Cấu tạo, thành phần các pha dầu và nước đều ảnh hưởng đến kích thước giọt phân tán trong suốt quá trình đồng hĩa (Phipps, 1985; Walstra và Smulder, 1998).
Các kiểu pha dầu hay pha nước đều làm thay đổi tỉ lệ độ nhớt pha phân tán/độ nhớt pha liên tục (ηd/ηc). Tỉ lệ này chỉ rõ kích thước nhỏ nhất đạt được của các hạt phân tán trong quá trình đồng hĩa.
Các pha dầu khác nhau sẽ cĩ lực căng mặt ngồi khác nhau tại bề mặt tiếp xúc với pha nước. Thành phần của pha dầu cĩ chứa nhiều chất như acid béo tự do, monoacylglycerols hoặc diacylglycerols, ảnh hưởng đến sức căng mặt ngồi của chúng, từ đĩ ảnh hưởng đến năng lượng cần cung cấp để phá vỡ các giọt phân tán.
Pha của nước cĩ chứa nhiều chất như: khống, acid, base, biopolymer, đường, ethanol, bọt khí.... Các thành phần này sẽ ảnh hưởng đến kích thước giọt phân tán trong suốt quá trình đồng hĩa. Vì chúng sẽ ảnh hưởng đến tính lưu biến (lưu chất), lực căng mặt ngồi, trạng thái ổn định hay kết tụ, hay động học của sự hấp phụ. Chẳng hạn: khi cĩ mặt của ethanol thì kích thước giọt phân tán được giảm bớt so với khi khơng cĩ vì chúng làm giảm lực căng mặt ngồi. sự cĩ mặt của biopolymer sẽ làm tăng kích thước giọt phân tán vì chúng cĩ khả năng ngăn cản hình thành các xốy nước trong dịng chảy hỗn loạn.
Hiểu biết về tính chất, vai trị của mỗi thành phần trong pha dầu và nước thì sẽ giúp ta tìm được giải pháp tối ưu cho việc tạo ra các kích thước giọt phân tán theo mong muốn đối với một loại thiết bị đồng hĩa nhất định.
3.3.4 Nhiệt độ
Nhiệt độ ảnh hưởng đến kích thước giọt phân tán bằng một số cách. Aûnh hưởng lớn nhất là tỉ lệ độ nhớt pha phân tán/độ nhớt pha liên tục (ηd/ηc). Khi nhiệt
độ tăng thì độ nhớt của dầu giảm nhanh hơn so với nước, từ đĩ ảnh hưởng đến tỉ lệ trên.
Khi nhiệt độ tăng thì sức căng mặt ngồi cũng giảm nên hiệu quả đồng hĩa sẽ cao hơn nên kích thước giọt phân tán đạt được là nhỏ.Tuy nhiên, cần lưu ý là nhiệt độ tăng thì hiệu quả của một số chất nhũ hĩa sẽ giảm hoạt tính. Ví du:ï đối với các chất bề mặt phân tử nhỏ thì khả năng chống lại sự kết tụ sẽ giảm khi tăng nhiệt độ .Vì chúng sẽ cĩ thể được tập hợp lại khi nhiệt độ đến gần nhiệt độ chuyển đổi pha (phase inversion), đối với protein hình cầu chúng sẽ giải thốt màng bảo vệ các hạt phân tán và kết hợp lại với nhau khi nhiệt độ vượt qua một giá trị tới hạn nào đĩ. Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến độ hấp phụ của chất hoạt động bề mặt.
3.4 ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ CỦA QUÁ TRÌNH ĐỒNG HĨA
Hiệu quả của quá trình đồng hĩa được đánh giá theo tốc độ phân lớp của hai pha dầu và nước trong hệ nhũ tương hoặc theo đường cong phân bố kích thước các hạt thuộc pha phân tán trong hệ. Sau đây là một số phương pháp đánh giá hiệu quả của quá trình đồng hĩa:
1. Phương pháp xác định tốc độ phân lớp hai pha dầu và nước trong hệ nhũ tương:
-phương pháp cổ điển: lấy một ít mẫu bảo quản ở 4-60C trong hai ngày, xác định hàm lượng béo trong 100ml trên cùng và 900ml ở phần cịn lại của mẫu. Lập tỷ lệ hàm lượng béo này. Nếu tỷ lệ < 0.9 là đạt yêu cầu. Nhược điểm của phương pháp này là thời gian dài, mẫu phải được vơ trùng.
- Phương pháp Nizo: hiện nay, phương pháp này được dùng phổ biến. Xét trường hợp hệ nhũ tương dầu trong nước (O/W). Lấy 25ml mẫu đem ly tâm với tốc độ 1000 vịng/phút, trong thời gian 30 phút ở 400C. Bán kính vịng quay là 250mm. Tách 20ml mẫu thu được ở phần đáy ống ly tâm để xác định hàm lượng chất béo.
Tỷ lệ phần trăm giữa khối lượng chất béo trong 20ml đáy ống ly tâm và khối lượng chất béo trong 25ml ban đầu gọi là tỷ số Nizo.
Các sản phẩm sữa thanh trùng hoặc tiệt trùng cĩ tỷ số Nizo trong khoảng 50÷ 80%.
2. Phương pháp xác định đường cong phân bố theo kích thước các hạt thuộc pha phân tán trong hệ nhũ tương: sử dụng phương pháp nhiễu xạ laser.
Nguyên tắc của phương pháp này là chiếu chùm tia laser đi qua mẫu đựng cuvet. Phụ thuộc vào kích thước và số lượng các hạt phân tán trong mẫu mà ánh sáng sẽ bị phát tán với mức độ khác nhau và sẽ được các đầu dị ghi lại kết quả.
Kết quả được biểu diễn dưới dạng đường cong phân bố theo kích thước các hạt thuộc pha phân tán trong hệ nhũ tương.
Chương 4
Bộ cảm biến
Aùnh sáng phân cực
Hình 3.16 Phân tích kích thước của pha phân tán trong hệ nhũ tương
Chương 4
KẾT LUẬN
Nhũ tương thực phẩm là vật chất cĩ thành phần và cấu tạo phức tạp, trong đĩ nguyên liệu và phương pháp chế biến ra chúng đĩng vai trị quan trọng. Trong nguyên liệu, phụ gia là thành phần khơng thể thiếu được để giúp hệ nhũ tương bền và cĩ chất lượng. Trong quy trình cơng nghệ, để sản xuất hệ nhũ tương thì quá trình đồng hĩa thực sự cần thiết, khơng thể thiếu được quyết định đến chất lượng của sản phẩm.
Đồ án đã tổng quan phần nào về các phụ gia và phương pháp ổn định hệ nhũ tương thực phẩm. Trong đồ án đã giới thiệu được các phụ gia và các phương pháp đang được sử dụng phổ biến trong cơng nghệ sản xuất ra các thực phẩm dạng nhũ tương.
Do thời gian và khả năng cĩ hạn nên trong đồ án cịn nhiều thiếu sĩt. Trong đĩ, ở chương 1, chất rắn hạt mịn chưa được nĩi rõ và tất cả các phụ gia ổn định hệ nhũ tương chưa được nĩi về các phạm vi ứng dụng của chúng trong thực phẩm nĩi riêng và trong các lĩnh vực khác nĩi chung. Ơû chương 3, một số phương pháp khác cũng giúp hệ nhũ tương được ổn định cịn chưa được đề cập đến.
Cuối cùng, hiểu được tính chất của nhũ tương, các phụ gia, các phương pháp đồng hĩa giúp cho nhà sản xuất lựa chọn được những thành phần và các điều kiện chế biến một cách hợp lý và tối ưu nhất. Từ đĩ giúp cho sản phẩm cĩ chất lượng và tính kinh tế nhất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1. Lê Văn Việt Mẫn. Cơng nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa và thức uống-Tập
1: Cơng nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, 2004, 296 trang.
2. Lê Ngọc Tú. Hĩa Học Thực Phẩm, Nhà xuất bản KH&KT, Hà Nội, 2003, 292 trang.
3. Mai Hữu Khiêm. Hĩa Keo, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh, 2004, 173 trang.
4. Bộ y tế. Quy định danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực
phẩm, Hà Nội, 2001, 211 trang.
5. David Julian McClements. Food emulsions- Principles, Practices and
Techniques (Second Edition), Crc Press, Boca, Raton, London, New York,
Washington, D.C, 2005, 603p.
6. Marcel Dekker. Food emulsions- Revised and Expanded (Fourth Edition), KIre Larsson Camurus Lipid Research Lund, Sweden, 2004, 640p.
7. Marcel Dekker, Inc. Food Additives- Revised and Expanded (Second Edition), University of California Davis, California, 2002, 912p.
8. G. O. Phillips and P. A. Williams. Handbook of hydrocolloids, Crc Press, Boca, Raton, London, New York, Washington, 2000, 454p.
9. Brian M. McKenna. Texture in food- Semi-solid foods (2 Volume), Crc Press, Boca, Raton, London, New York, Washington, 2003, 433p.
10.Richard D. O’Brien. Fats And Oils- Formulating and Processing for Applications
(second edition), Crc Press, Boca, Raton, London, New York, Washington, 2004, 574p.
11.P. Fellows. Food Processing Technology, Principles and Practice, Crc Press,
Boca, Raton, London, New York, Washington, 2000, 579p.
12.Schubert, H.; Engel, R.; Kempa, L. Principles of Structured Food Emulsions:
Novel formulations and trends, IUFoST 2006, DOI: 10.1051/IUFoST:20061343,
2006,p 1-15.
13.Muschiolik, G., Scherze, I., Preissler, P. Multiple Emulsions–Preparation and
Stability, IUFoST 2006, DOI: 10.1051/IUFoST:20060043, 2006, p 123-137.
14.Isao Kobayashia,b,c, Xuefang Loua, Sukekuni Mukatakab, and Mitsutoshi
Nakajimaa,*. Preparation of Monodisperse Water-in-Oil-in-Water Emulsions
Using Microfluidization and Straight-Through Microchannel Emulsification (vol 82), AOCS Press, Tokyo, 2005, 65p.
15.Alan G. King* and Santosh T. Keswani. Colloid Mills: Theory and Experiment
(Vol. 77, No. 3), Manuscript No, 195272, 1994, P 769-777.
16.Jun Wu, Wenheng Jing, Weihong Xing, Nanping Xu*. Preparation of W/O
emulsions by membrane emulsification with a mullite ceramic membrane,
17.Seid Mahdi Jafari a,c, Yinghe He b, Bhesh Bhandari c,*. Production of sub- (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
micron emulsions by ultrasound and microfluidization techniques, scientdirect,
0260-8774, 2007, p 1-11.
18.B. Abismaı¨l, J.P. Canselier*, A.M. Wilhelm, H. Delmas, C. Gourdon.
Emulsification by ultrasound: drop size distribution and stability, Ultrasonics
Sonochemistry, 6, 1999, p 75-83.
19.O. Behrend *, K. Ax, H. Schubert. Influence of continuous phase viscosity on
emulsification by ultrasound, 7, 2000, p 77-85.
20.Nissim Garti1* and Martin E. Leser2. Emulsification Properties of Hydrocolloids.
POLYMERS FOR ADVANCED TECHNOLOGIES, 12, 2001, p 123-135.