả năng chịu đựng trong các môi trường hóa học của các loại plastic Vật liệu màng bao bì Tốc độ khuếch tán khí (cm3/25mm/100m2/24h/atm 250C) Tốc độ thẩm thấu hơi nước (g/25mm/100m2/24h/atm 380C 90% RH) Khả năng chịu đựng trong môi trường O2 N2 CO2 Acid mạnh Kiềm mạnh Chất béo Dung môi hữu cơ LDPE 500 180 2700 1,0 ¸ 1,5 Tốt Tốt Kém Kém PVC 8 ¸160 1 ¸ 70 20 ¸ 1900 4 ¸ 10 Tốt Tốt Tốt Có cải thiện OPP 160 20 540 0,25 Tốt Tốt Tốt Tốt Nylon-6 2,6 0,9 10 ¸ 12 16 ¸ 22 Tốt Tốt Tốt Tốt GHI CHÚ: PVC thường sử dụng chủ yếu để bao gói bên ngoài những sản phẩm, còn PP và LDPE được sử dụng để đóng gói những sản phẩm chế biến tối thiểu. Bảng 5: Ứng dụng các loại vật liệu trong bao gói rau quả Rau quả Vật liệu bao gói Độ dày (μm) Khoai tây bóc vỏ và lát mỏng LDPE 50 PA/PE 70-100 Carrot nghiền OPP 40 Vi lỗ OPP 30-40 PE/EVA/OPP 30-40 Củ cải lát mỏng LDPE 50 Củ cải nghiền PE/EVA/OPP 40 Củ cải đường lát mỏng LDPE 50 PA/PE 70-100 Củ cải đường nghiền OPP 40 Vi lỗ OPP 30-40 PE/EVA/OPP 30-40 Bắp cải Trung Quốc xé nhỏ Cải bắp trắng xé nhỏ OPP 40 PE/EVA/OPP 30-40 Hành thái nhỏ OPP 40 PA/PE 70-100 Tỏi tây thái nhỏ LDPE 50 OPP 40 PA/PE 70-100 Màng sáp: Màng sáp thường dùng để chống tác dụng của nấm, hạn chế sự hô hấp, sự chín, sự bốc hơi của rau quả vừa là chất chống nấm bệnh. Màng sáp thường gồm các chất tạo màng, chất diệt nấm và các chất phụ khác. Các loại chất tạo màng sáp thường dùng hiện nay là: sáp lông cừu, sáp ong, Waxol 0,12, Waxol 12 (Aán Độ), Protexan… Nguyên tắc tạo màng: quả sẽ được nhúng vào dung dịch rồi vớt ra để khô sẽ tạo được lớp màng bao xung quanh. Màng Waxol 0-12: Sáp cây cacbona 26g Nước sôi 2233ml Sáp mía 13g Nước lạnh 2000ml Acid oleic 5g Cánh kiến 500g Trietylamin 8g Natri octophenit-phenat (SOPP) 10g Màng Waxol 12: Sáp mía 40g Trietylamin 13-19g Sáp parafin 20g Nước nóng 500g Sáp cây cacroba 20g Nước nguội 225ml Acid oleic 7g SSOP 0.2g Protexan: Chất lỏng không mùi không vị không độc, được dùng dưới dạng dung dịch một chế phẩm ba nước (1:3). Màng Chitoxan : Chitoxan (C6H13NO5) chế hóa từ chitin trong vỏ tôm, mai rùa với NaOH. Chitoxan là polymer sinh học có hoạt tính cao, có tính kháng nấm, có khả năng tự phân hủy, màng mỏng có tính chống thấm,… Cách tạo màng Chitoxan: chitoxan hòa tan trong dụng dịch với acid acetic 2 – 3%, một số chất kháng nấm và một số chất tăng tính tạo màng. Màng Chitoxan tạo thành trên bế mặt quả có tác dụng ức chế hô hấp, giữ khí CO2, giảm lượng ethylen (kích thích quá trình chín), kìm hãm sự biến màu của quả khi bảo quản. Để tăng cường hiệu quả bảo quản, người ta thường xử lý rau quả ở 35-500C trong vài phút đến vài chục phút, nhúng vào dung dịch CaCl2 2-8% sau đó mới tạo màng. Các loại rau quả phù hợp với phương pháp tạo màng như táo, lê, bơ, quả múi, dưa chuột, tiêu, khoai tây, khoai lang, cà chua …Rau lá, măng không phù hợp với phương pháp tạo màng này. Các chất tạo màng khác : CMS (Carboxy Methyl Sitoxan), CMC (Carboxy Methyl Cellulose), saran… Tác dụng bảo quản của các chất phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó có nồng độ của chúng. Ví dụ : Xử lý chuối bằng CMC nồng độ 2,5 – 3%, t = 250C, j = 70%, sau 11 ngày bảo quản, hao hụt 14% Xử lý chuối bằng CMC nồng độ 6%, t = 250C, j = 90%, sau 12 ngày bảo quản, hao hụt 8% Một số thiết bị đóng gói MAP trong rau quả Hình 14: Máy KATS 800 Đặc tính Máy bán tự động Tốc độ 720 khay/h Kích thước : 8,2 x 5 x 4ft Trọng lượng 500kg Điện : 240V/60Hz/3pha Có hệ thống bơm hút chân không. Hình 15: Máy ORICS R40 Đặc tính : Tốc độ 40 – 60gói/ph Có hệ thống bơm hút chân không Điện 220V/3pha Thường được dùng để bao những gói lớn. Hình 16: Hệ thống sản xuất salad đóng gói sử dụng kỹ thuật MAP Một số hình ảnh bao gói rau quả trong MAP Quả lê Bắp Quả cam Hành thái Trái sơri Các loại rau quả Quả dâu HỆ THỐNG ĐÓNG GÓI CHỐNG VI SINH VẬT APS (ANTIMICROBIAL PACKAGING SYSTEMS) Khái niệm về hệ thống đóng gói chống vi sinh vật Định nghĩa Kỹ thuật đóng gói chống vi sinh vật có thể ngăn chăn hoặc tiêu diệt vi sinh vật, do đó có thể kéo dài thời gian bảo quản cũng như tăng độ an toàn của sản phẩm đã được bao gói . Bên cạnh nhiều ứng dụng như oxygen- scavenging, điều khiển độ ẩm, kỹ thuật đóng gói chống vi sinh vật là một trong những đầy hứa hẹn sẽ được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật đóng gói (Floros, 1997). Nó có thểà đồng thời kết hợp sử dụng vật liệu bao bì chống vi sinh vật và chất chống vi sinh vật bên trong khoảng trống giữa bao bì và thực phẩm hoặc ngay bên trong thực phẩm. Mỗi thực phẩm đóng gói đều bao gồm sản phẩm, bao bì và khoảng trống giữa sản phẩm và bao bì. Và bất kì một trong ba phần đó đều có thề chứa chất chống vi sinh vật để tăng hiệu quả bảo quản sản phẩm. Những nghiên cứu đầu tiên về kỹ thuật APS là về bao bì chứa những hóa chất chống vi sinh vật. Tuy nhiên những bao bì thông thường khác cũng được sử dụng trong kỹ thuật APS khi đã có sự chống vi sinh vật ngay bên trong thực phẩm hay bên trong khoảng trống của bao bì và thực phẩm. Những chất chống vi sinh vật ăn được có thể được bổ sung ngay vào bên trong thực phẩm, trong khi đó chất chống vi sinh vật khác sẽ được đưa vào khoảng trống của bao bì ở dạng các túi nhỏ, dạng màng, dạng bản mỏng hoặc các chất phụ thêm để tạo ra môi trường chống vi sinh vật. Chất chống vi sinh vật Có rất nhiều chất chống vi sinh vật có thể được sử dụng trong kỹ thuật APS. Ta có thể chia chúng thành ba nhóm chính: nhóm hợp chất hóa hoc, nhóm có nguồn gốc tự nhiên, nhóm có bản chất vi sinh (probiotics). Bảng 6: Các chất chống vi sinh vật thường dùng (Han, 2000, Han, 2003a, Han, 2003b, Suppakul, 2003a) Phân loại Chất chống vi sinh vật Acid hữu cơ Acid acetic, acid benzoic, acid lactic, acid citric, acid malic, acid propionic, acid sorbic, acid succinic, acid tartaric, hỗn hợp các acid hữu cơ Muối Kali sorbat, natri benzoat Acid anhydric Anhydric sorbic, anhydric benzoic Acid para benzoic Propyl paraben, methyl paraben, ethyl paraben Rượu Ethanol Bacteriocin Nisin, pediocin, subtilin, lacticin Acid béo Acid lauric, acid palmitoleic Ester của acid béo Glycerol mono laurat Chất kiềm hãm EDTA, citrat, lactoferrin Enzyme Lyzozyme, glucose oxidase, lactoperoxidase Kim loại Bạc, đồng, ziriconi Chất chống oxy hóa BHA, BHT, TBHQ, muối sắt Kháng sinh Natamycin Thuốc diệt nấm Benomyl, imazalil, SO2 Khí O3, ClO2, CO, CO2 Polysaccharide Chitosan Phenolic Catechin, cresol, hydroquinone Chất dễ bay hơi Allyl isothiocyanate, cinnamaldehyd, eugenol, linalool, terpineol, thymol, Chiết xuất từ thực vật Chiết xuất từ hạt nho, dầu cây hương thảo, dầu húng quế… Vi sinh Acid lactic Hóa chất chống vi sinh vật Hóa chất chống vi sinh vật là hợp chất được sử dụng phổ biến nhất. Nó có thểà được bổ sung trực tiếp vào thực phẩm, đính lên màng bao bì hoặc cho vào khoảng trống của bao bì và thực phẩm. Trong trường hợp thực phẩm không sử dụng hóa chất thì cách duy nhất để sử dụng kỹ thuật APS là cố định chất chống vi sinh vật và màng bao bì thành dạng polymer. Lúc đó hàm lượng còn lại của chất chống vi sinh vật trong sản phẩm không được phép có. Vì vậy sự phát tán và hàm lượng của nó phải được điều chỉnh ngay khi cố định. Các hóa chất chống vi sinh vật thường găp trong công nghiệp nhất là: acid hữu cơ, thuốc diệt nấm, rượu, chất kháng sinh…(Han, 2005). Acid hữu cơ Nhiều loại acid hữu cơ, bao gồm cả acid béo, đều co nguồn gốc tự nhiên và được sử dụng từ rất lâu đời. Tuy nhiên hiện nay hầu hết chúng đều được tổng hợp từ hóa chất. Acid hữu cơ như acid benzoic, acid sorbat, acid citric…là hóa chất được sử dụng rộng rãi nhất trong kỹ thuật APS, nguyên nhân là do vi sinh vật rất nhạy cảm với những tính chất của nó. Acid sorbic và sorbat là chất chống nấm rất hiệu quả nhưng lại không hiệu quả với các chủng vi khuẩn. Vì vậy phải có lựa chọn chính xác khi sử dụng chất chống vi sinh vật. Hỗn hợp các acid hữu cơ có tác dụng mạnh mẽ và phạm vi rộng hơn một acid đơn lẻ (Han, 2005). Thuốc diệt nấm Thuốc diệt nấm cũng là một chất được sử dụng phổ biến. Kể từ khi thuốc diệt nấm bị cấm sử dụng như là một phụ gia thực phẩm, chúng ta không thể bổ sung trực tiếp nó vào thực phẩm được thì kỹ thuật APS được thiết kế và đưa vào ứng dụng. Imazalil được đính vào màng bao bì sử dụng để bảo quản cam và các loại quả có múi (Ahvenaine, 2003). Nó là một chất có khả năng chịu nhiệt tốt và hoạt động mạnh mẽ ngay cả ở nồng độ thấp. Imazalil được cố định trên màng PE có thể ngăn chặn nấm mốc (Penicillium spp, A. toxicarius) trên bề mặt phô mai (Weng and Hotchkiss, 1992). Chất chống vi sinh vật có nguồn gốc tự nhiên Chất chống vi sinh vật có nguồn gốc tự nhiên có thể phân loại theo nguồn thu nhận. Nó có thề thu nhân từ động vật như: chitosan (tôm), lactoferrin (sữa) (Oram and Reiter, 1968), lysozyme (trứng, côn trùng..) (Hughey and Johnson, 1987, Roller, 2000);(Saleem and AL- Delaimy, 1982) thực vật như: allium (hành,tỏi..) , vi sinh vật như: natamycin (Streptomyces natalensis) (Anonymous, 1991), nisin (Lactococcus lactis) (Thomas, 2000). Người tiêu dùng ngày càng có khuynh hướng sử dụng những thực phẩm không chứa phụ gia bảo quản, chính vì vậy các nhà sản xuất phải sử dụng những chất có nguồn gốc từ thiên nhiên để chống vi sinh vật, kéo dài thời gian bảo quản. Chiết xuất từ thảo mộc và các loại gia vị đã được biết đến là một chất có khả năng chống lại sự hoạt động của nhiều chủng vi sinh vật khác nhau. Tuy nhiên cơ chế hoạt động của chúng vẫn còn là vấn đề đang được nghiên cứu. Các hợp chất trong chiết xuất này có nguồn gốc tự nhiên nên không gây độc hại nhưng lại có ảnh hửơng không tốt đến mùi của sản phẩm. Ngoài ra đối với enzyme, khi sử dụng ta còn phải chú ý đến các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của nó như: nhiệt độ, pH… Lyzozyme Lyzozyme là một enzyme xúc tác cho phản ứng thủy phân lien kết ß-1,4 glucoside giữa N-acetylmuramic acid và N-acetylglucosamine của peptidoglycan trong thành tế bào vi khuẩn. Nó có trong trứng các loại chim, sữa, nước mắt, côn trùng và cá. Trong môi trường nhược trương, enzyme này sẽ làm thành tế bào vi khuẩn mỏng dần, nó có tính đặc hiệu với vi khuẩn gram dương hơn do peptidoglycan của thành tế bào lộ ra ngoài nhiều hơn. Nó ngăn chặn sự sinh sản và phát triển của B.stearothermophilus, C.botulium, C.thermosaccharolyticum, l.monocytogenes, S.aureus…(Hughey and Johnson, 1987). Chất chống vi sinh vật có nguồn gốc vi sinh (probiotic) Ứng dụng của các probiotic là để tạo nên, điều khiển sự cạnh tranh giữa các vi sinh vật. Vi khuẩn acid lactic có thề tạo ra các bacteriocin và các chất kiềm hãm như reuterin, những hợp chất này có thể làm hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn khác. Các sản phẩm lên men truyền thống cũng chứa rất nhiều các chất chống vi sinh vật có nguồn gốc vi sinh vật. Các bacteriocin khác như nisin, pediocin, lacticin… có thể sử dụng để cố định lên màng bao bì, chống lại sự phát triển của vi sinh vật và đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi (Daeschul, 1989). Nisin Nisin là một peptid gồm 34 amino acid, được sản sinh ra trong quá trình nuối cấy vi khuẩn L.lactic spp lactis. Nisin chỉ có tác dụng ngăn chặn đối với vi khuẩn gram dươngbao gồm: Alicyclobacillus, B. cereus, B. thermosphacta, C. botulium, C. sporogenes, , l.monocytogenes, Lactibacillus, Leuconostoc…(Thomas, 2000). Nó không có tác dụng ngăn chặn vi khuẩn gram âm, nấm men và mốc, tuy nhiên tình trạng này có thể cải thiện khi nó được kết hợp với những chất kiềm hãm khác như EDTA, đun nóng hoặc làm lạnh (Delves-Broughton and M.J., 1994, Carneiro de Melo et al., 1998). Màng film và màng phủ chống vi sinh vật Chất chống vi sinh vật được kết hợp vào bên trong màng film hoặc màng phủ ăn được sẽ nhả từ từ vào bề mặt thực phẩm để ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật. Màng phủ cũng đóng vai trò như một rào cản chống ẩm và chống thấm khí. Màng phủ ăn được ngày càng được sử dụng phổ biến trong công nghệ thực phẩm vì nó tạo ra ít chất thải, có hiẽu quả cao và có khả năng bảo vệ ngay khi bao bì đã mở (Cha and Chinnan, 2004). Thành phần của màng film và màng phủ ăn được chia làm ba nhóm chính bao gồm: hydrocolloid, lipid và hỗn hợp composite. Nhóm hydrocolloid gồm protein và polysaccharid như tinh bột, alginat, chất có nguồn gốc từ cellulose, chitosan, agar…Nhóm lipid gồm sáp, acylglycerol, acid béo. Nhóm composite bao gồm thành phần hydrocolloid và lipid. Việc lựa chọn chúng phụ thuộc vào yêu cầu bảo quản (Cha and Chinnan, 2004). Nhóm polysaccharid Polysaccharid được ứng dụng rất rộng rãi. Nó có tính chống thấm khí chọn lọc đối với O2 và CO2, vì vậy làm giảm quá trình hô hấp và quá trình chín của nhiều loại rau quả. Tinh bột Tinh bột là một chất háo nước, dễ bị phân hủy nhưng có hiệu quả cao. Màng film làm từ tinh bột có tính chống thấm khí tương đối, tính cơ học của nó không bằng màng polymer tổng hợp. Khi thêm nước vào thì tinh bột sẽ có tính dẻo. Amylose đóng vai trò chất định hình cho màng film làm từ tinh bột. Tỉ lệ amylose trong tinh bột cao sẽ làm tăng độ dẻo, độ dai, của màng film, ngược lại, màng có nhiều amylopectin sẽ giòn và không liền mạch. Màng film làm từ tinh bột kết hợp với kali sorbat có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản của dâu tây từ 14 đến 28 ngày (Cha and Chinnan, 2004). Cellulose và chất có nguồn gốc từ cellulose Cellulose là một polymer tự nhiên rất phổ biến trên trái đất, nó có độ kết tinh cao, có nhiều sợi thô và không tan. Một số hợp chất từ cellulose như methylcellulose (MC), hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), là một màng dẻo có cấu trúc vững chắc có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản của táo và cà chua. Sử dụng những màng này kết hợp với các bacteriocin như nisin, pediocin sẽ làm tăng hiệu quả chống khuẩn của màng (Cha and Chinnan, 2004). Màng HPMC được phủ ethanol có khả năng ngăn chặn S. montevideo trên bề mặt cà chua, nó có thể làm giảm quá trình mềm quả và chuyển màu của cà chua ở 200C hơn 18 ngày (Zhuang et al., 1996). Alginat Alginat là chất chiết từ giống tảo biển Phaephyceae, là muối của acid alginic (polymer của các monomer D-mannuronic và L-guluronic). Sự tương tác của alginat với cation hóa trị II và hóa trị III được sử dụng trong công thức làm màng film alginat. Ion Ca2+ có hiệu quả hơn ion Mg2+, Mn2+, Al3+, Fe2+, Fe3+ , và được sử dụng như là một màng gel. Nhóm protein Protein là màng phủ được sử dụng để bảo quản rau quả tươi, nó có thể được chiết xuất từ bắp, bột mì, đậu nành, đậu phộng, sữa…Màng protein có khả năng chống thấm khí O2 và CO2 tốt nhưng không có khả năng chống thấm nước. Đạm bắp (corn zein) Đạm bắp là một prolamin trong protein bắp, cấu trúc màng của nó đã được ứng dụng nhiều trong công nghiệp như làm màng phủ bên ngoài hạt đậu, kẹo, làm vỏ bao của vien thuốc con nhộng… Màng đạm bắp có tính chống thấm O2 tốt, tính thấm hơi của nó cao gấp 800 lần so với loại màng vải. Màng film từ đạm bắp có ảnh hưởng làm chậm quá trình chín và chuyển màu của cà chua trong suốt thời gian bảo quản (Park et al., 1994). SPI (Soy Protein Isolate) Màng film làm từ đậu nành đã được sử dụng từ xa xưa ở vùng Viễn Đông trong một sản phẩm từ protein và lipid đậu nành gọi là yuba film (Gennadios et al., 1993). Hỗn hợp chất chống vi sinh vật (nisin, lyzozyme, EDTA) kết hợp lên màng SPI có thể ngăn chặn được sự phát triển của L. plantarum (Padgett et al., 1998). Nhóm lipid Lipid bao gồm các glycerid là những ester của glycerol và acid béo, sáp hoặc là ester của rượu đơn chức mạch dài acid béo. Trong đó acetylat monoglycerid, sáp tự nhiên thường được sử dụng để làm màng ăn được. Lipid thường được bổ

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docMAP.doc
Tài liệu liên quan