phụ gia trong thực phẩm CMC

phụ gia tính chất cấu tạo

1 ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ  BK TP HCM TIỂU LUẬN CƠ LƯU CHẤT PHI NEWTON PHỤ GIA TRONG THỰC PHẨM CMC GVHD: THẦY VŨ BÁ MINH SINH VIÊN THỰC HIỆN : - LÊ MINH HOÀNG VŨ HOÀNG NGUYÊN NGUYỄN THẾ HẬU 61201204 61202474 61201048 TP Hồ Chí Minh – 4/2015 MỤC LỤC TRANG LỜI MỞ ĐẦU----------------------------------------------------------------------1 PHẦN 1: SƠ LƯỢC CMC--------------------------------------------------------2 1.1 Tổng quát------------------------------------------------------------------2 1.2 Cấu tạo---------------------------------------------------------------------2 1.3 Khối lượng phân tử -----------------------------------------------------3 1.4 Tính chất CMC-----------------------------------------------------------4 1.5 Quy trình sản xuất--------------------------------------------------------4 PHẦN 2: ỨNG DỤNG CMC----------------------------------------------------7 PHẦN 3: TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA CMC-------------------------------9 TÀI LIỆU THAM KHẢO---------------------------------------------------------16 LỜI MỞ ĐẦU  Xenlulozo thành phần tế bào thực vật gỗ, tre, nứa… Từ xenlulozo người ta chế tạo nhiều dẫn xuất sử dụng rộng rãi CMC.Bài tiểu luận cung cấp phần kiến thức CMC liên hệ tính chất lưu biến nó. Hy vọng sau báo cáo này, đề tài CMC thu hút người quan tâm tìm hiểu. Tp. Hồ Chí Minh, tháng năm 2015 Nhóm sinh viên thực 9/9/2015 Page PHẦN : SƠ LƯỢC CMC 1.1. - TỔNG QUÁT VỀ CMC Khái niệm :Carboxymethyl cellulose (CMC) dẫn xuất cellulose nguồn nguyên liệu sử dụng để tạo sản phẩm biến tính (modification) ứng dụng công nghiệp thực phẩm ngành khác. - Lịch sử đời: Phụ gia tạo đặc CMC lần sản xuất vào năm 1918, tập đoàn Hercules Incorporated. Ngày nay, CMC (carboxymethyl cellulose, dẫn xuất cellulose với acid chloroacetic) sử dụng ngày rộng rãi chức quan trọng như: chất làm đặc, ổn định nhũ tương, chất kết dính,… CMC bán tinh khiết tinh khiết sử dụng dược phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm chất tẩy rửa,… 1.2. - CẤU TẠO Carboxymethyl cellulose (CMC) polymer, dẫn xuất cellulose với nhóm carboxymethyl (- CH2COOH) liên kết với số nhóm hydroxyl glucopyranose monomer tạo nên khung sườn cellulose thường sử dụng dạng muối Natri carboxymethyl cellulose. - Ngoài CMC gọi với số tên gọi khác Carboxymethylcellulose, carmellose, Sodium cellulose glycolat, Na CMC, cellulose gum, mã phụ gia thực phẩm INS E466 9/9/2015 Page Phụ gia làm đặc, làm dầy CMC - Carboxymethyl cellulose E466 1.3. KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ -Dạng Natri carboxymethyl cellulose có công thức phân tử [C6H7O2(OH)x(OCH2COONa)y]n -Trong n mức độ trùng hợp, y mức độ thay thế, x = 1.50-2.80, y = 0.20-1.50, x + y = 3.0 -Đơn vị cấu trúc với mức độ thay 0.20 178.14 đvC. -Đơn vị cấu trúc với mức độ thay 1.50 282.18 đvC. -Phân tử kích thước lớn khoảng 17,000 đvC (n khoảng 100). 9/9/2015 Page 1.4. TÍNH CHẤT CMC -Là chế phẩm dạng bột trắng, vàng, không mùi hạt hút ẩm. CMC tan nước nóng nước lạnh. -CMC có khả tạo đông thành khối vững với độ ẩm cao (98%). Độ tốc độ tạo đông phụ thuộc vào nồng độ CMC, độ nhớt dung dịch lượng nhóm acetat thêm vào để tạo đông. Nồng độ tối thiểu để CMC tạo đông 0.2% nhóm acetat 7% so với CMC. -CMC không tan dung môi hữu ethanol, glycerol,… công thức có thành phần phải tăng cường phân tán CMC trước cách bổ sung đường, fructose syrup syrup đường nghịch đảo. Dầu ăn sử dụng, khả hòa tan chậm dầu ăn tạo lớp vỏ bọc bao phủ hạt CMC. 1.5. QUY TRÌNH SẢN XUẤT CMC   Đặt vấn đề CMC chất phụ gia sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực có giá trị kinh tế việc sản xuất CMC theo cách tối ưu nghiên cứu cách      nghiêm túc. Có nhiều phương pháp khác để sản xuất CMC: Osamu nakahara đề nghị dùng etyl este axit monocloacetic dung môi etanol. David Gohem đề nghị kiềm hoá iso-propanol. 70o Minoru shigenaga đề nghị dùng hỗn hợp iso-propanol methanol ete hoá C. Trong phương pháp sản xuất CMC theo cách David Gohem độc cho sản phẩm độ cao, tương đối đồng đều. Chúng ta nêu quy trình phương pháp sản  9/9/2015 xuất này. Sơ đồ thí nghiệm Page       Nguyên liệu Xenlulozo phế thải công ty dệt. NaOH kỹ thuật. MCA kỹ thuật. Iso-propanol 87% kỹ thuật. Etanol cồn 95% kỹ thuật. Quy trình chế CMC Sau nhiều lần thí nghiệm kiểm tra ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ độ ẩm họ tìm  - 9/9/2015 quy trình tổng hợp sau: Dùng NaOH để kiềm hoá 150 phút. Tỷ lệ số mol MCA( monocloacetic) xenlulozo 2,2/1. 75o Nhiệt độ trình ete hoá C thời gian 3,5 giờ. Trong trình phản ứng phải ngiền trộn kỹ. Xenlulozo phải cắt vụn đánh tơi. Page Bảng đặc trưng CMC nhập ngoại chế tạo 9/9/2015 Page PHẦN 2: ỨNG DỤNG CMC - - 2.1. TRONG THỰC PHẨM 2.1.1 Chất tạo đặc cho thực phẩm Chất tạo đặc cho thực phẩm (Food thickeners) hay phụ gia tạo đặc hay nhóm chất mà đưa vào thực phẩm (thường dạng lỏng) với lượng nhỏ, chúng làm cho độ nhớt thực phẩm tăng lên mà không làm thay đổi tính chất đặc trưng vốn có sản phẩm thực phẩm màu, mùi, vị,… Ngoài ra, số chất tạo đặc có tác dụng tạo gel, làm bền, làm ổn định tạo cấu trúc cho loại thực phẩm (làm bền hệ nhũ tương hay ổn định trạng thái lơ lửng hệ huyền phù nước quả). Chất tạo đặc có hiệu lớn cần đưa vào hỗn hợp với lượng nhỏ chất chất tạo đặc tạo nên dung dịch có độ nhớt đáng kể. Vì chúng thường ứng dụng làm phụ gia tạo đặc cho loại thực phẩm dạng đặc, sệt nước ép quả, loại bánh pudding ăn liền, mì ăn liền, nước sốt mayonnaise, nước sốt salad, siro, sữa,… 2.1.2 Chất ổn định - chất ổn định thực phẩm stabilizer - Chất ổn định dùng thực phẩm (food stabilizer) phụ gia thực phẩm sử dụng với mục đích trì phân tán hai hay nhiều thành phần nhằm tạo nên đồng cho sản phẩm. Ngoài ra, số chất ổn định có tác dụng tạo gel, làm bền làm ổn định cấu trúc loại thực phẩm (làm bền hệ nhũ tương hay ổn định trạng thái lơ lửng hệ huyền phù nước quả). - Ví dụ 9/9/2015 Page 10 - CMC sử dụng chất nhũ hóa sản xuất bánh quy . Nhờ CMC, chất béo phân tán đồng hỗn hợp giúp cho chất lượng sản phẩm đạt độ ổn định. Nó giúp giảm mức tiêu thụ lòng đỏ trứng chất béo sử dụng làm bánh quy, đạt lợi ích kinh tế. Ngoài CMC đảm bảo phân tán mịn loại dầu hương vị, cải thiện kết cấu chất lượng. Chúng sử dụng kẹo cao su, bơ thực vật bơ đậu phộng chất nhũ hóa. - 2.2TRONG PHI THỰC PHẨM 2.2.1Trong sản phẩm tẩy rữa CMC sử dụng chất tẩy rửa chất chống đóng lắng, keo dán, cao su loại sơn đánh bóng 9/9/2015 Page 10 11 - Trong công nghiệp khoan dầu, xây dựng - CMC sử dụng ngành công nghiệp khoan dầu thành phần bùn khoan, thay đổi độ nhớt tác nhân giữ nước. - Trong xây dựng, CMC thêm vào vữa khô 2.2.2Trong công nghệ nano - Dung dịch nước CMC sử dụng để phân tán ống nano carbon. Các phân tử CMC dài quấn quanh ống nano, cho phép chúng phân tán nước. 9/9/2015 Page 11 12 PHẦN 3: TÍNH CHẤT LƯU BIẾN CỦA CMC 3.1 ẢNH HƯỞNG BỞI NHIỆT ĐỘ VÀ pH - Ảnh hưởng pH - CMC hoặt động độ nhớt ổn định pH =6-9 pH9 phân tử CMC tích điện âm, gặp thêm điện tích âm, tạo lực đẩy tĩnh điện, phá vỡ cấu trúc hệ Ảnh hưởng nhiệt độ - 9/9/2015 Page 12 13 - - Nguyên nhân nhiệt độ tăng, phân tử CMC chuyển động nhanh dần, va chạm vào làm đứt liên kết phá vỡ cấu trúc hệ , làm giảm độ nhớt 3.2. ẢNH HƯỞNG BỞI NỒNG ĐỘ Trong phần này, trình bày ảnh hưởng nồng độ độ đến tính chất CMC nồng độ quan trọng natri carboxymethyl cellulose (CMC) – nồng độ điểm để biến đối tính chất lưu biến CMC thí nghiệm với nhớt kế quay. Phương pháp thí nghiệm Dùng CMC với trọng lượng phân tử danh nghĩa 700.000 g.mol-1 bậc thay 0,65-0,85 9/9/2015 Page 13 14 - - Các đường cong lưu biến thu cách tăng liên tục ứng suất không đổi với giá trị 0.03 Pa s-1. Tuy nhiên, nồng độ CMC thấp ([...]... chất lỏng giả dẻo - Dung dịch CMC được biết đến là một chất phụ thuộc thời gian rất mạnh, nghĩa là có mối quan hệ giữa độ nhớt-thời gian, trong đó độ nhớt giảm với thời gian tác động Sự phụ thuộc thời gian của độ nhớt là do những thay đổi xảy ra trong cấu trúc bên trong của chất lỏng do hạt lực tương tác như Van de Waals, lưc liên kết giữa các phân tử thay đổi theo thời gian Để xác định tính chất thixotropy...11 - Trong công nghiệp khoan dầu, xây dựng - CMC cũng được sử dụng trong ngành công nghiệp khoan dầu như là một thành phần của bùn khoan, nó thay đổi độ nhớt và là tác nhân giữ nước - Trong xây dựng, CMC được thêm vào vữa khô 2.2. 2Trong công nghệ nano - Dung dịch nước CMC cũng đã được sử dụng để phân tán các ống nano carbon Các phân tử CMC dài quấn quanh các ống nano, cho phép chúng được phân tán trong. .. vỡ cấu trúc của hệ , làm giảm độ nhớt 3.2 ẢNH HƯỞNG BỞI NỒNG ĐỘ Trong phần này, sẽ trình bày về sự ảnh hưởng của nồng độ độ đến tính chất của CMC cũng như nồng độ quan trọng của natri carboxymethyl cellulose (CMC) – nồng độ là điểm để biến đối các tính chất lưu biến của CMC bằng thí nghiệm với nhớt kế quay Phương pháp thí nghiệm Dùng CMC với trọng lượng phân tử danh nghĩa của 700.000 g.mol-1 và bậc... BIẾN CỦA CMC 3.1 ẢNH HƯỞNG BỞI NHIỆT ĐỘ VÀ pH - Ảnh hưởng bởi pH - CMC hoặt động ở độ nhớt ổn định khi pH =6-9 ở pH9 các phân tử CMC được tích điện âm, gặp thêm điện tích âm, tạo lực đẩy tĩnh điện, phá vỡ cấu trúc của hệ Ảnh hưởng bởi nhiệt độ - 9/9/2015 Page 12 13 - - Nguyên nhân có thể là do khi nhiệt độ tăng, các phân tử CMC chuyển... tăng liên tục một ứng suất không đổi với giá trị là 0.03 Pa s-1 Tuy nhiên, đối với các nồng độ CMC thấp ( . MINH HOÀNG 612 012 04 - VŨ HOÀNG NGUYÊN 612 02474 - NGUYỄN THẾ HẬU 612 010 48 TP Hồ Chí Minh – 4/2 015 1 2 MỤC LỤC TRANG LỜI MỞ ĐẦU 1 PHẦN 1: SƠ LƯỢC CMC 2 1. 1 Tổng quát 2 1. 2 Cấu tạo 2 1. 3 Khối lượng. = 1. 50-2.80, y = 0.20 -1. 50, x + y = 3.0 -Đơn vị cấu trúc với mức độ thay thế 0.20 là 17 8 .14 đvC. -Đơn vị cấu trúc với mức độ thay thế 1. 50 là 282 .18 đvC. -Phân tử kích thước lớn khoảng 17 ,000. kín. • Hình 3 – Tính chất thixotropy của CMC 9/9/2 015 Page 16 17 Hình 4 – Cấu trúc Thixotropy của CMC 9/9/2 015 Page 17 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. E.I. Yaseen, T.J. Herald*, F.M. Aramouni, S. Alavi