Chương 1: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về màng bao trên trái cây 1. Giới thiệu về màng bao trên trái cây Trái cây và rau quả rất cần thiết trong chế độ ăn uống của con người vì những lợi ích sức khỏe và dinh dưỡng. Tuy nhiên, trái cây và rau quả là những sản phẩm có thời hạn bảo quản sau thu hoạch tương đối ngắn, vì sự hô hấp vẫn tiếp tục diễn ra cho đến khi chúng được sử dụng và dễ bị thay đổi do các quá trình sinh lý, sinh hóa, cũng có thể có nguồn gốc vật lý hoặc bệnh lý, dẫn đến tổn thất về kinh tế (Palou et al.
Trái cây và rau quả bị sụt giảm khối lượng trong quá trình xử lý và bảo quản sau thu hoạch do sự thoát hơi nước, dẫn đến thay đổi kết cấu và co rút bề mặt dẫn tới ảnh hưởng đến thời hạn sử dụng của chúng. Mặt khác, trái cây bị mềm nhũn trong quá trình bảo quản cũng được quy cho sự suy giảm của các thành phần trái cây, chủ yếu là pectin, do hoạt động của các enzyme khác nhau (Sapper & Chiralt, 2018). Trái cây có môi trường khá acid, đây cũng chính là cơ chế tự nhiên chống lại sự xâm nhập của vi khuẩn. Do đó, hư hỏng của trái cây và các sản phẩm trái cây hầu như luôn luôn do nấm (Nguyen Van Long et al.
Hư hỏng trên trái cây do bệnh các bệnh do nấm xảy ra cả ở nông trại, trong quá trình bảo quản và trong điều kiện phân phối thương mại có thể đạt hơn 25% tổng sản lượng ở các nước công nghiệp và hơn 50% ở các nước đang phát triển (Nunes, 2012; Spadaro et al. Các phương pháp xử lý sau thu hoạch bằng sáp hoặc thuốc diệt nấm hóa học đã được sử dụng trong nhiều năm để kiểm soát sâu bệnh sau thu hoạch và kéo dài thời gian bảo quản trái cây. Tuy nhiên, việc áp dụng liên tục các phương pháp xử lý này đã dẫn đến các vấn đề về sức khỏe và môi trường, liên quan đến dư lượng hóa chất hoặc sự gia tăng của các chủng nấm mốc gây bệnh kháng thuốc. Những hạn chế ngày càng tăng, nhu cầu ngày càng tăng của người tiêu dùng đối với các sản phẩm thực phẩm tươi sống chất lượng cao, được chế biến tối thiểu đã tăng cường tìm kiếm các phương pháp và công nghệ bảo quản mới.
Việc sử dụng lớp phủ trên bề trái cây và rau quả đã nổi lên như một sự thay thế hiệu quả và thân thiện với môi trường để kéo dài thời hạn sử dụng và bảo vệ chúng khỏi các tác động môi trường có hại (Karaca et al. Những màng như vậy, được sử dụng làm lớp phủ, có thể tạo ra các rào cản đối với khí và hơi nước, làm giảm sự hô hấp, sự mất khối lượng và duy trì độ cứng của sản phẩm tươi, ngoài ra còn cung cấp độ bóng cho các sản phẩm được phủ. Hơn nữa, lớp phủ có thể đóng vai trò là chất mang nhiều loại thành phần chức năng như: chất kháng khuẩn, chất chống oxy hóa, chất chống hóa nâu, chất dinh 1 do an dưỡng hoặc các hợp chất tạo hương và tạo màu (Fagundes et al., 2015; Raybaudi-Massilia et al., 2016); do đó tăng cường sự ổn định, chất lượng và an toàn thực phẩm (Mariniello et al. Áp dụng lớp phủ là một kỹ thuật đơn giản và hiệu quả, có thể giúp giảm tổn thất sau thu hoạch và tăng thời hạn sử dụng của trái cây (Zagory & Kader, 1988).
Tuy nhiên, lớp phủ có thể không phải lúc nào cũng thuận lợi vì sự biến đổi của khí quyển bên trong có thể làm giảm oxy có sẵn dẫn đến quá trình lên men; có thể được loại trừ chỉ bằng một lớp sáp mỏng để cho phép trao đổi khí qua nó (Sapper & Chiralt, 2018). Các yếu tố khác nhau có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của lớp phủ bề mặt là loại trái cây, diện tích bề mặt được phủ lớp phủ, độ dày lớp phủ và tính thấm, và nhiệt độ (Cisneros-Zevallos & Krochta, 2005). Guilbert đã sử dụng các lớp phủ ăn được phủ bên ngoài cho các loại trái cây nhiệt đới dễ hỏng và đạt được sự bảo quản mà không ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của chúng (Stéphane Guilbert et al.Ví dụ về các loại trái cây và rau quả thường được bọc bằng sáp là táo, lê, chuối, trái cây họ cam quýt, dưa chuột, hạt tiêu và cà chua. Việc bịt kín đầu thân xoài bằng parafin nóng chảy hoặc các lớp phủ khác ngăn ngừa hư hỏng do thối đầu và thán thư, và tăng thời hạn sử dụng bằng cách kiểm soát hô hấp (Wang et al.
Trong nghiên cứu hiện tại, các phương pháp xử lý sau thu hoạch khác nhau (bọc màng trong các vật liệu thông thường và phân hủy sinh học, thực phẩm, lớp phủ bề mặt) đã được đánh giá về sự phù hợp của chúng để ngăn chặn mất chất lượng các hợp chất hoạt tính sinh học trong các loại trái cây và rau quả dễ hỏng như rau diếp (Lactuca sativa var.), pepino dulce (Solanum muricatum Ait.) và củ cải (Raphanus sativus L.) (Schreiner et al. Nghiên cứu chuyên sâu đã được dành cho việc áp dụng lớp phủ ăn được như một phương tiện để cải thiện chất lượng và thời hạn sử dụng của trái cây. Chẳng hạn, Fakhouri, Martelli, Caon, Velasco & Mei, 2015 đã nghiên cứu ảnh hưởng của lớp phủ tinh bột ngô tự nhiên hoặc sáp đến chất lượng của nho (Fakhouri et al., 2015); Nadim, Ahmadi, Sarikhani & Amiri Chayjan (2015) đã áp dụng các lớp phủ từ methylcellulose cho dâu tây cho mục đích nghiên cứu chất lượng của chúng trong suốt quá trình bảo quản (Nadim et al., 2015); và Muangdech đã phát triển một loại lớp phủ ăn được dựa trên gel lô hội, chitosan và sáp carnauba để nghiên cứu thời gian bảo quản sau thu hoạch của xoài (Muangdech, 2016). Đây chỉ là một số ví dụ của nhiều nghiên cứu được công bố về chủ đề này.
Ngoài ra cũng có một số nghiên cứu vè hoạt tính kháng nấm của các loại thực vật tự nhiên (Marín et al. Hoạt tính kháng nấm của một số chất chiết xuất từ thực vật, như Aloe vera, có thể được quy cho sự hiện diện của các hợp chất hoạt tính sinh học, chẳng hạn như quinone và hợp chất phenol (flavonoid), 2 do an có thể ít nhiều hoạt động chống lại các loại nấm khác nhau. Chiết xuất thực vật Moringa có ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ tăng trưởng của C. theobromae, một thực tế có thể liên quan chặt chẽ với nồng độ cao của các hợp chất phenolic trong mô (Tesfay et al.
Gel lô hội cũng có hiệu quả trong việc kiểm soát sự phát triển của một số loại nấm, thể hiện hiệu quả lớn nhất đối với F. Khi được kết hợp vào ma trận tinh bột ngô theo tỷ lệ tinh bột rắn Aloe vera lên tới 1: 1, sử dụng glycerol làm chất làm dẻo, các lớp phủ này có hiệu quả trong việc kiểm soát sự phân hủy nấm trong cà chua anh đào và là một chất thay thế tự nhiên, không độc hại cho thuốc diệt nấm tổng hợp (Ortega-Toro et al. Cơ chế tạo tạo màng Lớp phủ bề mặt được sản xuất từ các vật liệu có khả năng tạo cấu trúc màng. Trong quá trình sản xuất, vật liệu dùng để tạo lớp phủ phải được phân tán và hòa tan trong dung môi như nước, rượu hoặc hỗn hợp nước và rượu hoặc hỗn hợp các dung môi khác.
Chất hóa dẻo, chất kháng vi sinh vật, phụ gia tạo màu hoặc tạo hương vị có thể được thêm vào trong quá trình này. Điều chỉnh pH hoặc làm nóng các dung dịch được áp dụng cho các polymer cụ thể để tạo điều kiện phân tán tốt hơn. Dung dịch màng sau đó được đổ khuôn và sấy khô ở nhiệt độ đến độ ẩm tương đối phù hợp để có thể thu được màng. Trong các ứng dụng trên thực phẩm, lớp phủ bề mặt có thể được áp dụng cho thực phẩm bằng một số phương pháp như nhúng, phun, trải và quét sau đó làm khô (Yai, 2008).
Các hợp chất có khả năng tạo màng thường được ứng dụng có thể là protein, polysacaride, lipid hoặc hỗn hợp của chúng (Gennadios et al. Chất hóa dẻo và các chất phụ gia khác được kết hợp với màng để biến đổi các tính chất vật lý hoặc bổ sung các chức năng khác của màng (Han, 2013). Biopolymer có nhiều cơ chế tạo màng, bao gồm các lực liên phân tử như liên kết cộng hóa trị (ví dụ: liên kết disulfide và liên kết ngang), tương tác tĩnh điện, tương tác kỵ nước hoặc ion. Cơ chế tạo màng phải là một quy trình thích hợp, bao gồm các yếu tố thay đổi pH, bổ sung muối, gia nhiệt, biến đổi enzyme, sấy khô, sử dụng dung môi cấp thực phẩm hoặc phản ứng với các loại khác hóa chất cấp thực phẩm.
Việc kiểm soát các điều kiện khác nhau trong quá trình chế tạo là rất quan trọng vì những thay đổi trong điều kiện điều trị có thể làm thay đổi động học và cơ chế phản ứng (Stéphane Guilbert et al., 1997) Màng bao lý tưởng và phù hợp nên có các đặc điểm sau (Dangaran et al., 2009): • Không chứa các thành phần độc hại, gây dị ứng và không tiêu hóa được. 3 do an • Màng bao phải bền về cấu trúc và hạn chế sự hư hỏng cơ học trong quá trình vận chuyển, xử lý và phân phối. • Có độ bám dính tốt trên bề mặt thực phẩm cần bảo vệ, cung cấp độ phủ đồng đều. • Kiểm soát sự thoát ẩm cả trong và ngoài thực phẩm được bảo vệ để duy trì độ ẩm mong muốn trong quá trình bảo quản.
• Cung cấp tính bán thấm để duy trì trạng thái cân bằng bên trong của các khí liên quan đến hô hấp hiếu khí và kỵ khí, do đó làm chậm quá trình hư hỏng. • Ngăn ngừa viêc mất hoặc hấp thu các thành phần ổn định mùi thơm, hương vị, dinh dưỡng và các đặc tính cần thiết cho sự chấp nhận của người tiêu dùng trong khi không làm thay đổi hương vị hoặc hình thức • Cung cấp sự ổn định bề mặt sinh hóa và vi sinh, chống ô nhiễm, sâu bệnh, tăng sinh vi khuẩn và các loại vi sinh vật gây bệnh khác • Duy trì hoặc tăng cường tính thẩm mỹ và các thuộc tính cảm quan (ngoại hình, mùi vị, v.) của sản phẩm • Phục vụ như là chất mang cho các chất phụ gia mong muốn như hương vị, hương thơm, màu, chất dinh dưỡng và vitamin. Sự kết hợp của các chất chống oxy hóa và các chất chống vi sinh vật có thể được giới hạn trên bề mặt thông qua việc sử dụng các màng ăn được, do đó giảm thiểu chi phí và hương vị xâm nhập.