Cân bằng ưa nước và kị nước HLB

Các tính chất của các chất hoạt động bề mặt liên quan đến mối tương quan giữa phần ái nước và phần kỵ nước. Nếu phần ái nước tác dụng mạnh hơn phần kỵ nước thì chất họat động bề mặt dễ hòa tan trong nước hơn, ngước lại nếu phần kỵ nước tác dụng mạnh hơn phần ái nước thì chất họat động bề mặt dễ tan trong pha hữu cơ hơn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM BỢ MƠN CƠNG NGHỆ HĨA HỌC TÍNH CHẤT CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU HLB VÀ ỨNG DỤNG Lớp thứ Giáo viên hướng dẫn: X Sinh viên nhóm 3: X TP Hồ Chí Minh, Tháng 12/2016 MỤC LỤC I Tổng quan 1 Giới thiệu chất hoạt động bề mặt Hệ nhủ tương số HLB II Chỉ số HLB vai trò đánh giá chất HDBM Chỉ số HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) Hệ nhũ tương O/W W/O Vai trò số HLB 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO 19 HLB VÀ ỨNG DỤNG I Tổng quan Giới thiệu chất hoạt động bề mặt Ở cuộc sống hiện đại, nhu cầu về các chất tẩy rửa ngày càng đượcquan tâm và trở thành một nhu cầu không thể thiếu được đối với người Ở bất kì đâu, bất kì cũng đều sử dụng những sản phẩm kem đánh răng,sửa tắm, xà phòng tắm, xà phòng giặt… Tất cả đã hình thành nên ngành công nghiệp sản xuất các chất tẩy rữa Ngành công nghiệp này đặt việc sử dụng và phát triễn các chất hoạt động bề mặt và phụ gia cho các chất hoặt động bề mặt Chất hoạt động bề mặt (Surfactant, Surface active agent) là mợt chất làm ướt có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt một chất lỏng Là chất mà phân tử phân cực: mợt đầu ưa nước và một đuôi kị nước Đặc điểm: Chất hoạt động bề mặt được dùng giảm sức căng bề mặt một chất lỏng cách làm giảm sức căng bề mặt tại bề mặt tiếp xúc (interface) hai chất lỏng Nếu có nhiều hai chất lỏng khơng hòa tan thì chất hoạt hóa bề mặt làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hai chất lỏng Khi hòa chất hoạt hóa bề mặt vào mợt chất lỏng thì các phân tử chất hoạt hóa bề mặt có xu hướng tạo đám (micelle), nồng đợ mà tại các phân tử bắt đầu tạo đám được gọi là nồng độ tạo đám tới hạn Nếu chất lỏng là nước thì các phân tử chụm đuôi kị nước lại với và quay đầu ưa nước tạo nên những hình dạng khác hình cầu (0 chiều), hình trụ (1 chiều), màng (2 chiều) Tính ưa, kị nước mợt chất hoạt hóa bề mặt được đặc trưng bởi một thông số là độ cân ưa kị nước (Hydrophilic Lipophilic Balance - HLB), giá trị này từ đến 20 (có thể lên đến 40) HLB càng cao thì hóa chất càng dễ hòa tan nước, HLB càng thấp thì hóa chất càng dễ hòa tan các dung môi không phân cực dầu Phân loại: Tùy theo tính chất mà chất hoạt hóa bề mặt được phân theo các loại khác Nếu xem theo tính chất điện đầu phân cực phân tử chất hoạt hóa bề mặt thì có thể phân chúng thành các loại sau: Chất hoạt hóa ion: bị phân cực thì đầu phân cực bị ion hóa  Chất hoạt hóa ion dương: bị phân cực thì đầu phân cực mang điện dương, ví dụ: Cetyl trimetylammonium bromua (CTAB), Cetyl pyridinium clorua (CPC), Polyethoxylated tallow amin (POEA)  Chất hoạt hóa ion âm: bị phân cực thì đầu phân cực mang điện âm, ví dụ: Natri dodecyl sulfat (SDS), Amoni lauryl sulfat, Xà phòng và các muối axit béo Chất hoạt hóa phi ion: đầu phân cực khơng bị ion hóa, ví dụ: Ankyl poly(etylen oxit), Copolymers poly(etylen oxit) và poly(propylen oxit), Octyl glucozit, Các rượu béo Chất hoạt hóa lưỡng cực: bị phân cực thì đầu phân cực có thể mang điện âm hoặc mang điện dương tùy vào pH dung mơi, ví dụ: Dodecyl betain, Dodecyl dimetylamin oxit, Coco ampho glycinat Ứng dụng: Chất hoạt hóa bề mặt ứng dụng rất nhiều đời sống hàng ngày Ứng dụng phổ biến nhất là bột giặt, sơn, nhuộm Ngoài những ứng dụng các lĩnh vực khác như:  Trong công nghiệp dệt nhuộm: Chất làm mềm cho vải sợi, chất trợ nḥm  Trong cơng nghiệp thực phẩm: Chất nhũ hóa cho bánh kẹo, bơ sữa và đồ hộp  Trong cơng nghiệp mỹ phẩm: Chất tẩy rửa, nhũ hóa, chất tạo bọt  Trong ngành in: Chất trợ ngấm và phân tán mực in  Trong nông nghiệp: Chất để gia công thuốc bảo vệ thực vật,  Trong xây dựng: Dùng để nhũ hóa nhựa đường, tăng cường đợ đóng rắn bê tơng  Trong dầu khí: Chất nhũ hóa dung dịch khoan  Trong cơng nghiệp khoáng sản: Làm th́c tủn nổi, chất nhũ hóa, chất tạo bọt để làm giàu khoáng sản 2 Hệ nhủ tương số HLB Khái niệm: Nhũ tương là một hệ phân tán cao hai hay nhiều chất lỏng khơng trợn lẫn vào nhau, mợt hai có mặt dưới dạng những giọt nhỏ pha bị phân tán, pha còn lại dưới dạng pha liên tục Trong hầu hết thực phẩm, các giọt nhỏ có đường kính 0.1- 100µm Phân loại nhũ tương: Nhũ tương thường được phân loại theo tính chất tướng phân tán và môi trường phân tán hoặc theo nồng độ tướng phân tán hệ Theo cách phân loại đầu, người ta chia thành chất lỏng không phân cực (hoặc phân yếu) chất lỏng phân cực là các nhũ tương loại hay nhũ tương thuận kí hiệu O/W (oil/water) Ví dụ: mayonnaise, sữa, kem, sớt… Và chất lỏng phân cực chất lỏng không phân cực là các nhũ tương loại hay nhũ tương nghịch kí hiệu W/O (water/oil) Ví dụ:bơ, magarin, các chất phết lên bánh… Theo cách phân loại thứ hai, nhũ tương được chia ra: nhũ tương loãng, đậm đặc, rất đậm đặc hay gelatin  Nhũ tương loãng: là các nhũ tương chứa khoảng 0.1% tướng phân tán Là nhũ tương có đợ phân tán bé chế tạo cách pha loãng nhũ tương đậm đặc Các hạt nhũ tương loãng có kích thước rất khác với kích thước hạt các nhũ tương đặc và rất đặc các nhũ tương loãng là hệ phân tán cao có đường kính hạt phân tán quanh 10-5 cm, thường được tạo nên mà không cần thêm vào hệ các chất nhũ hóa đặc biệt  Nhũ tương đậm đặc: là những hệ phân tán lỏng- lỏng chứa một lượng lớn tướng phân tán, đến 74% thể tích Kích thước các hạt tương đới lớn 0.11µm và lớn Các nhũ tương đậm đặc rất dễ sa lắng, đặc biệt là có khác biệt về khối lượng riêng giữa tướng phân tán và môi trường phân tán càng cao  Nhũ tương rất đậm đặc: là các hệ lỏng- lỏng đợ chứa tướng phân tán vượt quá 74% thể tích Ngoài ta còn có Nhũ phức: dầu có thể phân tán pha nước nhũ W/O để tạo hệ phức O/W/O Chỉ số HLB - Hydrophile-Lipopile Balance: Mối tương quan ái nước - ái dầu  Thang đo HLB: 1-20  HLB lớn: Tính ái nước cao, tính ái dầu thấp  Gia tăng HLB -> gia tăng tính á nước  Đợ phân tán khác dd nước -> HLB khác II Chỉ số HLB vai trò đánh giá chất HDBM Chỉ số HLB (Hydrophile-Lipophile Balance) Các tính chất các chất hoạt động bề mặt liên quan đến mối tương quan giữa phần ái nước và phần kỵ nước Nếu phần ái nước tác dụng mạnh phần kỵ nước thì chất họat động bề mặt dễ hòa tan nước hơn, ngước lại nếu phần kỵ nước tác dụng mạnh phần ái nước thì chất họat động bề mặt dễ tan pha hữu Từ dựa vào mới tương quan giữa phần kỵ nước và ái nước mà chất họat động bề mặt được sử dụng vào các mục đích khác Mới tương quan giữa phần ái nước và kỵ nước được đặc trưng giá trị HLB ( cân phần ái nước-ái dầu) HLB cho biết tỷ lệ giữa tính ái nước so với tính kỵ nước, được biểu thị thang đo có giá trị từ 1-20 Các chất họat đợng bề mặt có tính ái nước thấp có HLB nhỏ, các chất họat đợng bề mặt có tính ái dầu thấp có HLB lớn Sự gia tăng HLB tương ứng với gia tăng tính ái nước Có thể ứơc lượng sơ bợ giá trị HLB dựa tính chất hòa tan nước hay tính phân tán chất họat động bề mặt nước.Ứng với độ phân tán khác thì giá trị HLB khác Bảng: Ước tính HLB tán chất hoạt đợng bề mặt nước dựa mức độ phân Mức độ phân tán HLB Không phân tán nước 1-4 Phân tán 3-6 Phân tán sữa sau lắc 6-8 Phân tán sữa bền 8-10 Phân tán mờ đến 10-13 Dung dịch >13  Cơng thức tính HLB: + Cơng thức Davies: HLB = + ∑ HLB nhóm nước - ∑ HLB nhóm kị nước Davies đã chuyển cấu trúc chất họat đợng bề mặt thành các nhóm thành phần để xác định HLB Giá trị HLB các nhóm cho bảng dưới đây: Nhóm ái nước HLB Nhóm kị nước HLB SO4Na 38.7 -CH< 0.475 -COOK 21.1 -CH2- 0.475 -COONa 19.1 -CH3 0.475 -N< 9.4 =CH 0.475 -ester (vòng sorbitol) 6.8 -ester (tự do) 2.4 -COOH 2.1 -OH (tự do) 1.9 -O- 1.3 -OH (vòng sorbitol) 0.5 -CH2-CH2-O- 0.33 -CH2-CH2-CH2-O- 0.15 + Công thức Kawakami: HLB = 7+11,7 Log(Mn/Md) Trong đó: Mn: Khới lượng phân tử ưa nước phân tử Md: Khối lượng phân tử ưa dầu phân tử + Cơng thức tính ester acid béo và rượu đa chức: HLB = 20(1-S/A) Trong đó: S: Chỉ sớ xà phòng hóa ester A: Chỉ số acid acid béo + Nếu ester không đo được sớ xà phòng hóa thì có cơng thức sau: HLB = ( E + P) /5 Trong đó: E, P : phần trăm khới lượng EO và rượu đa chức phân tử + Công thức Griffin: hỗn hợp có nhiều chất hoạt đơng bề mặt thì: HLBhh = ∑ x 𝑖 * HLBi Trông đó: xi: phần khới lượng tổng khới lượng chất hoạt động bề mặt Chất hoạt động bề mặt Giá trị thực Giá trị tính tốn Tween 18 15 15,8 Tween 81 10 10,9 Tween 20 8,6 8,5 Span 40 6,7 7,0 Span 60 4,7 5,7 Span 80 4,3 5,0 Glycerol Stearat 3,8 3,7 Span 65 2,1 2,1 Để tạo nhũ O/W, thành phần dầu đều có giá trị HLB “cần thiết” Giá trị HLB “cần thiết” là giá trị HLB chất nhũ hóa để có thể giảm sức căng bề mặt giữa thành phần pha dầu và nước Nhóm HLB “cần thiết” Dầu thực vật Silicone oils 8-12 Petroleum oils 10 Các ester làm mềm da 12 Acid và rượu béo 14-15 Chất hoạt động bề mặt nonionic sử dụng làm bộ HLB chuẩn: HLB 8% SPAN® 80/92% SPAN 85 HLB 88% SPAN 80/12% SPAN 85 HLB 83% SPAN 80/17% TWEEN®80 HLB 65% SPAN 80/35% TWEEN 80 HLB 10 46% SPAN 80/54% TWEEN 80 HLB 12 28% SPAN 80/72% TWEEN 80 HLB 14 9% SPAN 80/91% TWEEN 80 HLB 16 60% TWEEN 20/40% TWEEN 80 Xác định HLB “cần thiết” Chuẩn bị mẫu nhũ đơn giản:     Cùng lượng dầu Cùng lượng chất nhũ hóa với các giá trị HLB khác Cùng lượng nước Quan sát nhũ được hình thành và chọn nhũ bề nhất Bền: không tách lớp hay tách lớp sau =>HLB nhũ hóa được sử dụng là HLB “cần thiết” HLB “cần thiết” công thức sản phẩm     Xác định các thành phần pha tan dầu ( khơng bao gồm chất nhũ hóa) Xác định tổng thành phần khối lượng pha dầu Xác định tỷ lệ % khối lượng thành phần pha dầu so với tổng Nhân tỷ lệ % khối lượng với giá trị HLB “cần thiết” thành phần pha dầu  Cộng tổng cộng các giá trị này ta được giá trị HLB “cần thiết” cho hỗn hợp Công thức lotion O/W đơn giản:           Mineral oil 8% Caprylic/capric triglyceride Isopropyl isostearate 2% Cetyl alcohol 4% =16 Emulsifiers 4% Polyols 5% Water soluble active 1% Water 74% Perfume q.s Preservative q.s 2% Mineral oil Caprylic/capric triglyceride Isopropyl isostearate Cetyl alcohol 8/16=50% 2/16=12.5% 2/16=12.5% 4/16=25% Oil phase ingredient contribution X required HLB of ingredient equals Mineral oil 50.0% 10.5 5.250 Caprylic/capric triglyceride 12.5% 0.625 Isopropyl isostearate 12.5% 11.5 1.437 Cetyl alcohol 25.0% 15.6 3.875 Total 11.2 Cần sử dụng hệ nhũ hóa có giá trị HLB khoảng 11.2 Nên sử dụng nhất chất hoạt đợng bề mặt hỗn hợp Giá trị HLB thường để đạt trạng thái rất bền ở lượng dùng thấp VD: công thức cần hỗn hợp HĐBM ở HLB 11.2 với hàm lượng 4% thì bền sử dụng với hàm lượng 5% hỗn hợp HLB 10.2 hoặc 13.2 Hệ nhũ tương O/W W/O Có hai loại bản nhũ tương: dầu-trong-nước (O / W) và nước dầu (W / O) Hệ nhũ tương có pha liên tục và pha phân tán Hệ nhũ tương dầu nước, pha liên tục là nước và pha phân tán là dầu hệ nhũ tương nước dầu pha liên tục là dầu, pha phân tán là nước Mỗi loại nhũ tương ứng với một số HLB, biểu thị mối quan hệ với nước và với dầu, cũng khuynh hướng nhũ hóa Nói chung chất nhũ hóa có giá trị HLB từ 3-6 cho nhũ W/O những chất nhũ hóa có giá trị HLB khoảng 7-17 tạo nhũ O/W Các loại nhũ tương không phụ thuộc vào lượng thực tế dầu và nước hiện có mợt hệ nhũ tương Ví dụ: dầu giấm là nhũ tương dầu nước mặc dù có nhiều dầu nước (giấm) chai dầu giấm Đối với hầu hết các công thức nấu ăn, khơng có vấn đề gì loại nhũ tương mà bạn đã tạo ra, là kết quả cuối là Ngoại lệ là với sữa Hãy xem xét khác biệt giữa kem và bơ: Kem và bơ nghĩa là một điều Để làm cho bơ, bạn đơn giản là trộn kem cho đến nhũ tương đảo ngược; nghĩa là, biến đổi từ một nhũ tương dầu-trongnước thành một nhũ tương nước dầu Nhưng mặc dù điều này là khác biệt nhất giữa kem và bơ, các hiệu ứng hương vị và kết cấu là rất lớn Hầu hết các nhũ tương không biến thành bơ cả bạn lắc một thời gian dài, mợt sớ nhũ tương có thể phá vỡ với quá nhiều kh́y đợng Ví dụ, sớt mayonnaise khơng hình thành mợt cách xác nếu khơng ngừng khuấy hoặc dầu được kết hợp quá nhanh Điều quan trọng là phải biết loại nhũ tương thêm một chất tạo nhũ những thay đổi quá trình chuẩn bị, chúng tơi giải thích điều này sau  Làm để tạo nhũ tương 10 Lực học: Để thực hiện một nhũ tương đầu tiên bạn cần phải áp dụng một lực học để phá vỡ các pha phân tán thành những giọt nhỏ mà trở nên lơ lửng giai đoạn liên tục Đới với điều này, bạn có thể sử dụng mợt cái đánh trứng, máy xay sinh tố hoặc các thiết bị phòng thí nghiệm khác rotor-stator đồng hóa Chúng tơi giới thiệu những sau Chất nhũ hóa: vấn đề tiếp theo để giải quyết là làm cho nhũ tương ổn định Các lực mạnh bạn áp dụng thực hiện nhũ tương, các giọt nhỏ và ổn định nhũ tương Tuy nhiên, khơng có vấn đề làm thế nào nhỏ các giọt nhỏ đều, các thành phần ći tách mà khơng có hiện diện một chất tạo nhũ mà giữ các phân tử với phân cực khác từ đẩy lùi Chất làm đặc: Cuối cùng, thêm một chất làm đặc cho các pha liên tục có thể làm cho các nhũ tương chí ổn định vì điều này làm cho khó khăn cho các giọt phân tán để di chuyển và kết hợp Bất kỳ hỗn hợp dầu và nước có thể được chuyển đổi thành mợt nhũ tương, chí khơng có nhũ Tuy nhiên, khơng có chất nhũ hoá, hỗn hợp này cũng nhanh chóng tách trở lại vào khơng thể trợn lại Bạn có thể thử mợt thí nghiệm đơn giản với dầu và nước Nhanh chóng trợn lẫn dầu và nước, và cuối biến thành một hỗn hợp có đục Bạn nhận thấy rất nhiều bong bóng, nhiên, những bong bóng nhanh chóng phát triển lớn cho đến nước và dầu là hoàn toàn riêng biệt Các tính chất nhũ tương Độ nhớt: Khi bạn trộn dầu và nước, kết quả nhũ tương thường có đợ nhớt cao so với thành phần trước quá trình nhũ tương hóa Hiệu ứng này được tương tác các phân tử nhũ tương Ví dụ, mayonnaise là nhiều nhớt dầu và nước chanh Hầu hết các nhũ tương là chất lỏng chịu cắt-Mỏng có nghĩa là độ nhớt giảm nếu bạn bắt đầu khuấy chúng mạnh Màu sắc: Sự suốt và màu sắc nhũ tương phụ tḥc vào kích thước các giọt nước thành phần phân tán Các hạt càng nhỏ thì màu nhũ tương 11 càng trắng Điều này là cách các kích thước giọt ảnh hưởng đến phản xạ ánh sáng Máy rotor-stator đồng hóa  Hệ nhũ tương w/o Làm thế nào để tạo nhũ tương nước dầu: Bào chế dạng nhũ tương nước dầu khó nhũ tương dầu nước Nhưng khác giữa hai loại nhũ tương này là thế nào? Theo định nghĩa, nếu dầu được phân tán vào nước thì gọi là nhũ tương dầu nước Và ngược lại, các giọt nước được phân tán dầu, kết quả nhũ tương được gọi là nước dầu Tuy nhiên, không phải pha nước được cho vào pha dầu thì nhũ tương gọi là nước dầu Nồng độ nước và dầu cũng khơng qút 12 định được loại nhũ tương là dầu nước hay nước dầu Ví dụ, một nhũ tương chứa 15% dầu và 75% nước nghĩa là nhũ tương dầu nước Lượng dầu và nước về bản là dù bạn muốn bào chế nhũ tương dầu nước hay nước dầu Như một quy tắc chung, lượng nước khoảng từ 60-80% Vậy điều gì quyết định một nhũ tương là dầu nước hay nước dầu? Đó là chất nhũ hóa NHŨ TƯƠNG NƯỚC TRONG DẦU Trong nhũ tương nước dầu, những giọt nước được phân tán dầu Quy trình bào chế phụ tḥc vào loại chất nhũ hóa khơng phụ tḥc vào nồng độ ỨNG DỤNG CỦA NHŨ TƯƠNG NƯỚC TRONG DẦU Nhũ tương nước dầu được sử dụng từ rất lâu và rợng rãi tại Châu Âu, sau đã trở nên thơng dụng ở Mỹ những năm gần và tăng trưởng nhanh thị trường kem chống nắng Tại lại là kem chống nắng? Nhũ tương nước dầu là dạng bào chế hiệu quả cho những sản phẩm ḿn có SPF cao Hơn nữa, nhũ tương nước dầu được chuộng dùng sản phẩm chống nắng vì chúng chống nước tốt là nhũ tương dầu nước Nhũ tương nước dầu cũng thường được sử dụng các sản phẩm trang điểm vì đảm bảo mềm mượt, mịn màng dùng sản phẩm lên da và ngăn ngừa kết tinh nếu dùng dung môi bay Mặc dù hầu hết các kem dưỡng ẩm (cả ban ngày lẫn ban đêm) đều là nhũ tương dầu nước nhũ tương nước dầu là một lựa chọn tốt cho những sản phẩm dành cho da khô, da nhạy cảm và da hỗn hợp Chất nhũ hóa nước dầu thường dịu nhẹ so với các chất nhũ hóa dầu nước và khơng phá vỡ hàng rào lipid bảo vệ da Hơn nữa, còn giúp giảm tối đa mất nước xuyên biểu bì BÀO CHẾ NHŨ TƯƠNG NƯỚC TRONG DẦU 13 Khi bào chế nhũ tương dầu nước, rất dễ dàng, bạn có cần cho pha dầu vào pha nước (hoặc ngược lại), hoặc cho tất cả vào một vật chứa, sau đun nóng lên nhiệt đợ 66-80oC Nhưng nhũ tương nước dầu thì không làm được Để bào chế nhũ tương nước dầu bạn phải cho thật chậm pha nước vào pha dầu (pha dầu đã chứa chất nhũ hóa), và đảm bảo là nước khơng ở bề mặt nhiều Do đó, bạn cần phải liên tục khuấy pha dầu thêm nước SỬ DỤNG ĐÚNG CHẤT NHŨ HĨA Thơng thường, nhũ tương dầu nước sử dụng nhiều loại chất nhũ hóa Bằng cách phới hợp nhiều loại chất nhũ hóa, mặt tiếp xúc dầu – nước càng mạnh, dẫn đến sản phẩm càng bền vững Thường thì thêm chất nhũ hóa thứ hai vào làm tăng bền vững cho hệ thống Đối với nhũ tương nước dầu, có mợt vài chất nhũ hóa phù hợp vì hầu hết các chất nhũ hóa đều ở dạng ion (với HLB cao) không hoạt động hiệu quả Các chất nhũ hóa sử dụng nhũ tương nước dầu cần có HLB thấp, từ 3-6 Bảng dưới trình bày mợt sớ chất nhũ hóa đặc biệt quan trọng bào chế nhũ tương nước dầu CHẤT NHŨ HÓA NƯỚC TRONG DẦU  Sorbitan Stearate (HLB 4.7)  Polyglyceryl Oleate (HLB 5.0)  Lecithin (HLB 4.0)  Sorbitan Monoleate  Glyceryl Monoleate  Lanolin và Lanolin alcohol LÀM SAO ĐỂ ỔN ĐỊNH NHŨ TƯƠNG NƯỚC TRONG DẦU Vì dạng nhũ tương nước dầu tương đới khó ổn định nên chất ổn định và hấp phụ được thêm vào Các chất hấp phụ là dầu khoáng trộn với decyl oleate hoặc lanolin alcohol Một cách tương đối đơn giản để ổn đinh nhũ tương nước dầu là sử dụng muối natri clorua hoặc magne sulfate Cần thử nghiệm trước để biết loại muối nào hai loại này tốt cho nhũ tương bạn Một cách khác để ổn định nhũ tương là thêm vào mợt loại glycol propylene glycol hoặc glycerin Tuy nhiên, việc cho thêm muối và nồng đợ cao các glycol có thể làm mất ổn định cho nhũ tương bạn Thêm vào một loại copolymer PEG-45 dodecyl glycol polymer có thể hiệu quả LÀM SAO ĐỂ LÀM ĐẦY NHŨ TƯƠNG NƯỚC TRONG DẦU 14 Bạn có thể sử dụng chất làm đầy pha nước gum (guar gum, xanthan gum) và carbomer được thểm vào pha nước vì khơng thích hợp được cho vào pha dầu nhũ tương Tuy nhiên, cả gum và carbomer đều cải thiện được khả dãn chế phẩm Còn để làm đầy được pha dầu nhũ tương nước dầu, wax và những thành phần tan dầu (như dimethicon) phải được sử dụng CHẤT BẢO QUẢN Chúng ta đều biết nhũ tường nước dầu thì bị nhiễm bẩn so với nhũ tương dầu nước vì nước – môi trường tăng trưởng vi khuẩn lúc này đã bị bao quanh bởi các lớp dầu và vi khuẩn không thể tiếp cận được Chúng phải bơi dầu Tuy nhiên, có đủ các chất dinh dưỡng tự nhiên pha dầu vi khuẩn có thể ăn được Vì vậy, nhũ tương nước dầu cũng cần được bảo quản với một lượng thích hợp các chất bảo quản paraben, phenoxyethanok, acid ascorbic hoặc quế chi Vai trò số HLB Lựa chọn chất nhũ hóa: Do hệ nhũ tương có pha, lựa chọn chất nhũ hóa cần quan tâm đến tính tan pha Trong quá trình sử dụng, người ta thường dùng giá trị HLB để đánh giá mức độ ưa dầu hay ưa nước chất nhũ hóa Từ có thể lựa chọn loại nào phù hợp với sản phẩm cụ thể Nếu HLB thấp (có nhiều gớc ưa nước so với góc ưa dầu) thì chất nhũ hóa này phù hợp với hệ nước dầu và ngược lại HLB = Hydrophilic Lipophilic 15 Ví dụ: Sữa tươi với thành phần chất béo xấp xỉ 3%, còn lại khoảng 97% là nước và các chất tan nước, hệ nhũ tương dầu nước Chất nhũ hóa cần dùng trường hợp này cần có đợ tan nước lớn độ tan dầu Ngược lại với sản phẩm magarine – thuộc loại hệ nước/ dầu (dầu và các chất tan dầu chiếm 80-85%, pha nước khoảng 15-20%), chất nhũ hóa cần có khả tan dầu lớn khả tan nước Thông thường các chất nhũ hóa có HLB ở khoảng 1-20 Các chất nhũ hóa có HLB = 3–6 thích hợp cho hệ nhũ tương nước/dầu đó,các chất có HLB = 8–18 thích hợp cho hệ nhũ tương dầu nước Chất nhũ hóa HLB Chất nhũ hóa HLB Sorbitan monostearate 5,7 Polyoxyethylene (5) Morbitan Monooleate 10,9 Sorbitan monopalmitate 6,6 Polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate 15,8 Sorbitan monolaurate 6,6 Polyoxyethylene sorbitan monostearate 14,9 Propyleneglycol monostearate 4,6 Glycerol lacto-Palmitate 3,7 Glycerol monostearate 3,7 Este Monoglycerid với acid succinic 5,3 Diglycerol monostearate 5,5 Sodium Stearoyl Lactylate 21,0 Các chất nhũ hóa:  Polyglycerol Esters of Fatty acids (PGE): Acid béo được este hóa với polyglycerine Phân tán nước và hòa tan dầu 16 Lipophilicity và hydrophilicity có rất nhiều thay đổi phụ thuộc mức độ trùng hợp và loại acid béo HLB khoảng 3-13 Được sử dụng nhiều loại thực phẩm là chất nhũ hóa cho các sản phẩm sữa có chứa axit và các muối và kiểm soát kết tinh các loại mỡ  Sucrose Esters of Fatty Acids (Sucrose ester) Nó là mợt hợp chất sucrose và acid béo, có HLB từ đến 16 Do trải rợng HLB, nên có nhiều chức khác Nó được sử dụng mợt kem và chất phân tán cho kem và các bacteriocidal cho cà phê đóng hợp  Monoglyceride: Thay đổi từ dạng lỏng màu vàng rơm đến nâu, đến dạng sáp có màu từ trắng đến trắng nhạt Chất rắn có thể ở dạng bông, bột, hay viên nhỏ Không tan nước, có thể là chất hydrat ổn định Có thể chuyển từ dạng α-mono sang dạng βmono và ngược lại Monoglycerides có sớ HLB thấp (3- 6) => tính chất ưa dầu ưa nước Chúng dễ dàng tan dầu và nhũ tương nước dầu (w/o) để hình thành micelles ngược Ứng dụng: Bánh mì: Giúp tăng cường khả ổn định quá trình lên men bột Monoglyceride + amylose => tăng cường thời gian bảo quản bánh mì Làm cho ruột bánh mì được mềm mại Giảm cục bánh mì chuẩn bị với bột mì chất lượng thấp Bánh ngọt: Làm tăng độ rỗng bột nhão Làm giảm độ cứng ruột bánh 17  Dạng gel – monoglyceride có thể được làm bền theo nhiều cách: - Nồng đợ chất nhũ hóa - Sự có mặt các chất α-tending, co-emulsifiers (PGMS, PGE), chất HĐBM anionic  Margarines & spreads: Margarine => nhũ nước dầu với hàm lượng chất béo khoảng từ 60-80% Monoglyceride đã bão hòa, bền hóa nhũ nước dầu Monoglyceride giúp phân phới triệt để các giọt nước vào pha dầu, thu được các dạng paste mịn và bền vững, cấu trúc tinh thể vững chắc  Kem Monoglyceride => tăng khả giải hấp phụ các protein sữa bề mặt tương tác => làm giảm độ bền và độ co giãn giữa các bề mặt => giảm phá nhũ và tích tụ lại các giọt béo quá trình làm lạnh Bảng: Các chất hoạt động bề mặt sucrose ester % monoester % diester % triester % tetraester Giá trị HLB 71 24 15 61 30 13 50 36 12 11 46 39 13 9,5 42 42 14 33 49 16 18 TÀI LIỆU THAM KHẢO https://vi.wikipedia.org/wiki/C%C3%A2n_b%E1%BA%B1ng_%C6%B0a_n% C6%B0%E1%BB%9Bc_-_%C6%B0a_b%C3%A9o/ http://tailieu.vn/ 19 ... tính HLB: + Cơng thức Davies: HLB = + ∑ HLB nhóm nước - ∑ HLB nhóm kị nước Davies đã chuyển cấu trúc chất họat đợng bề mặt thành các nhóm thành phần để xác định HLB Giá trị HLB các... HLB chuẩn: HLB 8% SPAN® 80/92% SPAN 85 HLB 88% SPAN 80/12% SPAN 85 HLB 83% SPAN 80/17% TWEEN®80 HLB 65% SPAN 80/35% TWEEN 80 HLB 10 46% SPAN 80/54% TWEEN 80 HLB 12 28% SPAN 80/72% TWEEN 80 HLB. .. thơng số là độ cân ưa kị nước (Hydrophilic Lipophilic Balance - HLB) , giá trị này từ đến 20 (có thể lên đến 40) HLB càng cao thì hóa chất càng dễ hòa tan nước, HLB càng thấp thì