Đồ án Các phương pháp vi bao dầu cá

Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương CHƯƠNG I CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ VI BAO 1.1 Khái niệm  Kó thuật vi bao Theo Young S L (1993), kó thuật vi bao đònh nghóa sau: kó thuật bao gói chất rắn, lỏng hay khí (chất nền) vào lớp vỏ bao cực mỏng, lớp vỏ giữ bảo vệ chất không bò biến đổi làm giảm chất lượng (đối với chất mẫn cảm với nhiệt) hay hạn chế tổn thất (đối với chất dễ bay hơi), giải phóng chất số điều kiện đặc biệt  Hạt vi bao Hạt vi bao có kích thước khoảng micromet (>1µm) Hạt vi bao chia làm hai phần: phần nhân phần vỏ (Hình 1) Hình 1: Cấu trúc hạt vi bao[3] Các chất vi bao dạng rắn, dạng lỏng khí Nhưng để vi bao chúng phải chuyển thành dạng dung dòch, dạng keo dạng nhũ tương Sự tương thích chất chất bao yếu tố quan trọng đònh hiệu vi bao Vì mà chất xử lí trước nhằm nâng cao hiệu vi bao Chất bao polime thẩm thấu được, bán thấm thấm qua được, tuỳ thuộc vào yêu cầu vi bao mà loại vật liệu bao lựa chọn Chất bao thẩm thấu loại chất bao có khả giải phóng chất Trang Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương điều kiện đònh Chất bao bán thấm không cho chất thấm qua lại cho phép chất có phân tử lượng nhỏ thấm vào Vì vậy, hạt có khả hấp thụ chất từ môi trường sau giải phóng chúng gặp môi trường khác Còn chất bao không cho thẩm thấu qua bảo vệ chất hoàn toàn khỏi môi trường bên Khi muốn giải phóng chất ta phải dùng đến áp suất, nhiệt độ hay hoà tan hạt vi bao vào dung môi Khả phóng thích chất qua màng bao điều khiển thông qua điều chỉnh độ dày màng [3]  Cấu trúc hạt vi bao Cấu trúc hạt phụ thuộc chủ yếu vào chất chất trình lắng đọng chất bao Về bản, câú trúc hạt chia làm ba dạng khác nhau: dạng nhân, dạng nhiều nhân dạng mạng Hình 2: Cấu trúc hạt vi bao[3] Cấu trúc hạt nhân bao gồm lơpù màng bao xung quanh nhân, trong hạt nhiều nhân có nhiều hạt nhân chất màng bao Ở cấu trúc dạng mạng hạt chất phân bố màng bao 1.2 Ứng dụng kó thuật vi bao Kó thuật vi bao áp dụng từ thập kỉ 50 để bao gói thành phần “nhạy cảm” thực phẩm (các chất dễ bay hơi, mẫn cảm với nhiệt Trang Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương độ…) nhằm bảo vệ thành phần Kể từ đó, nhà sản xuất thực phẩm ngày ý đến kó thuật đầy tiềm này, chứng số lượng nghiên cứu lónh vực tăng với tốc độ nhanh, thể biểu đồ sau: Hình 3: Số lượng nghiên cứu kó thuật vi bao phương pháp khác từ 1955 đến 2005 [2] Chỉ năm 2002, có 1.000 patent kó thuật vi bao mới, 300 số áp dụng trực tiếp vào trình vi bao thành phần thực phẩm Dù nhiều patent khó ứng dụng vào thực tiễn chi phí cao, khả công nghiệp hóa thấp phạm vi ứng dụng hẹp patent đưa phương pháp triển vọng cho trình vi bao thực phẩm ứng dụng năm tới Hiện nay, người ta quan tâm nhiều đến việc điều khiển vận chuyển thành phần chất qua lớp màng bao, nhờ cải thiện hiệu tác dụng chất với thực phẩm Trong năm gần đây, kó thuật vi bao ngày có vai trò quan trọng nhiều ngành công nghiệp (thực phẩm, dược, mỹ phẩm) Trong Trang Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương công nghiệp thực phẩm, kó thuật vi bao áp dụng nhiều nguyên liệu khác hợp chất dễ bay hơi, chất hương, vitamin, tinh dầu, nhựa dầu, vi khuẩn, enzyme khoáng chất Từ thập kỉ 50 trở lại đây, nhà khoa học nghiên cứu thực trình vi bao nhiều kó thuật khác sấy phun, sấy lạnh, ép đùn, đóa quay… nguyên liệu khác dựa vào đặc điểm phương pháp 1.3 Các phương pháp vi bao nói chung 1.3.1 Sấy phun ( Spray drying) [2] Kó thuật vi bao dùng phương pháp sấy phun thực từ năm 1950 Nhược điểm cuả phương pháp sử dụng loại chất bao hoà tan nước mức độ đònh để sấy phun nhập liệu phải dạng lỏng Các loại chất bao sử dụng là: gum acacia, maltodextrin, loại polysaccharide (alginate, carboxymethylcellulose,gum guar), loại protein (protein huyết sữa, protein từ đậu, sodium caseinate) Trang Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Hình 4: Quá trình vi bao phương pháp sấy phun [3] Gần có vài loại chất bao đề nghò Loại thứ sản phẩm phản ứng Maillard (phản ứng protein carbohydrat nhiệt độ cao) Nó tạo màng bao chắn có khả bảo vệ chất nhạy cảm dầu cá chống lại oxi hoá Loại thứ hai loại màng bao hai lớp (ATPSs), hình thành phân lớp từ hỗn hợp hoà tan hợp chất cao phân tử dung môi Hiện tượng giải thích lượng hoà tan thấp hỗn hợp chất cao phân tử Cụ thể năm 2000 hỗn hợp PVC dextran d để vi bao vi khuẩn Etrococcus foecium 1.3.2 Sấy lạnh [2] Sấy lạnh (Spray Cooling/Chilling) kó thuật vi bao tốn chi phí nhất, thường dùng để bao muối vô cơ, muối hữu cơ, phụ gia tạo cấu trúc, enzyme, chất mùi thành phần khác, chuyển chúng thành dạng bột nhằm cải thiện khả bền nhiệt thời gian bảo quản sản phẩm Khác với kó thuật kể trên, kó thuật vi bao phương pháp sấy lạnh hay kó thuật bao mạng (matrix encapsulation), chất bám dính lên mặt lớp màng bao (thường chất béo) Nhờ vậy, thành phần dễ dàng giải phóng tiếp xúc với môi trường thực phẩm Tuy nhiên, nhược điểm phương pháp liên kết khối mạng chất với chất bao không bền 1.3.3 Kó thuật vi bao sử dụng đóa quay [2] Trang Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Hình 5: Sự hình thành hạt vi bao đóa quay [3] Trong phương pháp này, hỗn hợp chất chất bao đổ vào đóa quay, chuyển động quay đóa huyền phù chất với chất bao làm phá vỡ chất bao thành hạt có kích thước nhỏ Những hạt vi bao bò văng mép đóa tác dụng lực li tâm, hạt sau làm lạnh nhanh để làm tăng độ cứng cho lớp vỏ bao bên Những hạt chất bao chưa kết hợp với chất qua rây nhập liệu trở lại Vi bao sử dụng đóa quay kó thuật đầy triển vọng suất cao phương pháp sấy phun sấy lạnh giá thành vận hành trình tương đương 1.3.4 Kó thuật vi bao sử dụng phương pháp Co-extrusion [3] Trang Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Hình 6: Quá trình hình thành hạt vi bao phương pháp co-extrusion [3] Phương pháp ép ly tâm sử dụng đầu phun hai dòng, chất bao chất bơm hai ống đồng tâm, sau phun sương trình bao diễn 1.3.5 Ép đùn [2] Kó thuật vi bao phương pháp ép đùn (Extrusion) chủ yếu ứng dụng nguyên liệu chất mùi dễ bay hơi, ổn đònh với chất bao sử dụng khối mạng carbohydrate Ưu điểm phương pháp hiệu vi bao tốt, sản phẩm có thời gian sử dụng dài khuếch tán không khí qua lớp màng carbohydrate hạn chế Theo phương pháp này, thời gian sử dụng tinh dầu hương vi bao lên đến năm, thời gian sử dụng giảm xuống năm tinh dầu hương vi bao phương pháp sấy phun, không vi bao sản phẩm bảo quản vài tháng Tuy nhiên, phương pháp áp dụng với dung dòch có nồng độ thấp (khoảng 8%), nồng độ cao sản phẩm ổn đònh, chất dễ bò khuếch tán bò oxy hóa; thêm vào đó, chi phí cho trình Trang Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương đắt Hơn nữa, phương pháp sử dụng số giới hạn vật liệu bao (chủ yếu maltodextrin tinh bột) Hạn chế phương pháp hạt chất tạo có kích thước lớn (500-1000 µm) loại chất bao sử dụng có giới hạn 1.3.6 Hóa lỏng chất bao [2] Hình 7: Quá trình vi bao sử dụng phương pháp sấy tầng sôi [3] Kó thuật hóa lỏng chất bao (Fluidized Bed) kó thuật vi bao sử dụng nhiều loại vật liệu bao khác (như polysaccharide, protein, chất nhũ hóa, chất béo), mà kó thuật thể tính linh hoạt so với kó thuật vi bao khác Bên cạnh đó, phương pháp sử dụng chất bao dạng cô đặc trạng thái nóng chảy nên thời gian vi bao ngắn, lượng tiêu hao lượng nước cần bay không nhiều, nhờ chi phí cho sản phẩm giảm đáng kể Với ưu điểm kể trên, nay, người ta ứng dụng kó thuật hóa lỏng chất bao để vi bao nhiều phụ gia thực phẩm khác acid ascorbic, chất tạo chua cho sản phẩm thòt chế biến, bột nở, chất hương… 1.3.7 Kó thuật tạo giọt tụ [2] Trang Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Có hai phương pháp tạo giọt tụ phương pháp đơn giản phương pháp phức tạp (complex) Cơ chế hình thành hạt bao hai phương pháp giống nhau, khác cách thức dùng để phân chia pha Trong qui trình đơn giản, người ta dùng chất đề solvat hoá để phân pha qui trình phức tạp phân pha xảy nhờ tương tác hai polime tích điện trái dấu Hình 8: Sơ đồ biểu diễn trình vi bao phương pháp tạo giọt tụ [3] • Phương pháp tạo giọt tụ phức hợp Để tạo giọt tụ, người ta cho hai loại hợp chất cao phân tử tích điện trái dấu trộn lẫn dung môi (thường nước) Chất phân tán dung dòch cao phân tử (thường tích điện dương) Dung dòch cao phân tử thứ hai(tích điện âm) cho vào sau Sự lắng đọng chất bao lên chất xảy sau hai loại polyme hút lẫn Quá trình thúc đẩy cách bổ sung muối, điều chỉnh pH hay nhiệt độ Độ dày lớp bao điều chỉnh theo mong muốn cách kiểm soát trình bổ sung hợp chất cao phân tử thứ hai Khi sử dụng kó thuật này, ta phải lưu ý tạo điều kiện môi trường thích hợp nhằm tránh dính chùm hạt sau bao bọc giọt tụ Trang Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương 1.3.8 Kó thuật RESS/SAS/PGSS [3] Chất lỏng siêu tới hạn hình thành chất khí nén áp suất cao, có tính chất trung gian chất khí chất lỏng Bất kì thay đổi nhỏ nhiệt độ hay áp suất gây thay đổi lớn độ nhớt chất lỏng siêu tới hạn Gần đây, đặc biệt sử dụng kó thuật vi bao loại chất nhạy cảm với nhiệt độ sử dụng loại thiết bò qui trình sấy phun Điểm khác biệt sử dụng kó thuật chất chất bao hoà tan chất lỏng siêu tới hạn thay hoà tan nước sấy phun Vì mà trình sấy xảy nhiệt độ thấp( T< 30 0C) thích hợp để vi bao enzim, tinh dầu hương… cấu tử mẫn cảm với nhiệt độ khác Có nhiều hợp chất đạt tới trạng thái siêu tới hạn :nước, CO , propan, N2 Nhưng để sử dụng công nghiệp vi bao thực phẩm CO2 thích hợp nguồn nguyên liệu rẻ, dễ tìm, có nhiệt độ tới hạn thấp, không độc không bắt cháy.Có nhiều chất bao sử dụng phương pháp này: loại hoà tan CO2 siêu tới hạn paraffin, acrylate, polyethylene glycol, loại hoà tan protein, polysaccharide Sau ba phương pháp phổ biến ứng dụng kó thuật • Kó thuật RESS (Rapid expansion of supercritical solution) Trong qui trình này,chất lỏng siêu tới hạn hoà chung với chất chất bao giữ áp suất cao trước hỗn hợp phun qua đầu phun nhỏ Sự giảm áp suất đột ngột làm cho chất bao bò đề solvat hoá hình thành lớp bao xung quanh hạt chất Nhược điểm phương pháp chất bao chất phải có khả hoà tan tốt chất lỏng siêu tới hạn Thực tế có chất cao phân tử có độ nhớt thấp có khả hoà tan CO2 siêu tới hạn Khả năg hoà tan cải thiện nhờ sử dụng chất hỗ trợ • Kó thuật GAS (Gas antisolvent) Trang 10 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương hạt bao có kích thước lớn Còn tốc độ khuấy nhanh sinh lực cắt lớn, ngăn cản trình hình thành lớp vỏ bao Thay vào hệ gel hình thành dung dòch Tốc độ khuấy phù hợp khoảng từ 400-1000 vòng phút Nếu ta muốn tạo hạt bao nhiều lớp sau khuấy trộn thời gian ta thêm vào loại vật liệu bao thứ hai Dung dòch sau làm lạnh nhiệt độ điểm tạo gel loại vật liệu làm chất bao điều chỉnh tốc độ khuấy trộn để tạo điều kiện hình thành lớp bao thứ hai bao bọc hạt sơ cấp Ta bổ sung loại vật liệu làm chất bao giống lớp bao ban đầu để tăng cường độ dày lớp bao hay sử dụng loại vật liệu khác để tạo lớp bao có tính mong muốn Tốc độ làm lạnh khoảng 1oC/phút hỗn hợp đạt nhiệt độ khoảng từ 5-10oC Làm cứng lớp vỏ bao Sau tạo lớp vỏ bao, chất tạo liên kết ngang hạt tụ cho vào nhằm tăng cường độ vững lớp bao Loại chất liên kết ngang chọn phải tuỳ thuộc vào loại vật liệu làm chất bao Chất tạo liên kết ngang thường dùng andehit( formandehit, gluterandehit), acid tannic, muối canxi hay kali Theo patent số 3956172 Saeki Keiso [11], trình làm cứng lớp vỏ mà có gelatin polymer tạo nên lớp bao sử dụng dialdehyde làm chất làm lớp vỏ bao gồm giai đoạn sau: a) Làm lạnh hỗn hợp chứa hạt dầu bao bọc hạt tụ nhằm tạo cấu trúc gel hạt tụ Nhiệt độ cuối trình làm lạnh khoảng 5oC -10oC ( thấp nhiệt độ tạo gel gelatin cao nhiệt độ đông đặc nước) b) Chỉnh pH pH kiềm thêm vào sau hay đồng thời chất làm cứng lớp vỏ Việc nhanh chóng chuyển pH giá trò kiềm với có mặt chất làm cứng xúc tiến tương tác aldehyde Trang 54 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương gelatin pH chỉnh khoảng 7,5 -12, nhiệt độ suốt trình nên thấp nhiệt độ tạo gel gelatin Hỗn hợp sau để yên thời gian dài thường ngày nhiệt độ phòng để giúp lớp bao hình thành liên kết đầy đủ, có khả chòu nhiệt tốt Hay để tiết kiệm thời gian, ta tiến hành công đoạn c) Tăng nhiệt độ hỗn hợp (40oC - 60oC) nhằm tạo điều kiện cho trình làm cứng xảy nhanh thúc đẩy phản ứng andehit gelatin để tạo liên kết ngang Trong aldehyde thông thường dùng làm chất làm rắn formaldehyde, glutaraldehyde, glyoxal dialdehyde (glutaraldehyde, glyoxal) có tác dụng nhanh chóng làm cứng lớp bao tạo cho lớp bao có khả chống chòu tốt với nhiệt độ Tuy nhiên, sau bổ sung chúng vào hỗn hợp dòch lỏng thời gian độ nhớt dung dòch dần tăng lên hạt vi bao bò dính chập lại với Nếu hỗn hợp không khuấy đảo tượng diễn trầm trọng Ngoài ra, ta tăng nhiệt độ hỗn hợp nhằm làm cứng hoàn toàn hạt vi bao chứa dầu độ nhớt dung dòch lại tăng mạnh hạt vi bao lại hợp lại thành cụm to Và khó khăn kể tác giả giải cách bổ sung formaldehyde sử dụng kết hợp với dialdehyde để làm chất làm cứng lớp vỏ Hỗn hợp chất làm cứng tác giả sử dụng bao gồm dialdehyde (glyoxal glutaraldehyde) với formaldehyde Lượng formaldehyde cho vào phụ thuộc vào lượng dialdehyde sử dụng Khi lượng dialdehyde tăng lượng formaldehyde tối thiểu cần thiết giảm, lượng dialdehyde sử dụng vượt giá trò đònh lượng formaldehyde tối thiểu cần thiết không đổi Cụ thể :  Khi sử dụng glyoxal với tỉ lệ 0,6% khối lượng gelatin lượng formaldehyde sử dụng 0,6% khối lượng gelatin Trang 55 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương  Khi sử dụng glyoxal với tỉ lệ 1,3% khối lượng gelatin lượng formaldehyde sử dụng 0,3% khối lượng gelatin  Khi sử dụng glyoxal với tỉ lệ 2,5% khối lượng gelatin lượng formaldehyde sử dụng 0,16% khối lượng gelatin  Khi sử dụng glyoxal với tỉ lệ 5% khối lượng gelatin hay lượng formaldehyde sử dụng không thay đổi 0,16% khối lượng gelatin Tóm lại: Nếu sử dụng glyoxal với tỉ lệ 0,6% khối lượng gelatin lượng formaldehyde sử dụng 0,6% khối lượng gelatin, lượng tối thiểu formaldehyde 0,05% Nếu sử dụng glutaraldehyde với hàm lượng bé 5% khối lượng gelatin lượng tối thiểu sử dụng 0,7%, lượng glutaraldehyde cao 5% lượng formaldehyde cần thiết giảm không thấp 0,05% khối lượng gelatin Hoàn thiện Sau hạt vi bao rửa với nước sấy khô để tạo tạo thành sản phẩm bột dầu cá  Tiến trình nghiên cứu khả ứng dụng loại vật liệu bao trình vi bao sử dụng kó thuật tạo giọt tụ Mục đích trình chỉnh pH nhằm tạo giọt tụ hai phân tử tích điện trái dấu, hạt sau thời gian lắng đọng, bao bọc xung quanh hạt dầu phân tán khắp hệ nhũ tương trước Thông thường protein đóng vai trò loại polime tích điện dương âm polysaccharide tích điện âm Để trình tạo giọt tụ xảy ra, điều quan trọng ta phải tạo điều kiện để hai loại phân tử có điện tích trái dấu tích điện đối để chúng tương tác trung hoà điện tích lẫn Điều thực thông qua trình khảo sát giá trò pH mà điện tích hai loại phân tử trung hoà Trang 56 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương V.Ducel [9] tiến hành đo điện Zeta loại protein (globulin đậu hà lan, alpha gliadin) polysaccharide (gum arabic, carboxylmethylcellulose, sodium alginate, polyphosphat) khác nhằm tìm cặp phân tử phù hợp Hình 25: Điện Zeta protein đại phân tử tích điện âm pH khác nhau[9] Ở khoảng pH 4, ta xác đònh điện globulin protein bò kết tủa khoảng pH từ 4,5-5 điểm đẳng điện Gum arabic, carboxylmethylcellulose, sodium alginate, polyphosphat zeta âm, giá trò tuyệt đối tăng pH tăng khoảng pH từ 2,2-4 (Hình 25) Điện Zeta protein polysaccharide pH=3,5( gồm gum arabic, carboxylmethylcellulose, polyphosphat) Ở giá trò pH này, có trung hoà điện tích hai phân tử protein polysaccharide kể Tuy nhiên ông ta đo độ hấp thu để xác đònh khả tạo giọt tụ chúng pH=3,5 có gum arabic có tương tác mạnh với globulin để tạo giọt tụ với tỉ lệ gum/protein 50/50 (Hình 26) Trang 57 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Hình 26: Kết đo độ hấp thu ba hệ gobulin/hợp chất cao phân tử tích điện âm (gum arabic, carboxymethylcellulose, sodium alginate)[9] Tương tự globulin, gliadin tạo giọt tụ với gum arabic với tỉ lệ gum/protein 30/70 (Hình 27) Lượng gum arabic cần thiết để tạo giọt tụ với alpha gliadin globulin, điều hoàn toàn phù hợp với thực tế gliadin tích điện dương Hình 27: Kết đo độ hấp thu hai hệ gliadin/hợp chất cao phân tử tích điện âm (gum arabic carboxymethylcellulose)[9] Đối với hệ globulin/arabic gum, pH 3,5 nồng độ của hai loại polyme 1g/l, hạt tụ hình thành có hình tròn nhỏ kích thước khoảng Trang 58 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương 10µm (Hình 28a) Cùng pH nồng độ tăng lên 10g/l kích thước hạt tụ tang lên khoảng 50µm, có vài hạt bò dính chập lại với tạo nên hình thù phức tạp (Hình 28b) Tuy nhiên ta giảm pH xuống 2,75, nồng độ 10g/l, hạt tụ tạo thành có hình dạng kích thước đặn (Hình 28c) Hình 28: Hạt tụ hình thành từ hệ globulin/gum arabic nồng độ hợp chất cao phân tử giá trò pH khác nhau[9] a) Nồng độ hợp chất cao phân tử 1g/l, pH=3,5 b) Nồng độ hợp chất cao phân tử 10g/l, pH=3,5 c) Nồng độ hợp chất cao phân tử 10g/l, pH=2,75 Còn hệ gliadin/gum arabic, có khoảng pH=3 nồng độ polyme 10g/l với tỉ lệ 50/50 hạt tụ hình thành có kích thước tròn (25µm) (Hình 29c) Trang 59 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Hình 29: Hạt tụ hình thành từ hệ gliadin/gum arabic nồng độ hợp chất cao phân tử giá trò pH khác nhau[9] a) Nồng độ hợp chất cao phân tử 1g/l, pH=3 b) Nồng độ hợp chất cao phân tử 1g/l, pH=3,5 c) Nồng độ hợp chất cao phân tử 10g/l, pH=3 d)Nồng độ hợp chất cao phân tử 10g/l, pH=3,5 Để trình vi bao hạt dầu cá cao đạt hiệu cao, nghóa hạt dầu cá bao bọc hoàn toàn ta phải tránh dính chập lại hạt tụ Các hạt tụ có kích thước đồng bám lên bề mặt hạt dầu tạo lớp bao có độ dày đặn xung quanh, có hạt dầu cá bảo vệ hoàn toàn, tránh tác nhân oxi hoá từ môi trường bên Thực tế từ thí nghiệm V Ducel [9]cho thấy hạt dầu cá bao bọc điều kiện tối ưu cho tạo thành hạt tụ tròn chúng vi bao hoàn toàn Đối với hệ globulin arabic gum, pH 3,5, hạt tụ có bám bề mặt hạt dầu chúng không thật kết thành khối, tạo cho hạt vi bao có bề mặt lồi lõm (Hình 30a) Chỉ pH 2,75, lắng đọng hạt tụ tạo nên lớp vỏ đặn (Hình 30b) Trang 60 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Tương tự hệ gliadin gum arabic, pH 3, hạt dầu bao bọc hoàn toàn với dộ dày đònh (Hình 30a) Còn pH 3,5, lớp vỏ tạo nên liên tục (Hình 31b)  Tóm lại pH tối ưu cho trình vi bao pH mà hạt tụ tạo đặn kích thước hình dạng Thông số tối ưu cho hệ globulin đậu gum arabic tạo giọt tụ pH 2,75, tỉ lệ protein-polyssaccharide 30:70, với hệ gliadin gum arabic pH tối ưu tỉ lệ protein – polysaccharide 50:50 Hình 30: Hạt vi bao thu từ hạt tụ hệ globulin/gum arabic a)Hạt tụ hình thành pH=3,5 b)Hạt tụ hình thành ûpH=2,75 Trang 61 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Hình 31: Hạt vi bao thu từ hạt tụ hệ gliadin/gum arabic a)Hạt tụ hình thành pH=3 b)Hạt tụ hình thành ûpH=3,5 Trang 62 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương CHƯƠNG III KẾT LUẬN 3.1 Ưu nhược điểm phương pháp Ưu điểm Nhược điểm Sấy phun _ Chi phí cho trình sấy phun thấp, thấp 30-50 lần so với trình sấy đông cô _ Thời gian cần thiết cho trình vi bao nhanh _ Nguyên tắc vận hành trình vi bao đơn giản Sấy đông cô _ Do trình sấy đông cô xảy điều kiện nhiệt độ thấp mặt oxi không khí nên không làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm _ Quá trình sấy phun xảy nhiệt độ cao với có mặt oxi thúc đẩy trình oxi hoá dầu cá làm cho sản phẩm tạo thành có chất lượng không cao _ Chi phí cho trình vi bao sử dụng phương pháp sấy đông cô cao _ Quá trình điều khiển, theo dõi vận hành trang thiết bò phức tạp Tạo giọt tụ _ Quá trình vi bao sử dụng kó thuật tạo giọt tụ xảy nhiệt độ tương đối ôn hoà (40-60oC) nên không ảnh hưởng nhiều đến mức độ oxi hoá sản phẩm _ Ta tạo lớp bao có độ vững mong muốn tạo lớp bao nhiều lớp Vì hạt vi bao có độ chống thấm khí ẩm tốt, có độ bền cao nên nói chất lượng bột vi bao cao _ Kó thuật tiến hành trình vi bao giọt tụ phức tạp, trải qua nhiều giai đoạn yêu cầu độ xác cao 3.2 Tiềm phát triển sản phẩm vi bao [18] Khi mà khách hàng ngày có xu hướng sử dụng thực phẩm có lợi cho sức khoẻ, nhà sản xuất theo nhu cầu mà cố gắng tạo nhiều thực phẩm có lợi tốt Tuy nhiên, vitamin, khoáng chất hay Trang 63 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương nguồn chứa chất dinh dưỡng thiết yếu khác dầu cá lại có mùi vò dễ chòu Vì công nghệ vi bao đời nhằm mục đích giấu mùi khó chòu loại chất dinh dưỡng trên, làm cho chất dinh dưỡng đỡ bò mát giúp nhà sản xuất tạo nhiều thực phẩm bổ sung chất dinh dưỡng Vi bao trình bao bọc chất dinh dưỡng, enzim ,tế bào hạt nhỏ, bảo vệ chất nền khỏi oxi, ánh sáng thời gian chờ sử dụng giải phóng chúng điều kiện thích hợp.Vì mà người sử dụng sử dụng sản phẩm lúc mà không sợ chúng bò hư hỏng moat thời gian dài Thò trường cho sản phẩm vi bao lớn Nhóm Freedonia Group Cleveland (http://www.freedoniagroup.com/) dự doán thò trường cho thực phẩm chức lên đến 40 tỉ $ năm 2008 Chemical Market Reporter dự đoán nhu cầu cho sản phẩm vi bao tăng 10% năm  Một số sản phẩm thực phẩm phát triển nhờ công nghệ vi bao o Bánh dinh dưỡng dành cho phụ nữ mang thai Hình 32: Nhờ vào công nghệ vi bao, sản phẩm Oh Mama (được bổ sung DHA, 14 loại vitamin khoáng chất) cung cấp đủ 100% nhu cầu khoáng chất ngày cho phụ nữ mang thai o Chewing gum bổ sung caffeine Trang 64 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Hình 33 : Sản phẩm chewing gum bổ sung caffeine nhờ công nghệ vi bao Trang 65 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương TÀI LIỆU THAM KHẢO Kelly P M & Keogh M K., Nutritional studies on dried functional food ingredients containing omega–3 polyunsaturated fatty–acid, Dairy Product Research Centre, Moorepark, 2000 Sébastien Gouin, Microencapsulation: industrial appraisal of existing technologies and trends, Trends in Food Science & Technology, 15, 2004, p 330–347 Swapan Kumar Ghosh, Functional coatings, Wiley-vch Verlag Gmbh & Co.KGaA, Weinheim, 2006, ISBN 3-527-31296-X S.Drusch, K.Schwarz, Microencapsulation propertiesof two different types of n-octenylsuccinate-derivatised starch, European Food Researchand Technology, 2005 Wojciech Kolanowski , Maciej Ziolkowski, Jenny Weißbrodt2, Benno Kunz2 and Günther Laufenberg, Microencapsulation of fish oil by spray drying impact on oxidative stability Part 1, European Food Researchand Technology, 2005 Katrin Heinzelmann,Knut Franke, Joaqn Velasco, Gloria Márquez-Ruiz, Microencapsulation of fish oil by freeze-drying techniques and influence of process parameters on oxidative stability during storage, European Food Researchand Technology, 211, 2000, p 234-239 Katrin Heinzelmann,Knut Franke, Using freeze and drying techniques of emulsions for the microencapsulation of fish oil toimprove oxidation stability, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 12, 1999, p 223-229 Trang 66 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương W.-Y.Baik, E.L Suhendro, W.W Nawar, D.J McClements,E.A Decker and P Chinachoti, Effects of antioxidants and humidity on the oxidative stability of microencapsulated fish oil, JAOCS, 81, 2004, p 355-360 V.Ducel, J.Richard, P.Saulnier, Y.Popineeu, F.Boury, Evidence and characterization of complex coacervates containing plant proteins: application to the microencapsulation of oil droplets, Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng Aspects, 232, 2004, p 239-247 10 Kei Nakagawa, SAtochi Iwamoto, Mitsutoshi Nakajima, Atsushi Shono, Kazumi Satoh, Microchannel emulsification using gelatin and surfactantfree coacervate microencapsulation, Journal of Colloids and Interface Science, 278, 2004, p 198-205 11 Saeki, Keiso, Matsukawa, Hiroharu, Processfor hardening microcapsules containing hydrophobic oil droplets, United States Patent Office, 956172, 1971 12 Microcapsules having multiple shells and method for the preparation thereof 13 F.Cellesi, N.Tirelli, A new process for cell microencapsulation and others biomaterial application: thermal gellation and chemical cross-linking in “tandem”, Journal of materials science, 16, 2005, p 559-565 14 Stephan Drusch, Sugar beet pectin:A novel emulsifying wallcomponent for microencapsulation of lipophilic food ingredients by spray-drying, Food hydrocolloids, 21, 2007, p 1223-1228 15 M Jimenez, H S García, C I Beristain, Spray-drying microencapsulation and oxidative stability of conjugated linoleic acid, European Food Researchand Technology, 11, 2004, p 234-239 Trang 67 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương 16 Utai Klinkesorn, Pairat Sophanodora, Encapsulation of emulsified tuna oil in two-layer interfacial membranes prepared using electrostatic layer-bylayer deposition, Food hydrocolloids, 19, 2005, p 1044-1053 17 www.khoahoc.net 18 www.foodprocessing.com Trang 68 [...]... phun ra ngoài, chất bao kết đọng lại trên chất nền Trang 11 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Hình 9: Sơ đồ biểu diễn quá trình vi bao bằng phương pháp RESS[3] Trang 12 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương CHƯƠNG II CÁC PHƯƠNG PHÁP VI BAO DẦU CÁ 2.1 Giơí thiệu về nguyên liệu dầu cá và sản phẩm dầu cá vi bao Dầu cá là một loại nguyên liệu giàu các loại axit béo omega-3... chất bao cho vi bao dầu cá Thành phần hệ nhũ gồm 2,2% chất bao, 50% dầu cá được xem là tối ưu về mặt chất lượng của sản phẩm và tỉ lệ dầu cá được vi bao Bảng 4: Tính chất vật lí của hạt bột dầu cá sau khi sấy phun với loại chất bao sử dụng là sugar beet pectin Trang 31 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Hình 14: Ảnh chụp sản phẩm hạt bột dầu cá sau khi được vi bao với lượng chất bao. .. phẩm như bánh mì; các sản phẩm từ sữa; bánh ngũ cốc dinh dưỡng; các sản phẩm nước uống như bia, nước trái cây; rau trộn; các loại sốt Hình 10 : Sản phẩm bánh mì được bổ sung bột dầu cá 2.2 Nguyên lí chung trong vi bao dầu cá  Kó thuật vi bao chất béo gồm hai giai đoạn sau [1]: Phân tán những hạt cầu béo kích thước rất nhỏ (nhỏ hơn 1 µm) trong hỗn hợp chất bao Trang 16 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD:... chiếm 30% tổng lượng hạt Kích thước hạt vi bao phụ thuộc vào các thông số đồng hoá, vật liệu bao và quá trình sấy phun Trang 27 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Hình 12: Các hạt dầu cá sau khi sấy phun được chụp qua kính hiển vi điện tử trong thí nghiệm của Wojciech Kolanowski [5] Hình 13: Biểu đồ thể hiện sự phân bố kích thước của các hạt bột dầu cá trong thí nghiệm của Wojciech Kolanowski... GVHD: TS Lại Mai Hương Trang 19 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Dầu cá Chất bao Nguyên liệu Khuấy trộn Đồng hoá Sấy phun Bột dầu cá B Thuyết minh qui trình 1) Lựa chọn tác nhân vi bao Chất bao sử dụng trong kó thuật vi bao chất béo bằng phương pháp sấy phun phải thỏa mãn những yêu cầu sau: Độ tan tốt Nếu chất bao tan kém trong nước, chúng sẽ không phân bố đồng đều trong dòch lỏng, làm... lon Vi c thay đổi thói quen ăn uống hằng ngày (ăn nhiều cá hơn) thường rất khó khăn thì nhưng ta có thể đơn giản bổ sung dầu cá ở dạng bột, đây là sản Trang 15 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương phẩm của quá trình vi bao dầu cá Dầu cá dạng lỏng rất dễ bò oxi hoá nên khi cho vào thực phẩm, nó làm giảm giá trò của thực phẩm vì gây ra mùi vò khó chòu, vì thế vi bao là một phương pháp. .. trong lớp phim bao bò trích ly bởi dung môi [1] Bên cạnh MEE, hàm lượng béo tự do cũng là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng bột thành phẩm Trong quá trình bảo quản, chất béo sẽ dễ bò oxy hóa, làm giảm chất lượng sản phẩm nếu như chúng ở trạng thái không được bao 2.4 Các phương pháp được dùng trong vi bao dầu cá 2.4.1 Sấy phun A Qui trình vi bao Trang 18 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS... vi bao là một phương pháp bảo vệ dầu cá khỏi tác động của môi trường như oxy, ánh sáng , độ ẩm Tóm lại, mục đích của vi c vi bao dầu cá là : • Bảo vệ dầu cá tránh khỏi bò oxi hoá nhanh chóng, kéo dài thời gian sử dụng của dầu cá • Tạo cấu trúc dạng bột thuận tiện cho vi c bảo quản, phân phối và sử dụng  Bột dầu cá trong các sản phẩm thực phẩm [17] Sản phẩm bột dầu cá (giàu EPA và DHA) đã được bổ sung... các yêu cầu trên, chỉ ngoại trừ độ tan không tốt lắm Bên cạnh đó, các carbohydrate tuy tan tốt trong nước, nhưng phần lớn không có khả năng nhũ hóa và khả năng tạo màng kém 2 Khuấy trộn Mục đích công nghệ của quá trình khuấy trộn là chuẩn bò cho quá trình đồng hoá tiếp theo 3 Đồng hoá Trang 21 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Mục đích của quá trình đồng hoá là phân tán các hạt dầu. .. không đồng nhất khi sấy Mục đích của quá trình vi bao là phân tán đều các hạt béo và bảo vệ chúng không bò biến đổi dưới tác dụng của nhiệt trong quá trình sấy phun Do đó, để kết hợp dễ dàng với chất nền, ngoài tính tan tốt, chất bao cần phải tạo được liên kết với chất ưa béo Trang 20 Các phương pháp vi bao dầu cá GVHD: TS Lại Mai Hương Khả năng tạo màng tốt Để quá trình vi bao đạt hiệu quả cao, chất bao