Nghiên cứu chế tạo và tính chất của màng polyme ứng dụng để bảo quản quả

[102] Xiaolin Z., Shiping T., “Effect of oxalic acid on control of postharvest browning of litchi fruit”, Food Chemistry, 2006, 96, p. 519-523.

[103] Xuewu D., Yueming J., Xingguo S., Hai L., Yuebiao L., Zhiaoqi Z., Yonghua Z., Weibo J., “Role of pure oxygen treatment in browning of litchi fruit after harvest”, Plant Science, 2004, 167, p. 665-668.

[104] Shiping T., Boqiang Li, Yong X., “Effects of O2 and CO2 concentrations on physiology and quality of litchi fruit in storage”, Food Chemistry, 2005, 91, p. 559-663.

[105] Yueming J., Yuebiao L., Jianrong L., “Browning control, shelf life extension and quality maintenance of frozen litchi fruit by hydrochloric acid", Journal of Food Engineering, 2004, 63, p. 147-151.

[106] Vilasachandran T., Sargent S.A. and Maul F., "Controlled atmosphere storage shows potential for maintaining postharvest quality of fresh litchi", 7th Intl. Cont. Atmos. Res. Conf., Univ. Calif., Davis CA, Abst. 1997, No. 54.

[107] Nguyễn Công Hoan, Nguyễn Kim Vũ, "Nghiên cứu công nghệ bảo quản vải

thiều", Nông nghiệp Công nghiệp Thực phẩm, 2000, số 8, p. 352-354.

[108] Nguyễn Kim Vũ, Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ bảo quản vải thiều", Thông tin chuyên đề: Chế biến nông sản và công nghệ sau thu hoạch, 1998, số 6, p. 25-27.

[109] http://vietbao.vn/Khoa-hoc/Bao-quan-trai-cay-bang-mang-

MA/20505381/189/

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 178 trang tài liệu này.

[110] Trần Văn Lài, "Báo cáo tổng kết khoa học kỹ thuật nhiệm vụ: Hoàn thiện công nghệ bảo quản nhằm kéo dài thời hạn tồn trữ đồng thời duy trì chất lượng thương phẩm của quả vải", Chương trình Nghị định thư Việt Nam-Ấn Độ trong lĩnh vực Khoa học Công nghệ và bảo vệ môi trường, 2006.

[111] Petran R.L, Sperber W.H., Davis A.R., “Clostridium botulinum toxin formation in romaine lettuce and shredded cabbage: effect of storage and packaging conditions”, J. Food Prot., 1995, 58, 624- 627.

[112] ASTM, "Standard test methods for water vapor transmission of materials", E 96-80, In Annual Book of ASTM Standards, Vol 15, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA, USA, 1989, p. 745-54.

[113] Pearnchob N., Dashevsky A., Bodmeier R., "Improvement in the disintegration of shellac-coated soft gelatin capsules in simulated intestinal fluid", Journal of Controlled Release, 2004, Vol. 94, p. 313-321.

[114] Gilbert R.G., “Emulsion Polymerization: a Mechanistic Approach”, Academic Press, London, 1996.

[115] Krzytof P., James N., “Thermal degradation of polymeric materials”, Rapra Technology, ISBN: 1-85957-498-X, 2005.

[116] Behjat T., “Thermal properties of low density polyethylene filled kenaf cellulose composites”, European Journal of scientific research, 2009, Vol. 32(2), p. 223-230.

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Công thức cấu tạo gần đúng của nhựa shellac 15

Hình 1.2. Đơn vị cấu trúc cơ bản của zeolit 31

Hình 1.3. Sơ đồ minh họa sự hình thành cấu trúc zeolit 31

Hình 1.4. Các dạng cấu trúc của vật liệu MQTB 34

Hình 1.5. Cơ chế độn lớp 34

Hình 1.6. Cơ chế chuyển pha từ dạng lớp sang dạng lục lăng 35

Hình 1.7. Sơ đồ không gian mạng lưới cấu trúc của montmorillonit 36

Hình 1.8. Sơ đồ nguyên lý máy đùn 38

Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống trộn, cắt hạt 63

Hình 2.2. Cấu trúc máy đùn 64

Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống đùn thổi màng 65

Hình 2.4. Sơ đồ thí nghiệm xác định độ thấm hơi nước qua màng 66

Hình 3.1. Cấu trúc hoá học của shellac [113] 73

Hình 3.2. Ảnh SEM của màng SH (a,b), SH có 10% glyxerin (c,d) 74

Hình 3.3. Giản đồ DSC của: (a) màng SH và (b) SH chứa 10% glyxerin 76

Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian tới quá trình trùng hợp 79

Hình 3.5. Cơ chế giả thiết phản ứng trùng hợp nhũ tương VAc với chất khơi mào APS và chất nhũ hóa Emulgel 220 82

Hình 3.6. Phổ hồng ngoại của PVAc 84

Hình 3.7. Giản đồ TGA của các mẫu PVAc có TLPT khác nhau 85

Hình 3.8. Giản đồ DSC của các mẫu PVAc có TLPT khác nhau 87

Hình 3.9. Bề mặt nhũ tương PVAc dưới hính hiển vi điện tử 87

Hình 3.10. Ảnh SEM màng PVAc ở các độ phóng đại 20000 (a) và 30000 (b) 88

Hình 3.11. Ảnh chụp masterbatch (MB) với các phụ gia khác nhau 90

Hình 3.12. Ảnh SEM của màng MAP với 5% zeolit được phân tán bằng phương pháp trộn trực tiếp 94

Hình 3.13. Ảnh SEM của màng MAP với phụ gia zeolit hàm lượng 3 (3a, 3b), 5 (5a, 5b) và 7% (7a, 7b) được đùn thổi từ MB 95

Hình 3.14. Ảnh SEM của màng MAP với phụ gia bentonit hàm lượng 3 (3a, 3b), 5 (5a, 5b) và 7% (7a, 7b) được đùn thổi từ MB 96

Hình 3.15. Ảnh SEM của màng MAP với phụ gia silica hàm lượng 5% được đùn thổi từ MB 97

Hình 3.16. Ảnh chụp kính hiển vi quang học của màng LDPE không chứa phụ gia 98

Hình 3.17. Ảnh chụp kính hiển vi quang học của màng MAP với phụ gia zeolit hàm lượng 3 (3a, 3b), 5 (5a, 5b) và 7% (7a, 7b) được đùn thổi từ MB 99

Hình 3.18. Ảnh chụp kính hiển vi quang học của màng MAP với phụ gia bentonit hàm lượng 3 (3a, 3b), 5 (5a, 5b) và 7% (7a, 7b) được đùn thổi từ MB 100

Hình 3.19. Ảnh chụp kính hiển vi quang học của màng MAP với phụ gia silica hàm lượng 5% được đùn thổi từ MB 101

Hình 3.20. Ảnh SEM của màng MAP với phụ gia zeolit hàm lượng 5 (5a, 5b) và 7% (7a, 7b) được đùn thổi từ CP 102

Hình 3.21. Ảnh SEM của màng MAP với phụ gia bentonit hàm lượng 5 (5a, 5b) và 7% (7a, 7b) được đùn thổi từ CP 103

Hình 3.22. Ảnh SEM của màng MAP với phụ gia silica hàm lượng 5 (5a, 5b) và 7% (7a, 7b) được đùn thổi từ CP 103

Hình 3.23. Ảnh chụp kính hiển vi quang học của màng MAP với phụ gia zeolit hàm lượng 5 (5a, 5b) và 7% (7a, 7b) được đùn thổi từ CP 104

Hình 3.24. Ảnh chụp kính hiển vi quang học của màng MAP với phụ gia bentonit hàm lượng 5% (5a, 5b) và 7% (7a, 7b) được đùn thổi từ CP 105

Hình 3.25. Ảnh chụp kính hiển vi quang học của màng MAP với phụ gia silica hàm lượng 5% (5a, 5b) và 7% (7a, 7b) được đùn thổi từ CP 105

Hình 3.26. Ảnh SEM của màng CE44 106

Hình 3.27. Ảnh chụp kính hiển vi quang học của màng CE44 106

Hình 3.28. Giản đồ TGA của các loại màng MAP 111

Hình 3.29. Giản đồ DSC của các loại màng MAP 113

Hình 3.30. Nồng độ CO2 bên trong bao gói 136

Hình 3.31. Nồng độ O2 bên trong bao gói 136

Hình 3.32. Nồng độ CO2 bên trong bao gói 146

Hình 3.33. Nồng độ O2 bên trong bao gói 147

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Một số tính chất vật lý của PVAc 18

Bảng 1.2. Điều kiện MA và độ chọn lọc cần thiết cho bao gói khí quyển biến đổi đối với các loại quả 22

Bảng 1.3. Điều kiện MA và độ chọn lọc cần thiết cho bao gói khí quyển biến đổi đối với các loại rau quả 23

Bảng 1.4. Khả năng thấm khí và độ chọn lọc của một số loại polyme tại 40C 24

Bảng 1.5. Phân loại các loại nhựa PE 28

Bảng 2.1. Thông số công nghệ quá trình trộn cắt hạt nhựa 64

Bảng 3.1. Tính chất cơ lý của màng shellac 75

Bảng 3.2. Độ thấm hơi nước của màng shellac 75

Bảng 3.3. Kết quả lựa chọn chất nhũ hóa 77

Bảng 3.4. Ảnh hưởng của nồng độ chất nhũ hóa tới độ bền nhũ 78

Bảng 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến KLPT và độ bền nhũ 80

Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nồng độ chất khơi mào đến quá trình trùng hợp 80

Bảng 3.7. Ảnh hưởng của nồng độ monome 81

Bảng 3.8. Ảnh hưởng của chất chuyển mạch tới TLPT của sản phẩm 82

Bảng 3.9. Độ thấm hơi nước của màng PVAc 88

Bảng 3.10. Kết quả quan sát hạt nhựa chứa phụ gia trong 91

quá trình trộn hợp tạo MB 91

Bảng 3.11. Thông số kỹ thuật hạt nhựa MB và CP 92

Bảng 3.12. Ảnh hưởng của các thông số kĩ thuật đến chiều dày màng 107

Bảng 3.13. Tính chất cơ lý của màng MAP 108

Bảng 3.14. Dữ liệu phân tích nhiệt trọng lượng của các loại màng MAP 111

Bảng 3.15. Dữ liệu nhiệt vi sai quét của các loại màng MAP 114

Bảng 3.16. Độ thấm hơi nước của màng MAP ở các nhiệt dộ khác nhau 115

Bảng 3.17. Tỷ lệ hư hỏng của quả mận trong quá trình bảo quản (%) 117

Bảng 3.18. Hao hụt khối lượng của quả mận trong quá trình bảo quản (%) 118

Bảng 3.19. Độ cứng quả mận trong quá trình bảo quản (kg/cm2) 120

Bảng 3.20. Chỉ số màu đỏ (a+) vỏ quả mận 121

Bảng 3.21. Sự biến đổi hàm lượng chất rắn hoà tan trong quả mận trong quá trình bảo quản (0Brix) 122

Bảng 3.22. Sự thay đổi hàm lượng axit của mận trong quá trình bảo quản (%) 122

Bảng 3.23. Tỷ lệ hư hỏng của quả mận trong quá trình bảo quản (%) 123

Bảng 3.24. Hao hụt khối lượng của quả mận trong quá trình bảo quản (%) 124

Bảng 3.25. Độ cứng vỏ quả mận trong quá trình bảo quản (kg/cm2) 126

Bảng 3.26. Chỉ số màu đỏ (a+) vỏ quả mận 127

Bảng 3.27. Sự biến đổi hàm lượng chất rắn hoà tan trong quả mận trong quá trình bảo quản (0Brix) 127

Bảng 3.28. Sự thay đổi hàm lượng axit của mận trong quá trình bảo quản (%) 127

Bảng 3.29. Tỷ lệ hư hỏng của quả mận trong quá trình bảo quản (%) 128

Bảng 3.30. Độ cứng quả mận (kg/cm2) 134

Bảng 3.31. Chỉ số màu đỏ vỏ quả mận 135

Bảng 3.32. Sự thay đổi hàm lượng chất rắn hoà tan của quả mận trong quá trình bảo quản (0Brix) 137

Bảng 3.33. Sự thay đổi hàm lượng axit của mận trong quá trình bảo quản (%) 138

Bảng 3.34. Tỷ lệ hư hỏng của quả vải trong quá trình bảo quản (%) 139

Bảng 3.35. Độ cứng quả vải trong quá trình bảo quản (kg/cm2) 145

Bảng 3.36. Chỉ số màu đỏ của quả vải 145

Bảng 3.37. Sự biến đổi hàm lượng chất rắn hoà tan của quả vải trong quá trình bảo quản (0Brix) 148

Bảng 3.38. Sự thay đổi hàm lượng axit của quả vải trong quá trình bảo quản 148

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 6

1.1. Các phương pháp bảo quản rau, quả tươi sau thu hoạch 6

1.1.1. Trao đổi chất sau thu hoạch và bảo quản các sản phẩm tươi 6

1.1.1.1. Quá trình chín và thời hạn sử dụng 6

1.1.1.2. Hô hấp 7

1.1.1.3. Hao hụt do thoát hơi nước 8

1.1.1.4. Các yếu tố gây suy giảm chất lượng 8

1.1.2. Các phương pháp bảo quản rau quả 10

1.1.2.1. Nhiệt độ thấp, độ ẩm tương đối (RH) cao 10

1.1.2.2. Bảo quản bằng hóa chất 10

1.1.2.3. Bảo quản bằng tia bức xạ 11

1.1.2.4. Bảo quản trong môi trường khí quyển điều khiển CA 11

1.1.2.5. Bảo quản trong môi trường khí quyển biến đổi MA 11

1.2. Bảo quản bằng lớp phủ ăn được 12

1.2.1. Lớp phủ trên cơ sở polysaccarit 12

1.2.2. Lớp phủ trên cơ sở protein 13

1.2.3. Lớp phủ trên cơ sở lipit 13

1.2.4. Lớp phủ trên cơ sở shellac từ cánh kiến đỏ 14

1.2.5. Lớp phủ trên cơ sở polyvinyl axetat 16

1.3. Bảo quản rau quả bằng bao gói khí quyển biến đổi 20

1.3.1. Thiết kế và lựa chọn vật liệu 20

1.3.1.1. Độ thẩm thấu của màng bao gói và thông lượng trao đổi khí của hệ bao gói

............................................................................................................................21 1.3.1.2. Thiết kế bao gói biến đổi khí quyển .........................................................25

1.3.1.3. Vật liệu chế tạo MAP 26

1.3.2. Công nghệ chế tạo bao gói MAP 36

1.3.3. Phương pháp điều chỉnh độ thấm khí qua màng MAP 39

1.3.3.1. Điều chỉnh độ dày màng 39

1.3.3.2. Phương pháp đục lỗ 39

1.3.3.3. Bổ sung phụ gia điều chỉnh độ thẩm thấu khí 40

1.3.4. Ứng dụng bao gói MAP để bảo quản rau quả tươi sau thu hoạch 42

1.3.4.1. Sơ lược tình hình bảo quản hoa quả bằng MAP 42

1.3.4.2. Công nghệ bảo quản hoa quả tại Việt Nam 45

1.3.4.3. Các nghiên cứu bảo quản 2 loại quả được đề cập 47

1.4. Tình hình nghiên cứu rau, quả sau thu hoạch ở Việt Nam 51

1.4.1. Giới thiệu về quả vải 53

1.4.2. Giới thiệu về quả mận 54

CHƯƠNG 2. THỰC NGHIỆM 57

2.1. Nguyên vật liệu và hoá chất 57

2.2. Dụng cụ và thiết bị 58

2.2.1. Dụng cụ 58

2.2.2. Thiết bị sử dụng 58

2.3. Phương pháp thực nghiệm, tổng hợp, gia công 59

2.3.1. Nghiên cứu chế tạo vật liệu bảo quản quả dạng dung dịch từ shellac 59

2.3.1.1. Xác định tính chất của nguyên liệu shellac 59

2.3.1.2. Tạo màng và xác định tính chất của màng shellac chứa chất hoá dẻo 60

2.3.2. Nghiên cứu chế tạo vật liệu bảo quản quả dạng nhũ tương PVAc 60

2.3.2.1. Nghiên cứu quá trình tổng hợp PVAc bằng phương pháp trùng hợp nhũ tương 60

2.3.2.2. Tạo màng từ nhũ tương PVAc chứa chất hoá dẻo 62

2.3.2.3. Các phương pháp phân tích, đánh giá 62

2.3.3. Chế tạo màng bao gói khí quyển biến đổi 62

2.3.3.1. Trộn và cắt hạt nhựa tạo masterbatch (MB) và compound (CP) 62

2.3.3.2. Thổi màng và đánh giá các tính chất của màng MAP 65

2.3.4. Xác định độ thấm hơi nước của màng MAP và các lớp phủ 66

2.3.5. Thử nghiệm vật liệu bảo quản cho các loại quả 67

2.3.5.1. Nguyên liệu 67

2.3.5.2. Bảo quản mận bằng lớp phủ shellac 68

2.3.5.3. Bảo quản mận bằng lớp phủ PVAc 69

2.3.5.4. Bảo quản mận bằng màng MAP 70

2.3.5.5. Bảo quản vải bằng màng MAP 70

2.3.5.6. Các phương pháp đo đạc, đánh giá 71

CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 73

3.1. Nghiên cứu chế tạo vật liệu bảo quản quả dạng dung dịch từ shellac 73

3.1.1. Tạo màng và xác định tính chất của màng shellac chứa chất hoá dẻo 74

3.1.1.1. Hình thái học bề mặt của màng 74

3.1.1.2. Tính chất cơ lý của màng shellac 74

3.1.1.3. Độ thấm hơi nước của màng shellac 75

3.1.1.4. Tính chất nhiệt của màng shellac 76

3.2. Nghiên cứu chế tạo vật liệu bảo quản quả dạng nhũ tương PVAc 77

3.2.1. Nghiên cứu quá trình tổng hợp PVAc bằng phương pháp trùng hợp nhũ tương

................................................................................................................................ 77

3.2.1.1. Lựa chọn chất nhũ hóa 77

3.2.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian 79

3.2.1.3. Ảnh hưởng của nồng độ chất khơi mào 80

3.2.1.4. Ảnh hưởng của nồng độ monome 81

3.2.1.5. Ảnh hưởng của chất chuyển mạch 81

3.2.2. Một số đặc trưng lý hoá và tính chất của màng trên cơ sở PVAc 83

3.3. Nghiên cứu công nghệ chế tạo màng bao gói khí quyển biến đổi 89

3.3.1. Nghiên cứu quá trình trộn và cắt hạt nhựa 89

3.3.2. Nghiên cứu quá trình thổi màng 93

3.3.2.1. Ảnh hưởng của phương pháp đùn thổi đến sự phân tán phụ gia trong màng

............................................................................................................................93

3.3.2.2. Ảnh hưởng của các thông số công nghệ tới chiều dày màng MAP 107

3.3.3. Một số tính chất và đặc trưng lý hoá của màng MAP 108

3.3.3.1. Tính chất cơ lý của màng MAP 108

3.3.3.2. Tính chất nhiệt của màng MAP 109

3.3.3.3. Độ thấm hơi nước của màng MAP 114

3.4. Ứng dụng các loại vật liệu để bảo quản vải và mận 116

3.4.1. Nghiên cứu bảo quản mận bằng các chế phẩm tạo màng phủ 117

3.4.1.1. Bảo quản mận bằng lớp phủ shellac 117

3.4.1.2. Bảo quản mận bằng lớp phủ PVAc 123

3.4.2. Nghiên cứu bảo quản vải và mận bằng màng bao gói khí quyển biến đổi (MAP)

.............................................................................................................................. 128