Trong quá trình bảo quản, chất lượng rau quả sẽ dần bị suy giảm. Nguyên nhân là do các quá trình bay hơi nước, mất khối lượng tự nhiên, hô hấp, sinh nhiệt… Khi đó, rau quả mất khả năng kháng khuẩn và thời gian bảo quản giảm. Một trong những biện pháp hạn chế nguyên nhân gây hư hỏng là tạo màng bao trên bề mặt rau quả. Trong bài viết này, hãy cùng Foodnk tìm hiểu về phương pháp bảo quản rau quả bằng màng polymer sinh học nhé!
Bảo quản rau quả bằng màng polymer sinh học là gì?
Bảo quản rau quả bằng màng polymer sinh học là phương pháp sử dụng màng từ các vật liệu sinh học để bao quanh rau quả. Phương pháp nhằm mục đích ngăn cản sự tiếp xúc giữa rau quả với vi sinh vật, O2 và hạn chế thoát ẩm.
Khi trên bề mặt có màng bao, nước từ bên trong rau quả sẽ khó bay hơi ra ngoài. Do đó, rau quả không bị héo, hạn chế sự giảm khối lượng tự nhiên. Rau quả không bị rơi vào tình trạng rối loạn sinh hóa, sinh lý do mất nhiều nước.
Hơn nữa, màng bao cũng tạo vùng khí quyển có nồng độ O2 thấp. Đây là nguyên nhân giúp hạn chế hô hấp, nhờ vậy mà sự tổn hao chất khô của rau quả được giảm thiểu.
Đối với vi sinh vật, màng bao là một màng bảo vệ, hạn chế sự xâm nhập của vi sinh vật vào rau quả. Tác dụng ngăn ngừa vi sinh vật càng cao khi chất tạo màng bao có chứa các thành phần kháng khuẩn.
Tuy nhiên, các màng bao vẫn phải có các lỗ hở li ti hay có độ thâm khí nhất định. Mục đích là để có đủ lượng oxy cần thiết nhằm duy trì mức độ hô hấp tối thiểu. Khi đó, quá trình lên men không xảy ra, chất lượng rau quả được đảm bảo.
Phân loại màng polymer sinh học
Hiện nay có rất nhiều loại màng khác nhau được sử dụng để bảo quản rau quả. Trên cơ sở phương pháp sản xuất, các vật liệu polymer tạo màng sinh học được chia thành ba nhóm chính sau:
Polymer được tách trực tiếp từ các nguồn tự nhiên: chủ yếu thu nhận từ thực vật. Ví dụ như các polysaccharide (tinh bột, cellulose) và protein (gluten của bột mì).
Polymer được sản xuất bằng phương pháp tổng hợp hóa học từ monome: Các monome được sản xuất nhờ phương pháp lên men các carbonhydrate tự nhiên. Polymer điển hình cho nhóm này là vật liệu polylactate. Đây là một polyester sinh học được polymer hóa từ các monome là acid lactic.
Polymer sản xuất từ vi sinh vật hoặc vi khuẩn cấy truyền gen: Vật liệu polymer sinh học điển hình nhất trong trường hợp này là polyhydroxy-alkanoat, trong đó chủ yếu là polyhydroxybutyrat (HB).
Một số loại màng polymer sinh học phổ biến trong bảo quản rau quả
Màng chitosan
Chitosan là màng bao sinh học được chế tạo từ chitin. Chitin là thành phần chính trong vỏ của các động vật không xương sống, đặc biệt là giáp xác (tôm, cua). Chitosan là một polymer sinh học có hoạt tính cao, có tính kháng nấm và khả năng tự phân hủy.
Trong bảo quản rau quả, chitosan được hòa tan trong môi trường acid acetic 1,5% để tạo dung dịch chitosan. Trong quá trình này, có thể bổ sung một số phụ gia để tăng tính kháng khuẩn hoặc tính tạo màng. Phụ gia thường được sử dụng là PEG – EG 10% (polyethylene glycol/ethyl glycol = 1/1).
Rau quả tươi sau khi thu hái được phân loại, làm sạch, sau đó nhúng vào dung dịch chitosan đã chuẩn bị. Thời gian nhúng trong dung dịch đủ để tạo lớp màng có độ dày khoảng 30 – 35 µm. Tiếp theo, rau quả được vớt ra và làm khô để tạo màng chitosan.
Màng chitosan tạo thành có tác dụng ức chế hô hấp, giảm thiểu lượng ethylene (chất kích thích quả chín) và kìm hãm sự biến màu của quả trong quá trình bảo quản.
Màng tinh bột
Tinh bột là một hợp chất cao phân tử có khả năng tạo màng tốt. Để tạo màng, các phân tử tinh bột sẽ dàn phẳng ra, sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro gián tiếp qua phân tử nước. Có thể thu được màng từ dịch phân tán trong nước. Tuy nhiên, màng tinh bột có nhược điểm là giòn và dễ rách.
Màng cellulose từ vi khuẩn
Màng cullulose là lớp màng do vi khuẩn Acetobacter xylinum tạo nên trên bề mặt môi trường, có bản chất là hemicellulose. Đây là những polysaccharide không hòa tan trong nước nhưng hòa tan trong dung dịch kiềm. Dùng màng cellulose tạo bởi vi khuẩn để bảo quản dừa tươi có thể giữ nguyên chất lượng của dừa sau 2 tuần bảo quản ở nhiệt độ phòng, trong điều kiện nhiệt độ mát có thể bảo quản đến 4 tuần.
Các loại màng khác
Màng lipid: là loại màng có khả năng hạn chế sự trao đổi khí giữa quả và môi trường khí bên ngoài.
Màng polysaccharide: có độ bền cơ học cao, dễ kéo căng. Màng có khả năng cản sự hấp thu của oxy rất tốt. Ví dụ: màng cellophan.
Màng protein: có cấu trúc từ động vật, cản khí tốt nhưng lại háo nước và thuận lợi cho vi sinh vật phát triển.
Màng ăn được: kết hợp giữa chitosan và hysozome trong lòng trắng trứng gà. Hysozome có khả năng ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật có hại mà không làm thay đổi hương vị và chất lượng rau quả tươi.
Thu Hương Nguyễn
