BÁO CÁO CÁC ỨNG DỤNG CỦA SẤY PHUN TRONG VI BAO CÁC THÀNH PHẦN THỰC PHẨM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM TỔNG QUAN: CÁC ỨNG DỤNG CỦA SẤY PHUN TRONG VI BAO CÁC THÀNH PHẦN THỰC PHẨM MỤC LỤC: GVHD: Đặng Thị Ngọc Dung NHÓM 3: 1. Nguyễn Hồng Giang 11116019 2. Phan Thị Cao Nguyên 11116046 3. Đoàn Thị Bích Thảo 11116060 4. Nguyễn Minh Tuấn 11116077 Tp. Hồ Chí Minh – 4/2013 TỔNG QUAN: CÁC ỨNG DỤNG CỦA SẤY PHUN TRONG VI BAO CÁC THÀNH PHẦN THỰC PHẨM Adem Gharsallaoui *, Gae ¨ lle Roudaut, Odile Chambin, Andre 'e Voilley, Re'mi Saurel Eau, Mole'cules Actives, Macromole'cules, Activite (EMMA), ENSBANA, Trường Đại học 'de Bourgogne, 1 Esplanade Erasme, 21000 Dijon, Pháp đã nhận vào ngày 02 tháng 3 năm 2007, chấp nhận ngày 21 tháng 7 năm 2007 Tóm tắt Quá trình sấy phun đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ để đóng gói các thành phần thực phẩm như hương liệu, chất béo và carotenoid. Trong suốt quá trình sấy khô, sự bay hơi của dung môi, nhiều nhất là nước, nhanh và ngậm hợp chất liên quan xảy ra gần như ngay lập tức. Với đặc tính này đặt ra yêu cầu kiểm tra nghiêm ngặt các vật liệu đóng gói được sử dụng để tối ưu hóa các điều kiện hoạt động. Tương tự như vậy, nếu các hợp chất đóng gói có tính chất kỵ nước, sự ổn định của nhũ tương thức ăn trước khi sấy khô cũng cần được xem xét. Như vậy quá trình sấy phun vi bao được coi là một nghệ thuật hơn là một khoa học vì nhiều yếu tố để tối ưu hóa và sự phức tạp của nhiệt và hiện tượng chuyển khối lượng xảy ra trong quá trình hình thành vi bao. Bài viết này báo cáo xử lý thông tin kỹ thuật chính được coi là hữu ích cho sự thành công của một hoạt động vi bao bằng sấy phun. Bên cạnh đó, một bản tóm tắt của các vật liệu làm màng được sử dụng phổ biến nhất và các hợp chất thực phẩm đóng gói chính được trình bày. 1. Giới thiệu: Nhờ các thành phần của vi bao, nhiều sản phẩm hiện nay có thể được coi là kỹ thuật không khả thi. Thành phần như vậy là hoàn toàn được bao bọc trong một vật liệu bao, qua đó trao đổi hữu ích hoặc loại bỏ các thứ không cần thiết đến hoặc từ thành phần ban đầu. Vi bao được định nghĩa là một quá trình trong đó các hạt nhỏ hoặc giọt nước được bao quanh bởi một lớp phủ hoặc nhúng trong một chất nền đồng nhất hoặc không đồng nhất, cung cấp cho Nhóm 3 2 các vi nang với nhiều đặc tính hữu ích. Vi bao có thể là rào cản vật lý giữa hợp chất lõi và các thành phần khác của sản phẩm. Đặc biệt hơn là trong lĩnh vực thực phẩm, vi bao là một kỹ thuật mà giọt chất lỏng, các hạt rắn hoặc các hợp chất khí đại diện cho một loại thực phẩm được đặt vào màng mỏng của vi bao. Hợp chất lõi có thể được bao gồm chỉ một hoặc một số thành phần và màng có thể là một hoặc hai lớp. Việc lưu giữ các lõi đã được điều chỉnh chức năng hóa học của chúng, phân cực hòa tan và bay hơi của chúng. Shahidi và Han (1993) đã đề xuất sáu lý do để vi bao áp dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm để giảm phản ứng chính với các yếu tố môi trường, giảm tốc độ truyền tải của vật liệu lõi với môi trường bên ngoài, để thúc đẩy xử lý dễ dàng hơn, để giảm tố lõi vật chất, mặt nạ hương liệu lõi, và cuối cùng là pha loãng vật liệu lõi khi nó cần phải được sử dụng trong lượng rất nhỏ. Trong hình thức đơn giản là một quả cầu nhỏ thống nhất với một bức màng đồng xung quanh nó. Các vật liệu bên trong vi nang được gọi như hạt nhân, giai đoạn nội bộ, hoặc lắp đầy, đôi khi màng được gọi là vỏ, sơn, màngvật liệu, hoặc màng. Thực tế, lõi có thể được một loại vật liệu tinh thể, một hạt hấp phụ ghồ ghề, một nhũ tương, hệ thống treo của chất rắn, hoặc hệ thống treo trong một vi nang nhỏ hơn. Vi bao thậm chí có thể có nhiều màng. Trong đánh giá này, chỉ có “lõi” và "màng" sẽ được sử dụng để tham khảo thành phần đóng gói và đại lý đóng gói tương ứng. Hầu hết các vi nang là những quả cầu nhỏ với đường kính bao gồm giữa một vài micromet và một vài milimet. Tuy nhiên nhiều vi nang trùng với những quả cầu đơn giản. Trong thực tế cả kích thước và hình dạng của vi hạt được hình thành phụ thuộc vào vật liệu và phương pháp được sử dụng để chuẩn bị cho chúng. Các loại khác nhau của nang siêu nhỏ được sản xuất từ một hàng loạt các vật liệu làm màng(monome và / hoặc các polyme) và một số lượng lớn các quy trình vi bao khác nhau như: phun khô, phun làm mát, xịt lạnh, lớp phủ đình chỉ không khí, phun ra, ly tâm đùn, đông khô, coacervation, quay treo tách, đồng kết tinh, ngậm liposome, tiếp giáp trùng hợp, bao gồm phân tử, (Desai & Park, Năm 2005; Gibbs, Kermasha, Alli & Mulligan, năm 1999; Gouin,2004; King, năm 1995; Shahidi & Han, 1993). Tùy thuộc vào các tính chất lý hóa của lõi, thành phần màng và vi bao kỹ thuật được sử dụng, các loại hạt khác nhau thu được (Hình 1): vùng đơn giản được bao quanh bởi một lớp Nhóm 3 3 phủ có độ dày đồng nhất; hạt có chứa một lõi hình dạng không đều, một số hạt lõi nhúng vào trong một ma trận liên tục của vật liệu bao; một số khác biệt lõi trong các viên nang và vi nang có màng bao quanh. Hình 1. Hình thái của các loại viên nang siêu nhỏ (Gibbs et al., 1999). Mặc dù được là một quá trình mất nước, phun khô có thể được sử dụng để đóng gói các tài liệu đang hoạt động trong một chất nền bảo vệ được hình thành từ một loại polymer tan chảy (Dziezak, 1988). Mặc dù đã có nhiều kỹ thuật phát triển trong vi bao thành phần thực phẩm, sấy phun là công nghệ phổ biến nhất được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm do chi phí thấp và thiết bị có sẵn. Vi bao phun khô đã được sử dụng thành công trong ngành công nghiệp thực phẩm trong nhiều thập kỷ (Gouin, 2004) và quá trình này là một trong những phương pháp đóng gói lâu đời nhất được sử dụng kể từ năm 1930 để chuẩn bị những hương liệu đóng gói đầu tiên sử dụng kẹo cao su và keo làm vật liệu bao (Shahidi & Han, 1993). Mục tiêu của bài này là để xem xét trạng thái của nghệ thuật của vi bao thành phần thực phẩm bằng cách sấy phun và trình bày thông tin về lý thuyết và thực hành cần thiết về quá trình này hiện nay. Do đó văn bản này thảo luận về việc sử dụng phun khô cho kết thúc vi bao từ bốn khía cạnh. Đầu tiên nó tập trung vào một số khía cạnh lý thuyết của quá trình sấy Nhóm 3 4 phun. Tiếp theo văn bản thảo luận về việc áp dụng phun khô vi bao thành phần thực phẩm. Phần thứ ba trình bày các tiêu chí cần thiết cho các đại lý đóng gói và mô tả một số vật liệu làm màng đã chứng minh hiệu quả đóng gói tốt. Phần cuối cùng tóm tắt các ứng dụng quan trọng gần đây liên quan đến việc vi bao thành phần thực phẩm bằng cách sấy phun. 2. Sấy phun: tóm tắt một số đặc điểm kỹ thuật Sấy phun là một thao tác đơn vị mà trong đó một sản phẩm lỏng được phun khí nóng để thu một loại bột ngay lập tức. Khí thường được sử dụng là không khí hoặc hiếm hơn là một khí trơ như nitơ. Chất lỏng ban đầu cho vào bình phun có thể là một giải pháp, nhũ tương hoặc tạm đình chỉ. Sản xuất sấy phun phụ thuộc vào các nguyên liệu đầu vào và điều kiện hoạt động một loại bột rất mịn (10-50μm) hoặc các hạt có kích thước lớn (2-3 mm). Giải pháp sấy phun loại bỏ nước là một kỹ thuật thực hành phổ biến. Bằng cách giảm hàm lượng nước và hoạt độ nước, sấy phun thường được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm để đảm bảo sự ổn định vi sinh của sản phẩm, tránh nguy cơ giảm sút hóa chất hoặc sinh học, giảm việc lưu trữ và chi phí vận chuyển và cuối cùng có được một sản phẩm với những đặc tính cụ thể như độ hòa tan ngay lập tức. Quá trình sấy phun đã được phát triển và kết nối với việc sản xuất sữa khô. Tuy nhiên khi sữa được sấy phun, quá trình này có thể được xem như là kĩ thuật vi bao, chất béo trong sữa được bảo vệ để chống lại quá trình oxy hóa bởi một vật liệu bao kết hợp giữa lactose và protein sữa. Trong hỗn hợp này các carbohydrate cung cấp cấu trúc thông qua hình thành thủy tinh trong khi các protein cung cấp nhũ tương hóa và hình thành màng chất. Chúng tôi trình bày trong phần này một số thông tin cơ bản liên quan đến quá trình sấy phun và đặc biệt chúng tôi nghĩ rằng kiến thức của những nhận xét này là rất quan trọng để thực hiện quá trình vi bao sấy phun. 3. Sương Quá trình phun nước bằng các giọt nhỏ có thể được thực hiện bởi áp lực hay năng lượng ly tâm. Máy phun sử dụng bao gồm khí nén phun, vòi phun áp lực, cấu hình đĩa quay và gần đây là vòi phun nước và vòi phun âm (Masters, 1968). Mục tiêu của giai đoạn này là tạo ra tối đa bề mặt chuyển nhiệt giữa không khí khô và chất lỏng để tối ưu hóa truyền nhiệt và khối lượng. Sự lựa chọn theo cấu hình phun phụ thuộc vào tính chất, độ nhớt của thức ăn Nhóm 3 5 và các đặc tính mong muốn của sản phẩm khô. Năng lượng cung cấp là cao hơn, các giọt nước được hình thành mịn hơn. Đối với các nguồn năng lượng như nhau, kích thước của các hạt được hình thành tăng lên cùng với tốc độ cấp nguyên liệu.Tuy nhiên kích thước của các hạt tăng lên khi cả độ nhớt và sức căng bề mặt của chất lỏng ban đầu cao. Một số loại máy phun như hơi nước, ly tâm và những chất đồng nhất đã được mô tả bởi Bowen (1938). 4. Sự tiếp xúc giữa giọt và không khí nóng Tiếp xúc này diễn ra trong sương và bắt đầu giai đoạn sấy khô. Theo “người đặt vào chế tạo nguyên tử” so với rải khí nóng, người ta có thể phân biệt được sấy xuôi dòng và quá trình ngược dòng. Trong quá trình sấy xuôi dòng, chất lỏng được phun trong cùng một hướng như dòng chảy của không khí nóng qua bộ máy, không khí nóng đầu vào có nhiệt độ thường 150-22 0 C thì bốc hơi xảy ra ngay lập tức (Fleming, 1921) và bột khô sẽ được tiếp xúc đến nhiệt độ trung bình (thường là 50-80 o C) mà hạn chế sự giảm sút nhiệt. Trong khi đó trong quá trình sấy khô ngược, chất lỏng được phun ngược lại hướng của dòng chảy của không khí nóng và cho sản phẩm khô này tiếp xúc với nhiệt độ cao làm hạn chế các ứng dụng của quá trình này cho các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt. Tuy nhiên lợi thế chính của quá trình ngược dòng là nó được coi là kinh tế về năng lượng tiêu thụ. 5. Sự bốc hơi của giọt nước: Vào thời điểm các giọt tiếp xúc với không khí nóng cân bằng nhiệt và áp xuất hơi được thiết lập giữa pha lỏng và khí. Vì vậy đối với các sản phẩm truyền nhiệt được thực hiện từ trên không như là một kết quả của sự khác biệt nhiệt độ trong khi sự chuyển nước được thực hiện theo hướng ngược lại do chênh lệch áp suất hơi. Dựa trên lý thuyết cơ bản của quá trình sấy ba bước kế tiếp có thể phân biệt được. Chỉ sau khi chất lỏng tiếp xúc không khí nóng, truyền nhiệt gây ra sự gia tăng nhiệt độ của giọt lên đến một giá trị không đổi. Giá trị này được định nghĩa là không khí làm khô ẩm nhiệt kế. Sau đó sự bay hơi của các giọt nước thực hiện ở nhiệt độ liên tục và áp suất hơi nước. Tỷ lệ khuếch tán nước từ các giọt lõi đến bề mặt của nó thường được coi là liên tục và bằng với tỷ lệ bốc hơi bề mặt. Cuối cùng khi hàm lượng nước của các giọt đạt đến một giá trị giới hạn, một lớp vỏ khô được hình thành ở bề mặt giọt nước và tốc độ sấy nhanh chóng giảm theo tiến trình trước sấy khô và trở nên phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán nước thông qua lớp vỏ Nhóm 3 6 này. Quá trình sấy về mặt lý thuyết được kết thúc khi nhiệt độ hạt tương đương với nhiệt độ không khí. Ba bước sau đây có thời lượng khác nhau tùy thuộc vào cả bản chất sản phẩm và nhiệt độ không khí đầu vào. Trong thực tế nếu nhiệt độ không khí đầu vào cao, lớp vỏ khô nhanh chóng tạo thành do mức độ bay hơi nước cao. Do với bề mặt lớn tỷ lệ với bề mặt của các giọt nước phun mù nên việc sấy khô các giọt nước hình thành trong bầu không khí nóng là một quá trình rất nhanh chóng. Trong giai đoạn đầu khí nóng làm tăng nhiệt độ của giọt, thúc đẩy sự bay hơi của chất lỏng trên bề mặt giọt nước và co rút tương ứng của giọt. Sự di chuyển nhanh của nước trên bề mặt giọt duy trì mức độ bốc hơi liên tục. Tại một số điểm hạt lơ lửng tạo thành một mạng liên tục. Ban đầu việc sử dụng sấy phun được ủng hộ như một phương pháp nhanh chóng để sấy khô các hợp chất, cho thấy mức độ không thể chấp nhận được sự sua thoái khi sấy khô chậm hơn quá trình sấy khô cổ điển. Thông thường thời gian sấy khô có thứ tự từ 5-100s (Corrigan, 1995). Tuy nhiên trong một hệ thống được thiết kế tốt trong 15-30s là thời gian hợp lí cho việc thông qua phun hạt trong vùng khô (Fogler & Kleinschmidt, 1938). Việc mô tả cơ chế quá trình sấy phun tổng quát được đề xuất bởi Fleming (1921) vẫn còn giá trị. Trong thực tế tại thời điểm sự pha trộn của không khí với chất lỏng phun sương, quá trình sấy diễn ra gần như ngay lập tức và bay hơi với cường độ mạnh đang diễn ra trên bề mặt của mỗi giọt. Sự bay hơi quá nhanh mà những giọt nhỏ vẫn được giữ mát cho đến khi đạt được trạng thái khô, điều này là do sự hấp thụ nhiệt trong quá trình bốc hơi chất lỏng. Sau khi quá trình bay hơi đã ngừng, nhiệt độ của hạt tăng lên đến nhiệt độ chung của buồng sấy (Papadakis & King, 1988a). 6. Sấy sản phẩm ẩm bằng cách tách không khí Sự tách biệt này thường được thực hiện thông qua một cyclone đặt bên ngoài máy sấy để làm giảm thiệt hại sản phẩm trong không khí: các hạt dày đặc nhất được thu hồi tại các cơ sở của buồng sấy trong khi những cái tốt nhất đi qua cyclon được tách ra từ ẩm không khí. Ngoài các cyclone máy sấy phun thường được trang bị cả bộ lọc, gọi là ''nhà túi” được sử dụng để lấy các bột tốt nhất và lọc khí hóa học để loại bỏ các bột còn lại hoặc bất kì chất gây Nhóm 3 7 ô nhiễm bay hơi (ví dụ hương liệu). Bột thu được hình thành từ các hạt có nguồn gốc từ giọt hình cầu sau thu hẹp lại. Tùy thuộc vào thành phần nước và hàm lượng khí của giọt, các hạt này có thể đặc hoặc rỗng (Bimbenet, Bonazzi, và Dumoulin, 2002). Việc sử dụng nhiều giai đoạn máy sấy phun làm cho nó có thể tăng thời gian cư trú và làm giảm hạn chế nhiệt độ sấyvì vậy dẫn đến biến tính nhiệt và cải thiện hiệu quả nhiệt (kJ cần thiết cho mỗi kg sản phẩm khô) (Schuck, 2002). Hơn nữa việc kết hợp của một tầng sôi ở phía đầu ra máy sấy làm cho nó có thể kiểm soát tốt kích thước hạt hơn và để sản xuất bột có hàm lượng nước rất thấp (Turchiuli et al., 2005). Khối lượng và nhiệt độ cân đối của một máy sấy phun đa tầng được thực nghiệm, thành lập và tiêu thụ năng lượng cụ thể đã được nghiên cứu (Bimbenet et al., 2002). Các thay đổi hình thái của hạt trong quá trình sấy phun được mô tả bởi Alamilla- Beltran, Chano-na-Pe'rez, Jime'nez-Aparicio, và Guite'rrez-Lopez (2005). Thay đổi kích thước hạt và hình thái trong quá trình sấy phun có liên quan đến độ ẩm và nhiệt độ sấy. Những thay đổi này thường được mô tả bởi lý thuyết cổ điển của quá trình sấy. Tuy nhiên một phương pháp dựa trên phân tích hình ảnh của hạt maltodextrin ở những khoảng cách khác nhau theo chiều dọc từ các vòi phun đã được đề xuất (Alamilla-Beltran et al., 2005). Tính năng kỹ thuật sấy phun viên nang siêu nhỏ phụ thuộc chủ yếu vào sự tương tác hạt, hạt cho độ linh động và tương tác hạt lỏng cho khả năng thẩm ướt và tái phân tán. Do sự phức tạp của các bước sấy phun khác nhau , thiết kế máy sấy phun truyền thống được dựa trên kinh nghiệm, thử nghiệm và báo lỗi, thí điểm quy mô công việc. Tuy nhiên sự phát triển mới trong Computational Fluid Dynamics (CFD) và đo kích thước giọt có tác dụng quan trọng về thiết kế thiết bị cũng như nơi cư trú thời gian phân phối chức năng phương pháp (Paris, Ross, Dastur, và Morris, 1971). CFD được áp dụng trong sấy phun thành phần thực phẩm (Langrish & Fletcher, 2001; Straatsma, Van Houwelingen, Steenber- gen, và De Jong, 1999) để dự đoán giảm nhiệt, mất mùi, lắng đọng màng, và dính hạt. Hơn nữa mô hình hóa hình thái các giọt (Lin & Gentry, 1999), sự hình thành hạt (Lin & Gentry năm 1997; Teunou & Poncelet, 2005), vỏ hình giọt (Lin, Zhang, và Gentry, 2000), cũng như nhiệt độ không khí và độ ẩm tương đối (Papadakis & King, 1988b) trong quá trình sấy phun được báo cáo. Mô hình hóa các quá trình sấy phun là khó khăn vì số lượng lớn các thông số Nhóm 3 8 can thiệp trong quá trình chẳng hạn như biểu hiện của những giọt bay hơi, va chạm, tan vỡ, tích tụ nhiệt và khối lượng giữa các giọt nước và môi trường khô, trong số các yếu tố khác (Negiz, Lagergren, & C ¸ inar, 1995). 7. Sấy phun như là một quy trình cho vi bao. Sấy phun là kỹ thuật phổ biến nhất và rẻ nhất để sản xuất nguyên liệu thực phẩm được vi bao. Thiết bị luôn sẵn có và chi phí sản xuất thấp hơn so với hầu hết các phương pháp khác. So với đóng băng khô, chi phí của phương pháp sấy phun rẻ hơn 30-50 lần (Desobry, Netto, và Labuza, 1997). Sấy phun được coi như một giải pháp cho các vấn đề sấy thông thường bởi vì quá trình này thường được chứng minh không chỉ hiệu quả mà còn kinh tế (Thạc sĩ, 1968). Kinh tế của sấy phun đã được thảo luận bởi Quinn (1965). Tuy nhiên sấy phun được coi là một sự hao mòn dần năng lượng bởi vì nó là không thể sử dụng tất cả các nhiệt đi qua buồng. 8. Các bước trong kĩ thuật vi bao Việc áp dụng quá trình sấy phun trong kĩ thuật vi bao bao gồm ba bước cơ bản (Dziezak, 1988): chuẩn bị phân tán hoặc nhũ tương để xử lý; đồng nhất sự phân tán và phát tán khối luợng các chất vào buồng sấy. Tuy nhiên quan trọng nhất là giai đoạn thứ ba của quá trình. Shahidi và Han (1993) cho rằng kĩ thuật vi bao bằng phương pháp sấy phun bao gồm bốn giai đoạn: chuẩn bị phân tán hoặc nhũ tương; đồng nhất sự phân tán; phát tán các chất nhũ tương không đều và sự mất nước của các hạt mịn (sương mù). Giai đoạn đầu tiên là sự hình thành nhũ tương mịn và bền vững của chất nền trong các dung dịch huyền phù. Hỗn hợp trước khi phun phải được chuẩn bị bằng cách phân tán chất nền, thường có tính chất kỵ nước, với lớp vỏ mỏng là tác nhân giúp phân tán chất nền vào dung dịch. Hệ phân tán phải được đun nóng và đồng nhất, có hoặc không việc bổ sung chất tạo nhũ tùy thuộc vào chất nhũ hóa, đặc tính của vật liệu bao bởi vì một số chất hoạt động bề mặt có trong hệ. Trong quá trình sấy phun, các giọt nhũ tương ban đầu theo thứ tự đường kính 1-100 µm. Trước khi sấy phun, các nhũ tương được hình thành phải ổn định trong một thời gian nhất định (Liu et al., 2001), giọt dầu phải rất nhỏ và độ nhớt đủ thấp để ngăn chặn không khí vào trong các hạt (Drusch, 2006). Việc sấy phun đối với nhũ tương có độ nhớt và sự phân bố kích thước của các hạt có tác động lớn trong kĩ thuật vi bao. Độ nhớt cao làm cản Nhóm 3 9 trở quá trình phun, dẫn đến sự hình thành giọt kéo dài và lớn gây ảnh hưởng đến tốc độ sấy (Rosenberg, Kopelman, & Tanh, 1990). Việc giữ chất nền trong kĩ thuật vi bao bằng phương pháp sấy phun bị ảnh hưởng bởi các thành phần, tính chất của nhũ tương và các điều kiện sấy. Việc thu được nhũ tương dầu trong nước sau đó phun thành một luồng, không khí nóng cung cấp cho buồng sấy và sự bay hơi của dung môi, thường là nước, do đó dẫn đến sự hình thành của vi nang. Như các hạt được phun rơi thông qua các môi trường khí, họ giả định hình dạng hình cầu với dầu được bọc trong dung dịch nước (Dziezak, 1988). Giải trình thời gian ngắn và sự bay hơi nhanh chóng của nước giữ cho nhiệt độ chất nền dưới 40oC, mặc dù nhiệt độ cao thường được sử dụng trong các quá trình (Dubernet & Benoit, 1986). 9. Điều kiện họat động Để kĩ thuật vi bao đạt được hiệu quả tốt và ngay cả khi chất nền là thích hợp thì phải sử dụng phương pháp sấy phun ở điều kiện tối ưu. Các yếu tố chính trong phương pháp sấy phun phải được tối ưu hóa. Nghĩa là nhiệt độ chất nền, nhiệt độ khí vào và nhiệt độ đầu ra không khí phải đạt tối ưu (Liu, Zhou, Zeng, & Âu) Trong thực tế nhiệt độ chất nền làm thay đổi độ nhớt của nhũ tương, tính lưu biến của nó do đó, hàm lượng của nó được đồng nhất một cách tương đối sau khi phun. Khi nhiệt độ chất nền tăng, độ nhớt và kích thước giọt giảm nhưng nhiệt độ cao có thể gây ra sự bay hơi hoặc biến tính của một số nguyên liệu nhạy nhiệt. Tỷ lệ chất nền giao cho người chế nguyên tử được điều chỉnh để đảm bảo rằng mỗi giọt sau khi phun đạt đến mức độ khô mong muốn trước khi nó tiếp xúc với bề mặt của buồng sấy. Hơn nữa việc điều chỉnh nhiệt độ không khí đầu vào và tốc độ dòng chảy thích hợp là yếu tố rất quan trọng (Zbicinski, Delag, Strumillo, & Adamiec, 2002). Trong thực tế nhiệt độ không khí đầu vào tỷ lệ thuận với tốc độ sấy và vi nang và hàm lượng nước cuối cùng. Khi nhiệt độ không khí đầu vào thấp, tốc độ bay hơi chậm gây ra sự hình thành của vi nang với màng mật độ cao, hàm lượng nước cao, tính lưu biến giảm dẫn đến tích tụ hơi nước. Tuy nhiên nhiệt độ không khí đầu vào cao gây ra hiện tượng bay hơi đột ngột, kết quả là các vết nứt gây ra trên màng bao sớm bi phá hủy, cùng với đó là sự tổn thất của các cấu tử dễ bay hơi (Zakarian & King, 1982). Nhiệt độ không khí đầu vào thường được xác định bởi Nhóm 3 10 [...]... chọn thực phẩm chay) phải được xem xét 17 Một số ví dụ về các thành phần thực phẩm vi bao của sấy phun Trên thực tế lợi ích thiết yếu thu đươc từ vi bao của hương liệu, chất béo và carotenoid trong các thành phần khác Bởi vì một tác nhân đóng gói đơn lẻ không thể có tất cả các tính chất màng lý tưởng, nghiên cứu gần đây đã tập trung vào hỗn hợp carbohydrates gums và protein Phần này tập trung vào các thành. .. thành phần thực phẩm quan trọng nhất mà gần đây đã được đóng gói bằng cách sấy phun 18 Hương liệu Hầu hết các hợp chất hương liệu cung cấp cho các loại thực phẩm hương liệu đặc trưng rất dễ bay hơi đối với nước Do đó chúng có thể dễ dàng bị mất trong quá trình hoạt động sấy Nhóm 3 23 phun Một số phương pháp được báo cáo cho vi bao của hương liệu nhưng kỹ thuật phổ biến nhất được sử dụng là sấy phun Vi bao. .. hình thành của lớp vỏ trên bề mặt của các hạt đang sấy Tuy nhiên vi c sử dụng của một số hợp đặc biệt có thể làm thay đổi tính chất của vi nang trong quá trình sấy Thật vậy, vi c bổ sung lactose với hệ thống sản xuất protein-based để tăng cường lớp vỏ hình thành bằng cách cải thiện các tính chất sấy của lớp vỏ Điều này cho thấy vi c tác động tích cực của lactose đã làm cho sự hình thành của một giai... (Drusch, 2006) Trong củ cải đường pectin có thể được coi như một loại vật liệu bao phù hợp để vi bao các thành phần thực phẩm tan trong dầu bằng cách sấy phun Dầu cá đã được đóng gói thành công trong một hệ thống màng có chứa pectin từ củ cải đường như tác nhân phủ và một lượng lớn syrup glucose (Drusch, 2006) Nó cũng chỉ ra rằng sấy phun không có tác dụng trên phần lớn các tính chất chức năng của pectin... maltodextrin hoặc gum arabic bằng cách sấy phun (Watanabe, Fang , Minemoto, Adachi và Matsuno, 2002) Tính chất béo, chẳng hạn như các dạng tinh thể và phát triển trong vi nang sấy phun cũng đã được nghiên cứu như một hàm của thời gian lưu trữ (Millqvist-Fureby, 2003) 20 Thành phần phẩm khác Nhóm 3 26 thực Sấy phun đã được dùng trong hình thành vi hạt canxi sử dụng các dẫn xuất cellulose và acid polymethacrylic... (2006) báo cáo rằng protein trong đậu có thể được coi như một tác nhân phủ tốt cho vi c vi bao acid ascorbic Trong mọi trường hợp cần nhận thấy rằng vi c sử dụng protein như tác nhân đóng gói là có vấn đề Ví dụ tổn thất của aldehyde dựa hương liệu thành phần, nhãn mác, dị ứng và kết tủa trên vi nang dựa trên protein được thêm vào sản phẩm thực phẩm có độ pH gần điểm đẳng điện của nó Ngoài ra một số các. .. được dùng với các thành phần thực phẩm khác nhau trong kĩ thuật vi bao bằng phương pháp sấy phun Quá trình vi bao các thành phần thực phẩm thường đạt được với những polyme sinh học từ các nguồn khác nhau, chẳng hạn như kẹo gôm tự nhiên (gum arabic, alginate, carragenans, vv), protein (sữa hoặc sữa protein, gelatin, vv), maltodextrins với sự khác biệt tương đương dextrose, sáp và hỗn hợp của nó Tuy nhiên... vi c vi bao bằng cách sấy phun Ngoài ra protein có đặc tính ràng buộc đối với các hợp chất hương liệu (Landy, Dru-aux, và Voilley, 1995) Các protein thường được sử dụng để đóng gói thành phần thực phẩm bằng cách sấy phun là sữa (hoặc whey) protein và gelatin Bởi vì chúng có tính chất chức năng cần thiết cho vi nang hình thành bức vật liệu bao (Rosenberg & Sheu, 1996), whey protein đã được sử dụng thành. .. đoán ảnh hưởng của quá trình sấy phun trên tính ổn định của loại màng protein này Bột sấy phun có thể là do sự biến tính protein (Millqvist-Fureby, Elofsson, và Ber-gensta ˚ hl, 2001) Gelatin là một chất hòa tan trong nước có khả hình thành màng trong sấy phun (Lee, Kim, và Kim, 1999) và được báo cáo rằng các đặc tính và hình thái của vi hạt gelatin có thể được cải thiện bằng cách bổ sung các manit (Bruschi,... vào đặc điểm sấy của chất nền Khác với nhiệt độ đầu vào, nhiệt độ đầu ra không thể kiểm soát trực tiếp vì nó phụ thuộc vào nhiệt độ khi vào buồng sấy và nhiệt độ đầu ra khỏi buồng Đối với các thành phần thực phẩm chứa cấu tử hương sử dụng kĩ thuật vi bao nhiệt độ sấy được ghi nhận là 50-80oC Bảng 1 tóm tắt điều kiện thí nghiệm gần đây đã được tối ưu hóa cho vi c đóng gói các thành phần thực phẩm khác . Đặng Thị Ngọc Dung NHÓM 3: 1. Nguyễn Hồng Giang 11116019 2. Phan Thị Cao Nguyên 11116046 3. Đoàn Thị Bích Thảo 11116060 4. Nguyễn Minh Tuấn 11116077 Tp. Hồ Chí Minh – 4/20 13 TỔNG QUAN: CÁC ỨNG DỤNG. 19 93) . Tùy thuộc vào các tính chất lý hóa của lõi, thành phần màng và vi bao kỹ thuật được sử dụng, các loại hạt khác nhau thu được (Hình 1): vùng đơn giản được bao quanh bởi một lớp Nhóm 3 3 phủ. cấu tử dễ bay hơi và cho phép điều khiển hoặc duy trì sự phân Nhóm 3 13 tán trong điều kiện mong muốn (Shahidi & Han, 19 93) . Tùy thuộc vào vật liệu lõi và các đặc tính mong muốn trong sản