Nghiên cứu chế tạo, tính năng của màng tổ hợp ăn được HPMC/sáp ong thăm dò ứng dụng trong bảo quản chanh không hạt

thì làm giảm sự hao hụt khối lượng quả sau bảo quản tốt hơn so với màng HPMC. Đồng thời HPMC có vai trò Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 229 thẩm thấu khí CO2 tốt nên khi có mặt sáp ong nhưng cường độ trao đổi khí CO2 không thay đổi đáng kể. Đánh giá hình thái học bề mặt của màng composite (CT4c) với màng đối chứng CT1c: Màng đơn HPMC. Hình 3.8: Hình SEM màng CT4c (trái) và CT1c (phải) Nghiên cứu hình thái học bề mặt của màng cung cấp thông tin liên quan về sự sắp xếp của các thành phần, cho phép chúng ta hiểu rõ hơn về cơ chế truyền hơi nước và tính chất cơ học. Cấu trúc bề mặt màng HPMC không bổ sung sáp ong khá trơn và đồng nhất. Do sự hiện diện của các giọt sáp, bề mặt của màng nhũ tương thô ráp và không đồng đều, sự gián đoạn cấu trúc với sự hình thành của hai giai đoạn (lipid và polymer). Mặc dù trong nhìn bằng mắt thường các màng đồng nhất và không có độ xốp, khi quan sát ở mức độ vi mô (SEM), chúng cho thấy độ nhám với sự hiện diện của lỗ khí bên trong. Do được phân bố để hình thành các tập hợp lipid lớn hơn cả bên trong và trên bề mặt màng (Mehran Ghasemlou et all, 2011). Đánh giá tính chất cơ lý của màng composite (CT4c) với màng đối chứng CT1c: màng đơn HPMC. Hình 3.9: Độ bền kéo đứt (TS) và độ giãn dài khi đứt (EB) của màng CT1c và CT4c Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 230 Từ kết quả bảng và đồ thị trên cho thấy thêm chất béo (sáp ong) làm giảm mạnh độ bền kéo đứt và tăng độ giãn dài khi đứt. Tăng nồng độ của sáp ong làm giảm độ bền kéo, nhưng tăng độ giãn dài khi đứt do hiệu ứng dẻo của chúng (Kanokrat Limpisophon et all, 2010), lipid thiếu kết dính cấu trúc toàn vẹn (Gontard, N.et all, 1995). Kết hợp lipid trong các màng dựa trên protein hoặc polysaccharide có thể can thiệp vào các tương tác chuỗi – chuỗi polymer và cung cấp các miền linh hoạt trong màng phim. Kết quả có thể là hiệu ứng làm dẻo, bao gồm giảm độ bền màng và tăng tính linh hoạt (Talens, P. et all, 2005). Đánh giá kết quả đo FTIR của màng composite (CT4c) với màng đối chứng CT1c: màng đơn HPMC. Hình 3.10: Phổ hồng ngoại màng CT1c (trái) và sáp ong (phải) Hình 3.11: Phổ hồng ngoại màng CT4c Trên phổ hồng ngoại của màng HPMC (CT1c) và màng tổ hợp HPMC/sáp ong (CT4c) đều xuất hiện: Peak 3455.6 – 3400.6 cm–1 đặc trưng cho giãn O–H khi có liên kết Hydrogen ngoại phân tử. Trên phổ hồng ngoại của màng HPMC (CT1c) không có giãn đặc trưng cho nhóm este. Trên phổ hồng ngoại của màng tổ hợp HPMC/sáp ong (CT4c) và sáp ong đều xuất hiện: Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 231 – Peak 1736.52 – 1735.63 cm–1 đặc trưng cho nhóm cacbonyl (C=O), peak 1173.37 – 1196 cm–1 đặc trưng cho giãn bất đối xứng O–C–C. Từ đó suy ra xuất hiện nhóm este. – %T peak cacbonyl (C=O) của CT4c nhỏ hơn sáp ong và màng HPMC đơn không có nhóm este, điều này cho thấy màng CT4c có mặt este nhiều hơn và có thế xuất hiện axit cacboxyl (của axit oleic). Từ đó cho thấy màng tổ hợp HPMC/sáp ong đã tạo được liên kết ngang (este), có tính chất rất tốt với màng. Đánh giá kết quả đo TGA của màng composite (CT4c) với màng đối chứng CT1c: Màng đơn HPMC. Hình 3.12: Tính ổn định nhiệt của màng CT1c (trái) và CT4c (phải) Sự ổn định nhiệt của HPMC (CT1c), composite HPMC/sáp ong (CT4c) được nghiên cứu bằng cách thực hiện TGA. Tính ổn định nhiệt được quan sát thấy rằng có sự khác biệt đáng kể trong sự xuống cấp nhiệt của HPMC tinh khiết so với màng composite HPMC/sáp ong. Điều này cho thấy sự kết hợp của sáp ong đã làm thay đổi đáng kể tính ổn định nhiệt của HPMC tinh khiết. Màng composite HPMC/sáp ong có độ bền nhiệt tốt hơn so với phim HPMC thuần túy. KẾT LUẬN Việc chế tạo sản phẩm màng dạng tổ hợp có 2 thành phần HPMC/sáp ong, đã kết hợp các tính chất có lợi của các vật liệu khác nhau để cải tiến các chức năng như độ thấm khí, độ bóng, độ bền,... Thúc đẩy việc nghiên cứu và sử dụng có hiệu quả màng polyme tự nhiên không độc hại trong bảo quản rau quả sau thu hoạch. Nâng cao giá trị kinh tế đối với nguồn nguyên liệu sáp ong và xenlulozo – HPMC (gai, tre, nứa,), và nguồn tài nguyên chưa được khai thác hiệu quả trong công nghiệp. Nâng cao hiệu quả bảo quản trái cây khi sử dụng màng tổ hợp so với trước đây sử dụng các sản phẩm tạo màng một thành phần. Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu đã thu được có thể đưa ra một số kết luận như sau: – Nghiên cứu chế tạo màng tổ hợp HPMC/sáp ong đi từ khung HPMC (5%) và các thành phần PG (2%), sáp ong (5%), OA (1%). Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 232 – Dựa trên khảo sát các tính chất của màng (giảm cường độ hô hấp và khả năng cản nước cao hơn so với quả chanh không hạt chưa được bảo quản), đã chứng minh cải thiện nhược điểm của HPMC tính háo nước và nhược điểm của sáp ong là hô hấp yếm khí. – Từ kết quả FTIR cho thấy, màng tổ hợp HPMC/sáp ong đã tạo được liên kết ngang (este), có tính chất rất tốt với màng. – Lựa chọn chất hóa dẻo PG đã đạt hiệu quả trong làm tăng độ dãn dài khi đứt nhưng lại làm giảm độ bền kéo đứt của màng tổ hợp. – Khi sử dụng OA làm chất nhũ hóa, giúp sáp ong phân bố đều với kích thước vi nhũ trong chế phẩm tổ hợp HPMC/sáp ong và tăng khả năng phân tán, không bị tách lớp. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] 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. [2] ASTM, Standard Test Method for Tensile Properties of Thin Plastic Sheeting, D882 – 02, In Annual Book of ASTM Standards, Vol 15, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA, USA, 1989. [3] A.Jiménez, M.J.Fabra, P.Talens (2010), Effect of lipid self–association on the microstructure and physical properties of hydroxypropyl–methylcellulose edible films containing fatty acids, Carbohydrate Polymers, Volume 82, Issue 3, Pages 585–593. [4] Garcia, M. A., Martino, M. N., & Zaritzky, N. E. (2000), Lipid addition to improve barrier properties of edible starch–based films and coatings, Journal of Food Science, 65(6), 941– 947. [5] Gontard, N.et all (1995), Water vapour permeability of edible bilayer films of wheat gluten and lipids, International Journal of Food Science and Technology, Vol 30, page 49–56. [6] Kanokrat Limpisophon et all (2010), Characterisation of gelatin–fatty acid emulsion films based on blue shark (Prionace glauca) skin gelatin, Food Chemistry, Vol 122, page 1095– 1101. [7] Hanpin Lim and Stephen W. Hoag (2013), Plasticizer Effects on Physical–Mechanical Properties of Solvent Cast Soluplus® Films, AAPS PharmSciTech, 14(3): 903–910 [8] Mehran Ghasemlou et all (2011), Characterization of edible emulsified films with low affinity to water based on kefiran and oleic acid, International Journal of Biological Macromolecules 49, 378–384. [9] M.J. Fabra et all (2011), Influence of the homogenization conditions and lipid self– association on properties of sodium caseinate based films containing oleic and stearic acids, Food Hydrocolloids, Vol 25, 1112–1121. Hội nghị Khoa học An toàn dinh dưỡng và An ninh lương thực lần 2 năm 2018 233 [10] Parameswara Rao Vuddanda et all (2017), Effect of plasticizers on the physico–mechanical properties of pullulan based pharmaceutical oral films, European Journal of Pharmaceutical Sciences, Vol 96, page 290–298. [11] Romero Bastida et all (2004), Effect of plasticizer ph and hydration on the mechanical and barrier properties of zein and ethylcellulose films efecto de plastificante pH, European Journal of Pharmaceutical Sciences, Vol 96, page 290–298. [12] Sana Asrar, (2015), Development and charcterization of shellac–hydroxypropyl methyl cellulose composite films with acid catalyst, All Theses, paper 1438. [13] Talens, P et all (2005), Plasticizing effects of beeswax and carnauba wax on tensile and water vapour permeability properties of whey protein films, Food Engineering and Physical Properties, Vol 70, page 239–243. RESEARCH, MANUFACTURE, FEATURES OF HPMC/BEESWAX EDIBLE COMPOSITE FILM AND EXPLORING THE APPLICATION IN PRESERVING SEEDLESS LIME ABSTRACT The HPMC/beewax edible composite films was created based on the evaluation of processes: HPMC gelatinous, beewax emulsion and HPMC/beewax composite. Features of the composite film are as follows: Tensile strength (TS), Elongation at break (EB), Thermogravimetric Analyzer (TGA), Scanning electron micrographs (SEM), Fourier Transform InfraRed (FTIR). HPMC (1%, 3% and 5%) gelatinous: investigation of plasticizer type (propylene glycol – PG, polyethylene glycol – PEG); PG plasticizer contents (0%, 0.5%, 2% và 5%). With beewax emulsion: investigation of beewax contents (0%, 0.5%, 2% và 5%); emulsifier type (oleic acid – OA,stearic acid – SA); OA contents (1%, 3% và 5%). HPMC gelatinous and HPMC/beewax composite films are explored the application in preserving seedless lemons. Evalution of preservation effects by characteristics respiratory intensity, weight loss of before and after fruits preservation. Effective features of films form process as well as characteristics of evaluation HPMC/beewax edible composite films are researched and analyzed based on experiment results and previous studies. Key words: HPMC, beewax, edible composite films.