BÀI 2: PHỤ GIA TẠO NHŨ
1. Tổng quan về phụ gia tạo nhũ
1.4 Các chất phụ gia ổn định hệ nhũ tương
1.4.1 Lecithine
Lecithine có tính tạo nhũ và làm bền hệ nhũ tương, là chất tạo nhũ sử dụng phổ biến nhất trong công nghệ chế biến thực phẩm. Là một thuật ngữ chung để chỉ định bất kỳ nhóm chất béo nào có màu nâu vàng trong mô động vật và thực vật và trong lòng đỏ trứng, bao gồm acid phosphoric, choline, axit béo, glycerol, glycolipids, chất béo trung tính, và phospholipid (ví dụ: phosphatidylcholine, phosphatidylinositol, phosphatidylethanolamine).
phosphatidylinositol
.
Tan tốt trong dầu, các dung môi không phân cực.
Kí hiệu là E322.
Phân tán trong nước
HLB = 3 – 4 (đối với lecithine phân cực thấp), HLB = 10 – 12 (đối với lecithin hiệu chỉnh).
Lecithin là một phospholipid có tính hoạt động bề mặt, làm bền hệ nhũ tương. Lecithin là nhân tố phân tán mang lại độ nhớt mong muốn trong giai đoạn đảo trộn và đổ khuôn. Nó có ảnh hưởng đến quá trình tạo tinh thể chất béo, chống lại hiện tượng “fat bloom”(hiện tượng nở hoa trên bề mặt sản phẩm) , ảnh hưởng đến bề mặt láng bóng của chocolate và giữ cho nó có vị ngọt ngào trong một thời gian dài. Lecithin thường được lấy từ các chất béo trong đậu tương.
Lecithin được chiết xuất từ hạt đậu tương. Nó cung cấp cho cơ thể cholin và inositol.
Lecithin của lòng đỏ trứng tham gia ổn định nhũ của dầu trong nước. Người ta còn sử dụng dạng lecithin đã được hydroxyl hóa để tăng tính tan của chúng. Lecithin có thể dễ dàng được chiết xuất từ hóa học (sử dụng hexane ) hoặc bằng máy móc từ như đậu nành và các loại đậu. Nó có độ hòa tan thấp trong nước. Trong dung dịch nước phospholipid có thể hình thành cấu trúc
mixel hoặc cấu trúc phiến mỏng, tùy thuộc vào độ ẩm và nhiệt độ. Điều này dẫn đến một loại chất bề mặt được phân loại là amphipathic. Lecithin được sử dụng như là một chất bổ sung trong thực phẩm và sử dụng trong y tế. Trong nấu ăn, đôi khi được sử dụng như một chất nhũ hóa và ngăn ngừa sự bám dính.
Liều lượng: Giới hạn tối đa trong thực phẩm là 147 mg/kg.
Cơ chế tác dụng
Cơ chế cụ thể của lecithine xảy ra trong hệ nhũ tương như sau. Phản ứng hóa học tạo các chất mong muốn sẽ xảy ra khi ta đưa lecithine vào các hệ nhũ tương này để làm bền hệ nhũ tương.
Có 2 cách để các phân tử chất phản ứng gặp nhau:
+ Cách thứ nhất: Các phân tử phản ứng của lecithine thấm qua lớp màng chất hoạt hóa bề mặt ra ngoài và gặp nhau. Nhưng thực tế thì phản ứng theo cách này là rất nhỏ, không đáng kể.
+ Cách thứ hai: Khi các hạt vi nhũ tương của lecithine và phospholipid của dầu gặp nhau, nếu có đủ lực tác động thì 2 hạt nhỏ có thể tạo thành một hạt lớn hơn. Các chất phản ứng trong 2 hạt nhỏ sẽ hòa trộn, phản ứng xảy ra trong lòng hạt lớn và sản phẩm mong muốn được tạo thành Khi các phân tử lecithine và phospholipid của dầu gặp nhau sẽ tạo nên sức căng bề mặt. Khi 2 chất lỏng không tan trộn lẫn với nhau thì giữa bề mặt phân pha của 2 chất lỏng này sẽ xuất hiện các ứng suất do sức căng bề mặt tạo nên. Năng lượng bề mặt là đại lượng tỉ lệ thuận với sức căng bề mặt và diện tích phân pha. Để ổn định hệ nhũ tương người ta cần cho các chất hoạt đồng bề mặt như lecithine. Các chất này làm giảm sức căng bề mặt của nước, góp phần giảm năng lượng bề mặt. Do đó làm bền hệ nhũ tương.
1.4.2 Lauryl sunfate
Laurylsulfate là chất hoạt động bề mặt được sử dụng như một chất tẩy rửa và chất hoạt động bề mặt được tìm thấy trong nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân (xà phòng, dầu gội đầu, kem đánh răng,…). Lauryl sulfate là chất tạo bọt rất hiệu quả.
Công thức hóa học của nó là CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)nOSO3-. Các sản phẩm thương mại không đồng nhất trong số các nhóm ethoxyl, trong đó số n là trung bình, n được phổ biến cho các sản phẩm thương mại là n = 3.
Nguồn gốc
Lauryl sulfate được điều chế bởi ethoxylation của rượu dodecyl. Kết quả các ethoxylate được chuyển thành một este của acid sulfuric. Lauryl sulfate natri (còn gọi là sodium dodecyl sulfate hay SLS) được sản xuất tương tự, nhưng không có ethoxylation SLS và lauryl sulfate ammonium (ALS) thường được sử dụng thay thế trong các sản phẩm tiêu dùng.
Độc tính – công dụng
Lauryl sulfate là một kích thích tương tự với các chất tẩy rửa, với các kích thích tăng nồng độ.
Lauryl sulfate gây kích ứng da ở động vật thí nghiệm và trong một số thử nghiệm trên con người.
Lauryl sulfate là một chất kích thích được biết đến có liên quan đến bề mặt, và nghiên cứu cho thấy rằng laureth sulfate cũng có thể gây kích ứng sau khi tiếp xúc rộng ở một số người.
Nghiên cứu của OSHA, NTP, và IARC hỗ trợ các kết luận của các mỹ phẩm, Toiletry, và Hiệp hội Fragrance (CTFA) và Hiệp hội Ung thư Mỹ rằng SLES không phải là một chất gây ung thư.
Các Cơ quan Bảo vệ Môi Trường Hoa Kỳ phân loại độc chất học 1,4 – dioxane có thể là chất gây ung thư (có quan sát thấy sự gia tăng của bệnh ung thư trong các nghiên cứu động vật kiểm soát, nhưng không phải trong các nghiên cứu dịch tễ học của người bằng cách sử dụng các hợp chất), và được biết đến là một chất kích thích (không có tác dụng ở mức độ 400 mg/m3) ở nồng độ cao hơn đáng kể so với sản phẩm thương mại. Theo Dự Luật 65 của tiểu bang California, 1,4-dioxane được phân loại là chất gây ung thư.
Một số sản phẩm có chứa SLES đã được tìm thấy có chứa các các chất gây ung thư ở mức thấp được biết đến dioxane-1,4, các Cục Quản lý dược và thực phẩm Hoa Kỳ đang theo dõi các cấp độ này. FDA khuyến khích các nhà sản xuất loại bỏ 1,4 – dioxane, mặc dù nó không phải là yêu cầu của luật liên bang.
Laurylsulfate là chất hoạt động bề mặt được sử dụng như một chất tẩy rửa và chất hoạt động bề mặt được tìm thấy trong nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân (xà phòng, dầu gội đầu, kem đánh răng,…). Lauryl sulfate là chất tạo bọt rất hiệu quả.
Cơ chế tác dụng
Chất hoạt động bề mặt làm giảm sức căng bề mặt của nước. Các phân tử lauryl sulfate hấp phụ lên bề mặt pha lỏng tạo thành một chất hấp phụ hydrat hóa rất mạnh và hình thành một áp suất, tạo cho các hạt dầu độ bền vững rất lớn, cản trở sự kết dính chúng lại với nhau.
Lauryl sulfate có các nhóm có cực như các hợp chất sulfonat hoặc etoxysulfat được gắn vào các chuỗi hyđrocacbon. Các nhóm tổng hợp này mang điện âm, chúng chỉ liên kết yếu với các ion (của sắt, magiê, canxi) trong nước và nhờ đó khả năng của nó vẫn rất tốt.
Liều lượng: Không dùng trong thực phẩm ở nước ta. Nếu dùng thì phải tuân thủ theo quy định tại điều 172.822 của FDA.