Luận văn thạc sĩ: Tạo màng từ chitosan biến tính với anhydride và aldehyde ứng dụng trong bao bì thực phẩm

• Tác giả: Đoàn Hồng Trúc
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Vinh Tiến
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Hóa Học Và Thực Phẩm
• Đề tài: Tạo Màng Từ Chitosan Biến Tính Với Một Số Anhydride Và Aldehyde Ứng Dụng Làm Bao Bì Thực Phẩm
• Loại tài liệu: thesis
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan về nguyên liệu
• 1.2. Tổng quan về chitosan
• 1.3. Tổng quan về nguồn gốc chitosan
• 1.4. Tính chất của chitosan
• 1.5. Ứng dụng của chitosan
• 1.6. Tổng quan về sản xuất màng chitosan
• 1.7. Tổng quan về Anhydride acetic
• 1.8. Tổng quan về anhydride benzoic
• 1.9. Tổng quan về vanillin
• 1.10. Tổng quan về cinamaldehyde
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNH
• 2.1. Vật liệu và thiết bị
• 2.2. Thiết bị sử dụng
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4. Sơ đồ quá trình nghiên cứu
• 2.5. Quy trình thực hiện
• 2.6. Phổ hồng ngoại FTIR - Fourier Transform Infrared Spectroscopy
• 2.7. Xác định độ ẩm, độ hấp thụ nước, độ tan trong nước của màng
• 2.8. Khảo sát sự giải phóng chất dùng để biến tính vào trong dung dịch cồn 50% theo thời gian
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. Phân tích cấu trúc hoá học thông qua phổ FTIR
• 3.2. Phổ FTIR của màng Cs biến tính bằng anhydride acetic (Ac:Cs)
• 3.3. Phổ FTIR của màng Cs biến tính bằng anhydride benzoic (Be:Cs)
• 3.4. Phổ FTIR của màng Cs biến tính bằng cinnamaldehyde (Cin:Cs)
• 3.5. Phổ FTIR của màng Cs biến tính bằng vanillin (Va:Cs)
• 3.6. So sánh phổ FTIR ở các chất khác nhau
• 3.7. Độ ẩm, khả năng hấp thụ nước và khả năng hoà tan trong nước
• 3.8. Khảo sát sự giải phóng chất dùng để biến tính vào trong dung dịch cồn 50% theo thời gian
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về luận văn thạc sĩ tạo màng từ chitosan

Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển màng từ chitosan biến tính với một số anhydride và aldehyde. Mục tiêu chính là tạo ra một loại màng có khả năng bảo quản thực phẩm hiệu quả hơn. Chitosan là một polysaccharide tự nhiên, có khả năng phân hủy sinh học, được sử dụng rộng rãi trong ngành bao bì thực phẩm. Việc biến tính chitosan bằng các chất như anhydride và aldehyde không chỉ cải thiện tính chất cơ học mà còn tăng cường khả năng kháng khuẩn của màng.

1.1. Ứng dụng của chitosan trong bao bì thực phẩm

Chitosan được sử dụng rộng rãi trong ngành bao bì thực phẩm nhờ vào tính chất sinh học và khả năng chống vi khuẩn. Việc sử dụng màng chitosan giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm, giữ lại giá trị dinh dưỡng và giảm thiểu lãng phí thực phẩm.

1.2. Tính chất của màng chitosan biến tính

Màng chitosan biến tính có tính chất cơ học tốt hơn so với màng chitosan nguyên bản. Sự biến tính này giúp cải thiện độ bền, khả năng chống thấm nước và khả năng kháng khuẩn, từ đó nâng cao hiệu quả bảo quản thực phẩm.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu màng chitosan

Mặc dù chitosan có nhiều ưu điểm, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc ứng dụng của nó. Một trong những vấn đề chính là tính dễ tan trong nước của màng chitosan. Điều này làm giảm khả năng sử dụng trong môi trường ẩm ướt. Ngoài ra, tính chất cơ học của màng chitosan cũng chưa đạt yêu cầu cho một số ứng dụng thực tế.

2.1. Tính dễ tan của màng chitosan

Màng chitosan dễ tan trong nước, điều này gây khó khăn trong việc bảo quản thực phẩm. Việc bổ sung các anhydride và aldehyde có thể giúp cải thiện tính chất này, nhưng cần phải nghiên cứu kỹ lưỡng để đạt được hiệu quả tối ưu.

2.2. Tính chất cơ học của màng chitosan

Tính chất cơ học của màng chitosan thường không đủ mạnh để đáp ứng yêu cầu trong một số ứng dụng bao bì thực phẩm. Việc biến tính bằng các chất như anhydride và aldehyde có thể cải thiện độ bền kéo và độ giãn dài của màng.

III. Phương pháp nghiên cứu màng chitosan biến tính

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp biến tính chitosan bằng cách kết hợp với các anhydride và aldehyde. Các tỷ lệ mol và thời gian phản ứng được điều chỉnh để tối ưu hóa tính chất của màng. Phương pháp phân tích như phổ FTIR được sử dụng để xác định cấu trúc hóa học của màng sau khi biến tính.

3.1. Quy trình biến tính chitosan

Quy trình biến tính chitosan bao gồm việc hòa tan chitosan trong dung dịch acid, sau đó thêm các anhydride và aldehyde vào. Thời gian phản ứng và tỷ lệ mol được điều chỉnh để đạt được màng có tính chất mong muốn.

3.2. Phân tích cấu trúc màng chitosan

Phân tích cấu trúc của màng chitosan được thực hiện bằng phương pháp phổ FTIR. Kết quả cho thấy sự thay đổi trong cấu trúc hóa học của màng sau khi biến tính, từ đó xác định được tính chất của màng.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy màng chitosan biến tính có khả năng kháng khuẩn tốt hơn và độ bền cơ học cao hơn so với màng chitosan nguyên bản. Các ứng dụng thực tiễn của màng này bao gồm bảo quản thực phẩm tươi sống và thực phẩm chế biến sẵn. Việc sử dụng màng chitosan biến tính có thể giúp giảm thiểu lãng phí thực phẩm và bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng.

4.1. Khả năng kháng khuẩn của màng chitosan

Màng chitosan biến tính cho thấy khả năng kháng khuẩn vượt trội, giúp bảo quản thực phẩm lâu hơn. Các aldehyde như vanillin và cinnamaldehyde có tác dụng kháng khuẩn mạnh, làm tăng hiệu quả bảo quản.

4.2. Ứng dụng trong bảo quản thực phẩm

Màng chitosan biến tính có thể được ứng dụng trong bảo quản thực phẩm tươi sống và thực phẩm chế biến. Việc sử dụng màng này giúp giữ lại giá trị dinh dưỡng và giảm thiểu sự phát triển của vi sinh vật.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về màng chitosan biến tính mở ra nhiều triển vọng trong việc phát triển các vật liệu bao bì sinh học. Việc cải thiện tính chất của màng chitosan không chỉ giúp nâng cao hiệu quả bảo quản thực phẩm mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quy trình sản xuất và ứng dụng của màng này.

5.1. Tương lai của màng chitosan trong bao bì thực phẩm

Màng chitosan biến tính có tiềm năng lớn trong ngành bao bì thực phẩm. Việc phát triển các công thức biến tính mới có thể giúp cải thiện tính chất và mở rộng ứng dụng của màng này.

5.2. Định hướng nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu tiếp theo nên tập trung vào việc tối ưu hóa tỷ lệ mol và thời gian phản ứng để đạt được màng có tính chất tốt nhất. Ngoài ra, cần nghiên cứu thêm về khả năng tương tác của màng với các loại thực phẩm khác nhau.