Tiểu luận đề tài hệ thống phân phối nhũ tương trong thực phẩm chức năng

Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện đào tạo sau đại học  - Tiểu luận Đề tài: Hệ thống phân phối nhũ tương thực phẩm chức GVHD: PGS TS Nguyễn Thị Minh Tú Học viên : Hồ Văn Duy Nguyễn Thị Hà LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Giới thiệu  Mặc dù khơng có định nghĩa quốc tế chấp nhận cho thực phẩm chức năng, nhu cầu người tiêu dùng sản phẩm tự nhiên chất lượng cao tăng năm qua Theo kết xu hướng này, xuất hợp chất dinh dưỡng với lợi ích sức khỏe cung cấp hội tuyệt vời để cải thiện sức khỏe cộng đồng Được biết đến chất có hoạt tính sinh học (thực phẩm-thuốc), loại hợp chất nhận nhiều ý năm gần từ cộng đồng khoa học, người tiêu dùng nhà sản xuất thực phẩm Danh sách thực phẩm chức (ví dụ vitamin, men vi sinh, peptide hoạt tính sinh học chất chống oxy hóa) vô chứng khoa học viễn tưởng cho thấy hỗ trợ phát triển cho sức khỏe, thúc đẩy thành phần thực phẩm (Wildman 2001) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Giới thiệu  Mặc dù chất xác tham gia thực phẩm thuốc chức sinh lý chưa hiểu rõ, cơng nhận việc bổ sung cho thực phẩm matric làm giảm tỷ lệ mắc rủi ro liên quan với số bệnh cải thiện sức khỏe chung đối tượng Vì vậy, cộng đồng khoa học nên phát triển loại thực phẩm chức sáng tạo có tiềm để tạo nên lợi ích sinh lý làm giảm nguy lâu dài việc phát triển bệnh LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nhũ tương thực phẩm    Nhiều loại thực phẩm bán trạng thái nhũ tương hóa bao gồm sản phẩm kem, đồ tráng miệng, bơ, dầu trộn salad, nhũ tương thịt, súp, bơ thực vật đồ uống (BarbosaCanovas cs 1996; McClements 2005) Nhũ tương phân tán pha lỏng hình thức giọt tốt chất lỏng khơng thể trộn lẫn Các giai đoạn thường trộn lẫn dầu nước, đó, nhũ tương phân loại nhũ tương dầu nước hay nước dầu, tùy thuộc vào giai đoạn phân tán Tuy nhiên, hệ thống nhiệt động nhũ tương không ổn định dễ bị bất ổn thời gian lưu trữ Nhũ tương bất ổn xảy thơng qua loạt q trình hố lý khác nhau, bao gồm phân hấp dẫn, keo tụ, hợp Ostwald (Walstra 1993; McClements 2005) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Thành phần nhũ tương Hệ nhũ tương hệ phân tán cao hai chất lỏng mà thơng thường khơng hịa tan với nhau, pha pha phân tán pha gọi pha liên tục Nhũ tương gồm phần : Pha lỏng – Pha bị phân tán – Có dạng giọt d = 0,1 – 10 µm Pha không trộn lẫn – Pha phân tán – Pha liên tục LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chất nhũ hóa Là chất làm giảm sức căng bề mặt pha hệ từ trì ổn định cấu trúc hệ nhũ tương  Trong cấu trúc phân tử chất nhũ hóa có phần háo nước phần háo béo  Chất nhũ hóa đa số ester acid béo rượu  LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cấu tạo Nhũ tương thực phẩm có dạng chính:  Dầu nước – hệ mà cac giọt dầu phân tán pha liên tục nước Ví du: mayonnaises, kem sữa, bánh phết kem, …  thường có dạng kem  Nước dầu – hệ mà giọt nước phân tán pha liên tục dầu Ví dụ: bơ, margarine, sốt dung với sa-lat,…  thường có dạng nhầy  LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Sự hình thành nhũ tương:    Gồm : * Sự tăng bề mặt liên pha: nhỏ nhũ tương thu dễ ngược lại * Sự tăng lượng tự Sự hình thành đánh giá qua việc đo công học cần thiết để nhũ hóa Vai trị nhũ hóa tác nhân hoạt động bề mặt làm giảm bớt sức căng bề mặt liên pha, cách hấp thị vào bề mặt liên pha, nhũ tương thu dễ dàng nhiều LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định nhũ tương  Độ nhớt dầu Không giống giọt không linh động, giọt dầu chất lỏng di chuyển lực tác dụng lên giọt làm tăng vận tốc creaming LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Động học hợp giọt    Sự ổn định nhũ tương chống lại hợp giọt dầu xác định theo thay đổi với thời gian kích thước giọt trung bình tỷ lệ tập hợp giọt Nt = N0 exp (-Dct) Trong đó: No Nt số lượng giọt nhũ tương ban đầu sau thời gian t ln Dt = ln D0 + Dct/3 Trong đó: Do Dt kích thước giọt ban đầu sau thời gian t LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hệ thống trao đổi vật liệu hoạt tính sinh học Mục tiêu hệ thống phân phối nhũ tương sau:  Giảm thiểu phản ứng phần bên với mơi trường bên ngồi (ánh sáng, độ chua, độ oxy, nước, kim loại nặng)  Giảm bay chuyển dịch vật liệu bên mơi trường bên ngồi  Kiểm sốt giải phóng phần bên nhằm đạt trì hỗn phù hợp tới vị trí cần kích thích đường tiêu hóa  Mất số hương vị mùi liên kết với omega-3 omega-6 từ dầu cá  Tạo thuận lợi cho việc sử dụng vật liệu lõi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Các hệ thống phân phối nhũ tương cho phân tử hoạt tính sinh học   Nhũ tương, dầu / nước (O / W) nước /dầu (W / O), định nghĩa vi phân tán hai chất lỏng trộn lẫn, tạo nên pha liên tục hệ thống pha phân tán khác Nhũ tương O / W có ứng dụng việc bảo vệ nhiều hợp chất hoạt tính sinh học hệ thống thực phẩm khác sữa, nước trái cây, kem sữa chua LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hệ đa nhũ tương   Đa nhũ tương hệ thống phân tán phức hợp, thường gọi nhũ tương nhũ tương nhũ tương hai cấp Nhiều nhũ tương phổ biến sử dụng thực phẩm nhũ tương W / O / W, O / W / O bảo vệ hợp chất có hoạt tính sinh học ưa dầu So với nhũ tương thông thường, nhiệt động không ổn định nhiều với xu hướng kết bông, hợp creaming LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hệ đa nhũ tương Biểu đồ đại diện hệ đa nhũ tương LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nhũ tương đa lớp Màng nhiều lớp sản xuất cách kết tụ chất nhũ hóa tích điện trái dấu nhũ tương tạo thành nhờ phân tán dầu dung dịch ion chất nhũ hóa lecithin, sau chất nhũ hóa phối trộn với dung dịch polysaccharide tích điện dương chitosan Quy trình thực cách thêm lớp vào lớp tiếp xúc LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nhũ tương đa lớp     Đối với ứng dụng hệ thống phân phối, hệ đa nhũ tương có nhiều khả lợi so với nhũ tương đơn giản, số lý gồm: - Kiểm sốt độ dày tính chất lớp tiếp xúc, ảnh hưởng tới động học giải phóng thành phần chức Sự giải phóng kiểm sốt cách thay đổi độ dày lớp tiếp xúc bề mặt sức mạnh chức ion hóa, pH, nhiệt độ, độ pha lỗng điều kiện mơi trường bên ngồi - Oxy hóa ổn định axit béo giảm cách giảm thiểu mối tương tác ion kim loại chất béo thông qua việc điều chỉnh mức độ tiếp xúc độ dày (klinkesorn cs, 2005) - Các thành phần tính chất lớp tiếp xúc đóng vai trị quan trọng ổn định nhũ tương chống lại tác nhân pH, xử lý nhiệt, tác động lý nước (Harnsilawat cs, 2006; guzey McClements 2007) - Nhũ tương đa lớp sử dụng để đóng gói giọt chất béo có xu hướng kết tinh kết tinh phần carotenoit, phytosterol, chất có xu hướng tổng hợp (walstra, 2003) Sự hình thành độ dày pha trộn đại phân tử sinh học xung quanh giọt chất béo kết tinh ngăn cản tập hợp chất LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đông tụ   Q trình đơng tụ liên quan đến việc phân chia pha nước lớp phủ vật liệu từ dung dịch cao phân tử thông qua bổ sung chất hóa học khác ngược tính hydrocolloid Có hai phương pháp coacervation, lớp phủ polymer đơn giản phức tạp Trong đông tụ phức tạp, hai polyme pha trộn với (một với điện tích âm với điện tích dương) để tạo thành phức không tan bề mặt giọt dầu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Nhũ tương nano  Nhũ tương nano định nghĩa nhũ tương bao gồm phạm vi kích thước từ 50 đến 200 nm (trong suốt) lên đến 500 nm (sữa xuất hiện) Kích thước nhỏ động học chúng ổn định cao cho phép sử dụng chủ yếu ứng dụng dược phẩm mỹ phẩm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đóng gói axit béo khơng bão hịa ví dụ ứng dụng   Nghiên cứu McClements Decker (2000) trình oxy hóa chất béo nhũ tương dầu/nước cho tương tác lipid hydroperoxides nằm bề mặt giọt chất béo kim loại từ trình vận chuyển pha dung dịch, nguyên nhân phổ biến ổn định oxy hóa Kết hợp chất chống oxy hóa thực phẩm biện pháp hữu hiệu làm chậm lại oxy hóa chất béo Trong nhũ tương dầu/nước, biện pháp chống oxy hóa thành cơng liên kết cua kim loại vận chuyển Liên kết cua kết phức tạp kết hợp ion kim loại multidentate ligand với dạng ligand có hai nhiều liên kết với kim loại, kết cấu trúc vòng bao gồm ion kim loại(miller 1996) Càng cua hoạt động chất chống oxy hóa có khả ức chế kim loại xúc tác phản ứng nhiều chế khác nhau, bao gồm ngăn ngừa chu trình oxy hóa khử kim loại, phản ứng liên kết với kim loại, tạo chướng ngại steric cho tương tác kim loại cấu trúc lipid (Mc Clements Decker, 2000) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đóng gói axit béo khơng bão hịa ví dụ ứng dụng  Nghiên cứu Hu cộng 2004 ổn định oxy hóa nhũ tương dầu/nước cải thiện kỹ thuật bề mặt giọt nhũ tương để giảm mối tương tác lipid kim loại vận chuyển Điều thực nhũ tương protein ổn định có pH thấp pI protein giọt nhũ tương tích điện dương Sự kết hợp protein polysaccharide, nhiên phương tiện đầy hứa hẹn để giảm oxy hóa chất béo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đóng gói axit béo khơng bão hịa ví dụ ứng dụng   WPI protein hình cầu có hoạt tính bề mặt hấp thụ lên bề mặt giọt dầu tạo thành lớp đơn Đặc tính nhũ tương hóa WPI phụ thuộc vào nhiều yếu tố cấu trúc mạng điện tích, pH mức độ ion hóa đặc tính lớp màng tiếp xúc (độ dày, độ đàn hồi độ nhớt) Thành phần wpi beta lactobglobulin lactalbumin, chúng chứa dư lượng cysteyl, liên kết disulfit nhóm chức thiol thu dọn gốc tự do, ức chế oxy hóa lipid (cayot lorient 1997) Do đó, nhũ tương ổn định wpi hoạt động hệ thống chống oxy hóa LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đóng gói axit béo khơng bão hịa ví dụ ứng dụng    Xanthan gum (XG) polysaccharide âm tính, sản phẩm vi khuẩn xathomonas campestris XG có cấu trúc khung cellulose với nhánh trisaccharide vị trí C3 Phần dư manose vị trí cuối 4,6 pyruvate tạo phức cua với ion kim loại, chống oxy hóa ức chế oxy hóa lipid (morris fosster 1994) Đặc tính quan trọng XG độ nhớt thấp đặc tính làm lỗng mạnh Độ nhớt tương đối thấp tỷ lệ loãng cao tạo điều kiện dễ dàng cho phối trộn, đổ bơm, độ nhớt tốc độ bơm thấp làm cho chất có đặc tính cố định giữ ổn định cho trình tạo keo Sự kết hợp protein polysaccharide cung cấp hệ thống có hoạt tính bề mặt cao độ nhớt cao, lớp phủ dày độ hấp phụ gel Cơ chế mạnh lớp hấp phụ điện tích (lực đẩy tĩnh điện giọt nhũ tương tích điện) steric (rào cản lớp màng dày ổn định) có hiệu tác nhân quan trọng góp phần vào ổn định động học nhũ tương dầu/nước LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Kết luận   Phát triển sản phẩm đặc biệt trở nên khó khăn tính đến độ an toàn sản phẩm, điều kiện chuẩn bị chất lượng cảm quan sản phẩm không bị tổn hại kết hợp với chất háo nước, kỵ nước thành phần có hoạt tính sinh học khơng hịa tan Một số chiến lược để củng cố loại thực phẩm độc lập mô tả sáng chế báo cáo Các loại phân tử bảo vệ, thông tin chi tiết thành phần có hoạt tính sinh học, ma trận sinh tổng hợp thối hóa sản phẩm đặc tính cuối phức hợp thực phẩm tỏng yêu cầu cần định nghĩa trước lựa chọn công nghệ vi bao Mỗi loại hệ thống bao gói có lợi bất lợi riêng cho bao gói phân phối thành phần chức Tiếp cập tồn diện với định nghĩa xác mục tiêu trình vi bao Do vậy, yêu cầu trươc phát triển ứng dụng cụ thể LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Cảm ơn bạn quan tâm theo dõi! LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... luanvanchat@agmail.com Hệ đa nhũ tương   Đa nhũ tương hệ thống phân tán phức hợp, thường gọi nhũ tương nhũ tương nhũ tương hai cấp Nhiều nhũ tương phổ biến sử dụng thực phẩm nhũ tương W / O / W,... Các hệ thống phân phối nhũ tương cho phân tử hoạt tính sinh học   Nhũ tương, dầu / nước (O / W) nước /dầu (W / O), định nghĩa vi phân tán hai chất lỏng trộn lẫn, tạo nên pha liên tục hệ thống. .. luanvanchat@agmail.com Nhũ tương thực phẩm    Nhiều loại thực phẩm bán trạng thái nhũ tương hóa bao gồm sản phẩm kem, đồ tráng miệng, bơ, dầu trộn salad, nhũ tương thịt, súp, bơ thực vật đồ uống