Tiểu luận môn công nghệ thực phẩm hệ nhũ tương trong thực phẩm

BỘ CÔNG THƯƠNG Mục lục TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM  Đề tài tiểu luận: HỆ NHŨ TƯƠNG TRONG THỰC PHẨM GVHD: Nguyễn Thị Trang Nhóm SVTH: Huỳnh Kim Thanh 14067501 Trần Huỳnh Mai 14053181 Võ Thị Xương 14073901 Lê Thị Kim Loan 14058501 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2015 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Lời mở đầu Trong xã hội xưa thực phẩm đơn giản cung cấp lượng cho người hoạt động Ngày xã hội ngày phát triển nhu cầu người ngày tăng yêu cầu thực phẩm cung cấp lượng cần thiết mà cung cấp dinh dưỡng thiết yếu đảm bảo cho người phát triển cách toàn diện Song tính chất cảm quan củng góp phần không cho chất lượng thực phẩm màu sắc, mùi vị hấp dẫn, giữ lâu hơn,… mà đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng Các sản phẩm thực phẩm tường có cấu trúc, trạng thái, màu sắc, hương thơm tính cảm vị khác Những kết cấu hương sắc tạo điều kiện gia công định, nhờ tương tác hài hòa hợp phần hóa học chứa thực phẩm Tuy nhiên vai trò chúng giống Có hợp phần tham gia vào việc tạo cấu trúc tạo hình dáng, độ cứng, độ đàn hồi, độ xốp, độ nhớt lại có hợp phần có trách nhiệm tạo màu sắc, mùi vị tính cảm quan Thường hợp chất cao phân tử protein polysacarit hợp phần thuộc nhóm thứ nhất, polyphenol acid amin hợp chất đặc trưng nhóm thứ hai Nước thành phần đặc biệt có vai trò hai nhóm Một tính chất chức quan trọng protein có khả tạo giá trị dinh dưỡng, mùi vị,…được ứng dụng phổ biến thực phẩm khả tạo nhũ tương Để hiểu rõ khả protein ta nghiên cứu hệ nhũ tương thực phẩm Dù cố gắng nhiều trình thực tránh khỏi sai sót, mong nhận ý kiến góp ý Cô để tiểu luận sau đầy đủ xác Nhóm Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Khái niệm hệ nhũ tương thực phẩm: 1.1 Khái niệm: Nhũ tương hệ phân tán hai chất lỏng không trộn lẫn vào mà hai có mặt dạng giọt nhỏ pha phân tán, chất lỏng dạng pha (tác nhân) phân tán liên tục Trong hầu hết thực phẩm, giọt nhỏ có đường kính từ 0.1 – 100µm Ví dụ: sữa, mayonnaise, bơ… Bảng 1.1 Ví dụ số nhũ tương thực phẩm thường gặp Thực phẩm Kiểu Tỷ lệ Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Không khí/ Nhũ tương Dầu/nước Sữa đồng hóa (3,5% chất béo) D/N 0,04 Margarin (80% chất béo) N/D ≈5 Bơ (50% chất béo) N/D ≈5 Rất Kem đá D/N 0,2 (dầu + nước) Hệ nhũ tương hệ không bền nhiệt động Các chất lỏng hòa tan tốt vào nước (chất lỏng ưa nước) hòa tan tốt vào dầu (chầt lỏng kỵ nước) Nguyên nhân phân tử nước tạo thành lực liên kết hiđrô phân tử mỡ tạo thành lực Van Der Waals Chất nhũ hóa xà phòng liên kết chất lỏng này.Chúng có tính chất phân tử chất nhũ hóa có phần phân cực phần không phân cực Phần phân cực tạo liên kết hiđrô liên kết với chất lỏng ưa nước phần không phân cực phân tử tạo nên lực Van Der Waals liên kết với chất kỵ nước 1.2 Phân loại hệ nhũ tương: Phần lớn nhũ tương thực phẩm kiểu dầu nước (D/N) nước dầu (N/D) Thuật ngữ “nước” để chất lỏng có cực, ưa nước thường dung dịch nước, thuật ngữ “dầu” để chất lỏng ưa béo (mỡ nóng chảy, dầu thực vật, tinh dầu) Nhiều nhũ tương thực phẩm chứa bọt khí (hoặc) chất rắn bị phân tán Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Trong số trường hợp khác có dạng nhũ tương phức tạp N/D/N D/N/D nữa, gọi nhũ tương đa pha (Multiple emulsions) Hệ nhũ tương đa pha hệ nhũ tương mà đó, hệ nhũ tương nằm bên hệ nhũ tương khác, hệ nhũ tương khác nằm bên hệ nhũ tương khác nữa, tùy vào mức độ phức tạp Sau ba loại nhũ tương thường gặp: – Hệ nhũ tương dầu nước: giọt dầu phân tán pha nước Ví dụ: mayonnaise, sữa, kem, sốt, súp… – Hệ nhũ tương nước dầu: giọt nước phân tán pha dầu Ví dụ: bơ, margarin, chất phết lên bánh… Hình1.1: Hệ nhũ tương nước dầu dầu nước – Hệ nhũ tương nước dầu nước (N – D – N): gồm giọt nước phân tán pha dầu lớn giọt lại phân tán pha liên tục nước Ngoài có hệ nhũ tương dầu nước dầu (D – N – D) phức tạp Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Hình 1.2: Hệ nhũ tương N – D – N D – N – D Thành phần hệ nhũ tương thực phẩm: Một hệ nhũ tương thực phẩm chứa đựng nhiều thành phần khác như: nước, chất béo, chất nhũ hóa, chất tạo đặc, chất tạo gel, chất bảo quản, chất chống oxy hóa, chất tạo vị ngọt, muối, màu, mùi… phần tử có thuộc tính chức riêng 2.1 Chất béo dầu: Chất béo dầu dạng lipid Lipid bao gồm thành phần chủ yếu glyceride, acid béo phospholipid Tryglyceride thành phần thường gặp thực phẩm, có nguồn gốc từ động vật thực vật Chất béo dầu ảnh hưởng đến tiêu hệ nhũ tương thực phẩm như: dinh dưỡng, cảm quan, hóa lý…tuy nhiên, lượng chất béo thực phẩm lượng chất béo công nghiệp pha béo hệ nhũ tương vấn đề cần quan tâm Cấu tạo hóa học nồng độ cấu tử pha dầu thay đổi theo thời gian thông qua phản ứng hóa học Hai biến đổi hóa học quan trọng chất béo pha dầu thủy phân oxi hóa Sự thủy phân dầu chất béo liên quan đến mối liên kết ester chúng số enzym Kết thủy phân giải phóng acid béo tạo bất lợi hay mong muốn cho thực phẩm phomai, sữa chua Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Trong nhiều nhũ tương chứa chất béo dễ bị oxi hóa Oxi hóa nguyên nhân quan trọng làm giảm chất lượng thực phẩm đồng thời xuất số chất độc thực phẩm Những thuộc tính hóa lý chất béo dầu có ảnh hưởng quan trọng việc hình thành ổn định hệ nhũ tương thực phẩm 2.2 Chất chống oxi hóa: Các chất chống oxi hóa có chế chống oxi hóa khác kiểm soát chất tham gia phản ứng oxi hóa vô hoạt chất tự Dựa vào chế hoạt động, chất chống oxi hóa chia làm hai nhóm: chất chống oxi hóa sơ cấp chất chống oxi hóa thứ cấp - Chất chống oxi hóa sơ cấp: làm chậm trình oxi hóa chất béo chúng có khả phản ứng với gốc tự Một số chất oxi hóa tổng hợp BHA, BHT…,các chất chống oxi hóa tự nhiên như: tocopherols, chất chiết xuất từ trái thực vật - Chất chống oxi hóa thứ cấp: làm chậm trình oxi hóa chế cô lập ion kim loại, cung cấp hydro cho chất oxi hóa thứ cấp, phản ứng với oxy vô hoạt trung tâm phản ứng Ví dụ: acid phosphoric, acid citric, protein… 2.3 Nước: Nước có vai trò quan trọng việc hình thành thuộc tính lý hóa tiêu cảm quan hệ nhũ tương thực phẩm Cấu trúc phân tử nước ảnh hưởng đến tính hòa tan dung dịch Pha nước hầu hết thực phẩm dạng nhũ tương chứa nhiều phân tử hòa tan nước như: khoáng chất, vitamin, acid, chất bảo quản, chất tạo vị… 2.4 Chất nhũ hóa: Trong công nghiệp thực phẩm chất nhũ hóa xem phụ gia để giúp ổn định hệ nhũ tương Chất nhũ hóa sử dụng có chức làm giảm sức căng bề mặt hai pha hệ nhũ tương hình thành màng bảo vệ xung quanh hạt phân tán, làm cho chúng kết hợp lại làm cho hạt phân tán tích lớn 2.5 Các phụ gia khác: Gồm chất tạo cấu trúc, điều chỉnh pH, khoáng, chất chống vi sinh vật, chất tạo màu, chất tạo mùi, chất tạo vị… Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Lí thuyết hệ nhũ tương: 3.1 Sức căng bề mặt thuyết hấp phụ: Xét trường hợp phân tán 1ml dầu vào nước, giọt dầu phân tán có đường kính µm bề mặt tiếp xúc dầu nước gia tăng khoảng 12000cm2 đồng thời kéo theo gia tăng tương đương lượng tự bề mặt hệ Tuy nhiên giới hạn sức căng bề mặt hai pha nên để giảm thiểu lượng tự hệ khoảng 15 tỉ giọt cầu có đường kính µm có khuynh hướng kết hợp lại tạo hạt đơn sau rung động học ngừng giảm sức căng bề mặt làm cho phân tán dầu nước trở nên dễ dàng làm tăng tính ổn định mặt nhiệt động học Những yếu tố để xác định loại nhũ giải thích Bracroft Tucker: lớp phim hấp phụ bề mặt phân chia pha xem pha riêng biệt diện bề mặt: pha dầu pha nước Lớp phim phân cách chòu áp lực bề mặt có khuynh hướng lõm phía có sức căng bề mặt cao hơn, điều giải thích cho hình dáng hạt pha phân tán 3.2 Thuyết thể tích pha: Thuyết giải thích cho việc xác định loại nhũ dựa vào nhận định lập thể: Oswal cho pha chiếm 25,98% thể tích thể pha phân tán, khoảng 25,98%-75,02% thể hai pha phân tán liên tục, 75,02% thể pha liên tục Tuy nhiên hệ nhũ không lí tưởng hạt phân tán không bền kích cỡ đồng Ngoài hệ nhũ phụ thuộc thể tích pha, loại chất tạo nhũ phương pháp điều chế Ví dụ: Salisburyetal nghiên cứu hệ sáp ong-borax dùng kem lạnh với điều kiện phòng thí nghiệm họ tạo hệ D/N với khoảng 45% thể tích nước hệ N/D với lượng nước 45% Tuy nhiên, thực tế nhũ N/D dùng kem lạnh chứa nước hơn, khoảng 20% thể tích 3.3 Sự hình thành phức phân tử: Việc hình thành phức phân tử yếu tố quan trọng việc xác định ổn định hệ nhũ D/N Sự ổn định nhũ có liên quan đến loại phân tử hai pha Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Những điều kiện cần thiết để tạo nhũ D/N loại này: + Phức phân tử ổn định tạo phải gồm hai thành phần, thành phần tan tốt nước, thành phần tan tốt dầu + Sức căng bề mặt phải nhỏ, không đáng kể + Để đáp ứng hai điều kiện đầu phải có lượng thừa cấu tử tan nước lớp phim bề mặt phân cách + Lớp phim bề mặt phải trạng thái lỏng sệt + Những giọt dầu phải tích điện Những điều kiện tạo nhũ N/D: +Lớp phim bề mặt phải có độ bền đáng kể +Lớp phim bề mặt không tích điện Để đảo nhũ nhũ D/N ổn định anion: thêm vào cation đa hoá trị nhằm đáp ứng điều kiện Những điều kiện cần thiết để tạo nhũ D/N lí tưởng áp dụng cho trường hợp, hệ N/D có trường hợp ngoại lệ Ví dụ: việc sử dụng chất nhũ hoá không ion tạo nhũ N/D ổn định không ổn định với hàm lượng pha phân tán cao, khoảng 80% Nếu lớp phim bề mặt tất hệ N/D có độ cứng cao rõ rệt điều chế nhũ tương Ngoài thêm nhũ tương N/D ổn định xà phòng canxi, chất nhũ hoá hỗ trợ không ion thích hợp sorbital sesquioleat sản phẩm mềm tạo có tính bền học cao hệ nhũ xà phòng canxi trước Sự gia tăng độ bền có liên quan đến làm mềm lớp phim xà phòng canxi thấm kết hợp chất tạo nhũ không ion Becher cho hạt cầu hệ N/D tích điện Schulman đưa điều kiện cần thiết cho việc sản xuất hệ nhũ bền, cực mịn Từ nghiên cứu electron phạm vi nhỏ hệ D/N ổn định xà phòng, Schulman nhận thấy có loại suốt: loại lỏng đẳng hướng quang học gồm hạt cầu phân tán, loại thứ hai gồm mixen hình trụ, loại gồm chất nhựa rắn có tính nhớt , không đẳng hướng quang học gồm chất bán rắn Họ cho nhũ cực mòn dễ dàng tạo có mặt lớp phim không chặt, rối loạn, ngược lại lớp phim bền dẫn đến Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang hình thành hệ nhũ bình thường Những lớp phim không bền tạo đáp ứng điều kiện sau: -Dùng xà phòng gồm cation lớn để kết hợp với dãy axit béo phân nhánh -Có thấm loại chất có hình dạng phân tử không đối xứng vào lớp xà phòng -Sự thấm hiđrocacbon không phân cực thuộc pha dầu làm cho kết hợp phân tử xảy 3.4 Sự tích điện bề mặt: Những điện tích bề mặt biên giới dầu-nước xem yếu tố quan trọng việc ổn định nhũ D/N, tương tự hệ phân tán khác Sự tích điện thành phần không phân tán gia tăng phương pháp học khác nhau, oxi hoá, hấp thụ tương tác ma sát Xét trường hợp nhũ D/N ổn định tác nhân nhũ ion, tích điện xảy dễ dàng ion hoá chất tạo nhũ bề mặt phân chia pha, giọt dầu phân tán hệ nhũ ổn định anion có bề mặt tích điện âm, hệ nhũ ổn định cation có giọt dầu phân tán tích điện dương Với hệ N/D ổn định không ion tích điện xảy hấp phụ cho giọt dầu phân tán tích điện âm Nếu giọt nước phân tán hệ N/D tích điện điện tích vài ma sát học gây Những giọt nước tích điện âm số điên môi dầu thấp nhiều so với nước Tính chất hệ nhũ tương: Tính chất hệ nhũ tương định thành phần cách điều chế Những nhân tố quan trọng định tính chất vật lí hệ nhũ mối quan hệ tương giao pha phân tán pha liên tục hay tỉ lệ thể tích pha, chất hai pha chất chất tạo nhũ 4.1 Tỉ lệ thể tích pha: Mối quan hệ lượng hai pha biểu thị qua nhiều hình thái Thực tế, nhũ tương hiểu hệ có pha liên tục chiếm phần trăm thể tích cao Việc biểu thị giới hạn phần trăm thể tích cho khái niệm chưa 10 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang đắn nhũ tương Ngoài ra, pha phân tán biểu thị phần nhũ Ví dụ: hệ chứa 54% thể tích pha phân tán có tỉ lệ thể tích pha Ф= 0,54 Bản chất vật lí pha: Pha dầu trạng thái lỏng-rắn có điểm nóng chảy từ 600 C trở lên Tương tự pha háo nước nước-keo rắn, thêm vào hai pha hai pha chứa hạt rắn phân tán Về chất chất chứa phân tán hạt rắn bổ sung số tính chất cách rõ rệt cho nhũ nói Sự hình thành phá hủy hệ nhũ tương: 5.1 Sự hình thành hệ nhũ tương: 4.2 Việc hình thành giọt nhũ tương đôi với việc tạo nên bề mặt liên pha quan trọng hai pha lỏng không trộn lẫn Sự hình thành nhũ tương đánh giá qua việc đo công học cần thiết để nhũ hóa Sức căng bề mặt liên pha nhỏ nhũ tương thu dễ dàng Các yếu tố ảnh hưởng tới tạo thành nhũ tương: Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính hệ nhũ tương: + Kiểu thiết bị + Cường độ lượng cung cấp + Nhiệt độ + pH + Lực ion + Sự có mặt chất hoạt động bề mặt + Sự có mặt oxy + Bản chất dầu + Hàm lượng protein hòa tan chất nhũ tương hóa protein Độ hòa tan khả nhũ tương hóa protein có quan hệ tỷ lệ thuận Các loại protein không hòa tan có khả tạo nhũ tương thấp 5.2 Sự khử bền hệ nhũ tương: Các tượng khử bền hệ nhũ tương: Có ba tượng khử bền chủ yếu sau: 11 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM a) GVHD: Nguyễn Thị Trang Sự lên lắng xuống giọt ảnh hưởng trọng lực, vật rơi với tốc độ tăng dần lực ma sát cản Ff (do môi trường xảy rơi): Ff =6πμrʋ Trở nên cân với lực hấp dẫn Fg : Fg =4/3.πr3(ρ - ρ0)g Bắt đầu từ thời điểm rơi diễn với tốc độ không đổi ʋ0: ʋ0=2/9.r2(ρ – ρ0)/μ đó: ʋ0 – tốc độ rơi xuống hay dâng lên giọt; ρ0 – trọng lượng riêng pha phân tán; r – bán kính giọt; ρ – trọng lượng riêng pha bị phân tán; μ – hệ số nhớt pha liên tục; g – gia tốc trọng trường Sự lắng xuống chậm kích thước giọt nhỏ, hiệu số trọng lượng riêng hai pha bé độ nhớt pha phân tán cao.Với nhũ tương dầu/nước có ɸ cao chảy pha liên tục giọt bị phân tán thường xảy 12 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM b) c) GVHD: Nguyễn Thị Trang Hình 3.1: Sự khử bền hệ nhũ tương Sự kết tụ giọt giảm đột xuất diện tích nên kéo theo làm giảm lực đẩy tĩnh điện giọt ,thường xảy thay đổi pH (hoặc) lực ion Sự kết tụ làm tăng kích thước bề giọt làm tăng tốc độ phân lớp Sự hợp giọt cách tự phát làm tăng dần kích thước giọt cuối dẫn đến phân chia hai pha thành hai lớp ngăn cách bề mặt phân chia phẳng diện tích cực tiểu Sự sa lắng, kết tụ va chạm chuyển động Brown chuyển động khuấy khác làm cho giọt gần lại thường đến trước hợp giọt 13 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM 5.3 GVHD: Nguyễn Thị Trang Hình 3.2: Các dạng không bền hệ nhũ tương Một số nguyên nhân phá nhũ: - Nhũ tương bị phá vỡ thêm chất điện ly hóa trị cao chất nhũ có tác dụng ngược hệ Giả sử nhũ tương dạng giọt dầu phân tán nước, nhũ bị phá vỡ sử dụng thêm chất điệnly chứa ion hóa trị cao, ion hóa trị cao tác dụng với nhóm ion chất nhũ hóa tạo chất không tan nước, tức chuyển từ nhũ sang trạng thái keo (bị keo tụ) - Khi sử dụng thêm chất nhũ hóa có tác dụng ngược lại với chất nhũ hóa ban đầu Nhũ tương dạng giọt nước phân tán dầu thêm vào chất điện ly nồng độ cao xảy tượng muối kết (không phải tượng keo tụ) làm vỡ nhũ - Nhũ tương bị phá vỡ đưa vào hệ chất hoạt động bề mặt chất có khả đẩy chất nhũ hóa hệ, dùng rượu 14 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang anylic, nhũ dầu nước bị phá vỡ - Nhũ tương phá vỡ ly tâm, lọc, điện ly, đun nóng Sự tăng nhiệt độ làm chất nhũ hóa dễ bị tách khỏi bề mặt giọt trình giải hấp phụ hoăc hòa tan chất nhũ hóa tướng phân tán, tất yếu tố cần quan tâm trình tạo nhũ sản phẩm thực phẩm Làm bền hệ nhũ tương: 6.1 Các yếu tố ảnh hưởng bền vững nhũ tương: - Ảnh hưởng chênh lệch tỷ trọng pha - Ảnh hưởng kích thước tiểu phân pha phân tán - Ảnh hưởng độ nhớt môi trường phân tán - Ảnh hưởng tỷ lệ pha phân tán - Ảnh hưởng chuyển động Brown - Ảnh hưởng nhiệt độ, pH chất điện giải - Ảnh hưởng thời gian phân tán - Ảnh hưởng chất nhũ hóa 6.2 Các tượng làm bền hệ nhũ tương: - Có đường kính giọt nhỏ, thu cách khuấy mạnh, cách đồng hóa; - Có độ nhớt pha liên tục cao yếu tố làm bền nhũ tương làm chậm lắng gạn chống lại kết tụ; - Có mặt điện tích dấu bề mặt giọt góp phần làm bền nhũ tương Có điện tích tượng ion hóa hấp thụ ion Các giọt tích điện bao quanh lớp khuếch tán kép đối ion Các lực đẩy tĩnh điện thể lớp kép hai giọt vào tiếp xúc xâm nhập lẫn nhau, nên chống lại lực hút Van der Waals giọt; - Có mặt lớp bề mặt liên pha bền (chẳng hạn cấu tạo màng protein) có khả chống lại cách học hợp giọt; - Có sức căng bề mặt liên pha yếu (nhỏ 5dyn.Cm-1) chất hai pha (hoặc) thêm tác nhân hoạt động bề mặt 6.3 Các chất làm bền hệ nhũ tương: *Các nhũ tương thực phẩm làm bền protein: Nhiều sản phẩm thực phẩm nhũ tương sữa, kem, kem đá, bơ, phomat nóng chảy, lòng đỏ trứng, thịt băm nhỏ để làm xúc xích, hợp phần protein chúng thường có tác dụng làm bền hệ thống keo 15 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Nhũ tương tự nhiên sữa thường làm bền màng cầu béo Màng cấu tạo từ lớp triglixerit, phospholipit lipoprotein không tan protein hòa tan Trong sữa tươi, lớp protein hòa tan imunoglobulin Khi đồng hóa độ bền nhũ tương tăng lên làm giảm kích thước cầu béo siêu mixen casein tân tạo thay đổi imunoglobulin hấp thụ vào cầu béo Các protein hấp thụ vào bề mặt liên pha giọt dầu bị phân tán pha nước liên tục, tạo tính chất lý (độ dày, độ nhớt, độ đàn hồi, độ cứng) có tác dụng chống lại hợp giọt Sự ion hóa acid amin mạch bền protein (xảy tùy theo pH) tạo lực đẩy tĩnh điện làm cho độ bền nhũ tương tăng lên 6.4 Chất nhũ hóa: 6.4.1.Khái niệm phân loại: Các chất nhũ hóa chất hoạt động bề mặt, chúng hấp thụ phân chia pha giọt môi trường phân tán Các chất nhũ hóa có tác dụng làm bền mà định đến hệ nhũ tương (D/N hay N/D), thực nghiệm cho thấy chất nhũ hóa nước tan vào nước tốt tan vào hidrocacbon tạo nên hệ nhũ tương loại D/N chất nhũ hóa kỵ nước hóa tan vào hidrocacbon dễ nước tạo hệ nhũ tương N/D Để làm chất nhũ hóa dùng chất có chất khác nhau: chất hoạt động bề mặt mà phân tử chúng chứa nhóm phân cực ion hóa, chất hoạt động bề mặt không ion hóa, chất cao phân tử loại bột Để hấp thụ bề mặt phân chia hai chất lỏng, phân tử chất nhũ hóa phải chứa nhóm không phân cực (cacboxyl, hydroxyl, sunfat, …) Chất nhũ hóa tốt chất có cân hai phần: phân cực không phân cực phân tử Một số loại chất nhũ hóa: - Chất nhũ hóa anion - Chất nhũ hóa cation - Chất nhũ hóa lưỡng tính - Chất nhũ hóa không ion 16 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM 6.4.2.Chức GVHD: Nguyễn Thị Trang năng: Mỗi loại nhũ tương ứng với số HLB (cân ưa nước_ưa béo), biểu thị mối quan hệ với nước với dầu, khuynh hướng nhũ hóa - Nói chung chất nhũ hóa có giá trị HLB từ 3-6 cho nhũ N/D chất nhũ hóa có giá trị HLB khoảng 7-17 tạo nhũ D/N Ứng dụng nhũ tương thực phẩm: Ngày nay, nhu cầu khách hàng với tiến khoa học kỹ thuật, việc sâu nghiên cứu thực phẩm không cung cấp dinh dưỡng mà chứa hoạt chất sinh học có lợi cho sức khỏe phòng chống bệnh tật tăng lên.Việc bổ sung vào thực phẩm nhũ tương hợp chất có hoạt tính sinh học có tác dụng làm giảm tác động nguy bệnh tật đồng thời nâng cao sức khỏe Vì vậy, thực phẩm nhũ tương xuất đa số loại thực phẩm Nhiều sản phẩm thực phẩm nhũ tương như: sữa, kem, kem đá, sốt, súp, mayonnaise, bơ, margarin, chất phết lên bánh, phomat nóng chảy, lòng đỏ trứng, thịt băm nhỏ để làm xúc xích… Giới thiệu số nhũ tương thực phẩm: SỮA Sữa hệ nhũ tương phức tạp dung dịch keo Hệ nhũ tương bao gồm giọt béo phân tán dịch liên tục chứa protein Hàm lượng béo có sữa đa dạng, từ 0,1% sữa gầy đến 20% sữa nguyên kem 17 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Về mặt hoá học: Sữa sản phẩm keo • đồng nhất, tất thành phần phân tán nước dạng dung dịch Về mặt vật lý: Sữa chất keo có • màu trắng, gồm chất béo protein phân tán nước Về mặt sinh học: Sữa sản phẩm toàn vẹn trình cho sữa • loại bò sữa chăm sóc có sức khoẻ tốt Sữa (bò, dê, cừu ) thực phẩm quý, chúng hệ nhũ tương thuận Thành phần xác sữa tươi khác loài thành phần sữa gồm: chất béo, protein, đường lactose, vitamin, khoáng chất nước Một số sản phẩm chế biến từ sữa: sữa tiệt trùng, sữa cô đặc, sữa bột… BƠ Sản phẩm dạng nhũ tương nước / dầu: + Béo ≥ 80% ; + Nước ≤ 16% ; + Vật chất khô không béo ≤ 2% Bơ sản phẩm chế biến từ chất béo sữa Hàm lượng chất béo bơ cao chiếm trung bình 80% khối lượng sản phẩm Dựa vào quy trình sản xuất, người ta chia bơ thành hai nhóm chính: 18 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM • Bơ GVHD: Nguyễn Thị Trang (sweet cream butter) hay bơ không lên men: quy trình sản xuất bơ trình lên men lactic thực nhờ nhóm vi khuẩn lactic • Bơ chua (sour cream butter) hay bơ lên men (cultured cream butter): trình lên men lactic thực sau trình trùng nguyên liệu cream quy trình sản xuất nhằm tạo hương vị đặc trưng cho sản phẩm Ngoài người ta phân loại bơ dựa vào lượng muối có sản phẩm: • Bơ không chứa muối (hàm lượng NaCl sản phẩm không lớn 0,2%) • Bơ với hàm lượng muối thấp - mildly salted butter(hàm lượng muối 0,21%)và bơ với hàm lượng muối cao - strongly salted butter(hàm lượng muối 2%) Nguyên liệu: - Nguyên liệu sản xuất bơ cream Các nhà máy sản xuất bơ thu cream từ nguyên liệu sữa tươi phương pháp li tâm thu mua cream từ nhà máy chế biến sữa khác Trên thị trường hàm lượng chất béo cream thường dao động khoảng 35-40% - Vi sinh vật (vi khuẩn lactic LD) - Các phụ gia MARGARINE 19 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Margarine chế biến lần Pháp năm 1869 để sử dụng thay cho bơ động vật Trong thời kỳ đầu sản xuất Margarine, người ta sử dụng tất loại chất béo dầu Sau với hoàn thiện kỹ thuật tinh luyện dầu, nhiều loại dầu chất béo từ động vật, cá thực vật sử dụng nguồn nguyên liệu để sản xuất Margarine Hơn nữa, chất lượng Margarine ngày nâng cao Ngày nay, Margarine sử dụng không sản phẩm thay bơ động vật mà nguồn cung cấp dầu chất béo quan trọng Ngoài ra, có nhiều ứng dụng ngành sản xuất thực phẩm như: sản xuất bánh, sản xuất chocolate… Do tính ưu việt sản phẩm giá trị dinh dưỡng lẫn giá trị kinh tế nên công nghệ sản xuất Margarine ngày phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp chế biến dầu mỡ thực phẩm tất nước Sản phẩm margarine hệ nhũ tương nước dầu (dầu chất tan dầu chiếm 80-85%, pha nước khoảng 15-20%) Margarine sản xuất cách phối trộn loại chất béo theo tỉ lệ định với thành phần khác Margarine bổ sung thêm vitamin A để dùng nấu ăn, nướng bánh mì hay thay bơ công nghiệp sữa khác bơ thành phần cấu trúc 20 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Hiện có 10 loại margarine, chúng khác chủ yếu thành phần, hàm lượng chất béo sử dụng cấu trúc sử dụng sản phẩm chẳng hạn như: Margarine dạng tuýp mềm, dạng lỏng, dạng dùng để ăn kiêng, dạng dùng để phết, dạng acid béo dạng trans, dạng béo, dạng dùng để nấu, dạng dùng nhà hàng Tất nguyên liệu dùng để sản xuất Margarine chia thành hai nhóm nguyên liệu nguyên liệu phụ Nguyên liệu chất béo, nguyên liệu phụ bao gồm: nước, sữa protein, chất nhũ hóa chất phụ gia Kết luận Ngày với công nghệ phát triển ngày có nhiều phương tiện, máy móc, trang thiết bị đại, sở vật chất kĩ thuật tốt nên việc tiếp tục nghiên cứu, phát 21 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang hiện, phát triển thêm lợi ích, ứng dụng tính chất, chức khác hợp chất hữu có thực phẩm trở nên dễ dàng Đồng thời để ngăn chặn biến đổi có hại chất có thực phẩm để đảm bảo sức khỏe tốt cho người Tài liệu tham khảo: Hóa sinh công nghiệp – Lê Ngọc Tú, Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật Hà Nội 2002 22 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang http://www.foodnk.com/khai-niem-nhu-tuong-thuc-pham-va-phan-loai.html http://www.vietnamchemtech.com.vn/chitietTT.asp?cate_id=4&news_id=1168 23 [...]... bề mặt 6.3 Các chất làm bền hệ nhũ tương: *Các nhũ tương thực phẩm được làm bền bởi các protein: Nhiều sản phẩm thực phẩm là những nhũ tương như sữa, kem, kem đá, bơ, phomat nóng chảy, lòng đỏ trứng, thịt băm nhỏ để làm xúc xích, trong đó các hợp phần protein của chúng thường có tác dụng làm bền hệ thống keo này 15 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Nhũ tương tự nhiên của sữa thường... số nhũ tương thực phẩm: SỮA Sữa là một hệ nhũ tương phức tạp và là một dung dịch keo Hệ nhũ tương bao gồm những giọt béo phân tán trong dịch liên tục chứa protein Hàm lượng béo có trong sữa khá đa dạng, từ 0,1% trong sữa gầy đến hơn 20% trong sữa nguyên kem 17 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Về mặt hoá học: Sữa là sản phẩm keo • đồng nhất, tất cả các thành phần đều phân tán trong. .. chất sinh học có lợi cho sức khỏe và phòng chống bệnh tật tăng lên.Việc bổ sung vào thực phẩm nhũ tương các hợp chất có hoạt tính sinh học có tác dụng làm giảm tác động và nguy cơ bệnh tật đồng thời nâng cao sức khỏe Vì vậy, thực phẩm nhũ tương xuất hiện trong đa số các loại thực phẩm Nhiều sản phẩm thực phẩm là nhũ tương như: sữa, kem, kem đá, sốt, súp, mayonnaise, bơ, margarin, các chất phết lên bánh,... cho bất kì một nhũ cơ bản nào được nói ở trên 5 Sự hình thành và phá hủy hệ nhũ tương: 5.1 Sự hình thành hệ nhũ tương: 4.2 Việc hình thành các giọt nhũ tương sẽ đi đôi với việc tạo nên một bề mặt liên pha quan trọng giữa hai pha lỏng không trộn lẫn được Sự hình thành một nhũ tương có thể đánh giá qua việc đo công cơ học cần thiết để nhũ hóa Sức căng bề mặt liên pha càng nhỏ thì nhũ tương thu được càng... thị mối quan hệ với nước và với dầu, cũng như khuynh hướng nhũ hóa - Nói chung chất nhũ hóa có giá trị HLB từ 3-6 cho nhũ N/D trong khi những chất nhũ hóa có giá trị HLB khoảng 7-17 sẽ tạo nhũ D/N 7 Ứng dụng nhũ tương trong thực phẩm: Ngày nay, nhu cầu của khách hàng cùng với những tiến bộ của khoa học kỹ thuật, việc đi sâu nghiên cứu về thực phẩm không chỉ cung cấp dinh dưỡng mà còn chứa các hoạt chất... keo tụ) làm vỡ nhũ - Nhũ tương có thể bị phá vỡ nếu đưa vào hệ một chất hoạt động bề mặt hoặc một chất nào đó có khả năng đẩy chất nhũ hóa ra hệ, như dùng rượu 14 Trường Đại học Công nghiệp TPHCM 6 GVHD: Nguyễn Thị Trang anylic, nhũ dầu trong nước sẽ bị phá vỡ - Nhũ tương có thể phá vỡ bằng ly tâm, lọc, điện ly, đun nóng Sự tăng nhiệt độ làm chất nhũ hóa dễ bị tách ra khỏi bề mặt giọt trong quá trình... của nhũ tương tăng lên 6.4 Chất nhũ hóa: 6.4.1.Khái niệm và phân loại: Các chất nhũ hóa là các chất hoạt động bề mặt, chúng được hấp thụ phân chia pha giữa giọt và môi trường phân tán Các chất nhũ hóa không những có tác dụng làm bền mà còn quyết định đến hệ nhũ tương (D/N hay N/D), thực nghiệm cho thấy rằng các chất nhũ hóa của nước tan vào nước tốt hơn tan vào hidrocacbon và có thể tạo nên hệ nhũ tương. .. ra khỏi bề mặt giọt trong quá trình giải hấp phụ hoăc hòa tan chất nhũ hóa của tướng phân tán, do đó tất cả các yếu tố này rất cần được quan tâm trong quá trình tạo nhũ của sản phẩm thực phẩm Làm bền hệ nhũ tương: 6.1 Các yếu tố ảnh hưởng sự bền vững của nhũ tương: - Ảnh hưởng do chênh lệch tỷ trọng của 2 pha - Ảnh hưởng do kích thước tiểu phân của pha phân tán - Ảnh hưởng do độ nhớt của môi trường phân... hệ Giả sử nhũ tương ở dạng giọt dầu phân tán trong nước, nhũ có thể bị phá vỡ khi sử dụng thêm chất điệnly chứa ion hóa trị cao, ion hóa trị cao tác dụng với nhóm ion của chất nhũ hóa tạo các chất không tan trong nước, tức chuyển từ nhũ sang trạng thái keo (bị keo tụ) - Khi sử dụng thêm chất nhũ hóa có tác dụng ngược lại với chất nhũ hóa ban đầu Nhũ tương ở dạng những giọt nước phân tán trong dầu khi... chỉ như một sản phẩm thay thế bơ động vật mà còn là một nguồn cung cấp dầu và chất béo quan trọng Ngoài ra, nó còn có rất nhiều ứng dụng trong các ngành sản xuất thực phẩm như: sản xuất bánh, sản xuất chocolate… Do tính ưu việt của sản phẩm về giá trị dinh dưỡng lẫn giá trị kinh tế nên công nghệ sản xuất Margarine ngày càng phát triển mạnh mẽ trong ngành công nghiệp chế biến dầu mỡ thực phẩm ở tất cả ... N/D/N D/N/D nữa, gọi nhũ tương đa pha (Multiple emulsions) Hệ nhũ tương đa pha hệ nhũ tương mà đó, hệ nhũ tương nằm bên hệ nhũ tương khác, hệ nhũ tương khác nằm bên hệ nhũ tương khác nữa, tùy... D) phức tạp Trường Đại học Công nghiệp TPHCM GVHD: Nguyễn Thị Trang Hình 1.2: Hệ nhũ tương N – D – N D – N – D Thành phần hệ nhũ tương thực phẩm: Một hệ nhũ tương thực phẩm chứa đựng nhiều thành... tạo vị… 2.4 Chất nhũ hóa: Trong công nghiệp thực phẩm chất nhũ hóa xem phụ gia để giúp ổn định hệ nhũ tương Chất nhũ hóa sử dụng có chức làm giảm sức căng bề mặt hai pha hệ nhũ tương hình thành