Xem mẫu
- Đại học Bách Khoa Hà Nội
Viện đào tạo sau đại học
-------- -------
Tiểu luận
Đề tài: Hệ thống phân phối nhũ tương
trong thực phẩm chức năng
GVHD: PGS. TS Nguyễn Thị Minh Tú
Học viên : Hồ Văn Duy
Nguyễn Thị Hà
- Giới thiệu
Mặc dù không có định nghĩa quốc tế chấp nh ận cho
thực phẩm chức năng, nhu cầu người tiêu dùng đối với
sản phẩm tự nhiên chất lượng cao tăng trong nh ững
năm qua. Theo kết quả của xu hướng này, sự xuất hiện
của các hợp chất dinh dưỡng với lợi ích sức khỏe cung
cấp một cơ hội tuyệt vời để cải thiện sức khỏe cộng
đồng. Được biết đến như các chất có hoạt tính sinh học
(thực phẩm-thuốc), loại hợp chất này đã nhận được
nhiều sự chú ý trong những năm gần đây từ cộng đồng
khoa học, người tiêu dùng và nhà sản xuất thực phẩm.
Danh sách các thực phẩm chức năng (ví dụ như
vitamin, men vi sinh, peptide hoạt tính sinh học và ch ất
chống oxy hóa) là vô cùng và bằng chứng khoa h ọc
viễn tưởng cho thấy hỗ trợ phát triển cho sức kh ỏe, thúc
đẩy thành phần thực phẩm (Wildman 2001).
- Giới thiệu
Mặc dù bản chất chính xác của sự tham gia của các th ực
phẩm thuốc trong chức năng sinh lý là chưa hiểu rõ, nó cũng
được công nhận rằng việc bổ sung cho các thực phẩm
matric làm giảm tỷ lệ mắc và rủi ro liên quan với một số
bệnh và cải thiện sức khỏe chung của các đối tượng. Vì vậy,
cộng đồng khoa học nên phát triển các loại th ực ph ẩm ch ức
năng sáng tạo có tiềm năng để tạo nên những lợi ích sinh lý
hoặc làm giảm nguy cơ lâu dài của việc phát triển bệnh.
- Nhũ tương thực phẩm
Nhiều loại thực phẩm được bán trong một trạng thái nhũ tương hóa
và bao gồm các sản phẩm như kem, đồ tráng miệng, bơ, dầu trộn
salad, nhũ tương thịt, súp, bơ thực vật và đồ uống (Barbosa-
Canovas và cs 1996; McClements 2005).
Nhũ tương được phân tán của pha lỏng một trong các hình th ức
giọt tốt trong một chất lỏng không thể trộn lẫn. Các giai đoạn này
thường được trộn lẫn dầu và nước, do đó, nhũ tương có thể được
phân loại là nhũ tương dầu trong nước hay nước trong dầu, tùy
thuộc vào giai đoạn phân tán.
Tuy nhiên, các hệ thống nhiệt động của nhũ tương không ổn định
dễ bị bất ổn trong thời gian lưu trữ. Nhũ tương bất ổn có thể xảy ra
thông qua một loạt các quá trình hoá lý khác nhau, bao gồm cả
phân hấp dẫn, keo tụ, sự hợp nhất và Ostwald (Walstra 1993;
McClements 2005).
- Thành phần của nhũ tương
Hệ nhũ tương
là một hệ phân tán cao của ít nhất hai chất lỏng mà
thông thường không hòa tan được với nhau, m ột pha là
pha phân tán và pha kia gọi là pha liên tục.
Nhũ tương gồm 2 phần :
Pha lỏng – Pha bị phân tán – Có dạng giọt d = 0,1 – 10
µm
Pha không trộn lẫn – Pha phân tán – Pha liên t ục
- Chất nhũ hóa
chất làm giảm sức căng bề mặt của
Là
các pha trong hệ và từ đó duy trì được sự
ổn định cấu trúc của hệ nhũ tương.
Trong cấu trúc phân tử của chất nhũ hóa
có cả phần háo nước và phần háo béo.
Chất nhũ hóa đa số là ester của acid béo
và rượu
- Cấu tạo
tương trong thực phẩm có 2 dạng chính:
Nhũ
Dầu trong nước – là hệ mà trong đó cac giọt
dầu phân tán trong pha liên tục là nước. Ví du:
mayonnaises, kem sữa, bánh phết kem, …
thường có dạng kem
Nước trong dầu – là hệ mà trong đó các giọt
nước phân tán trong pha liên tục là dầu. Ví
dụ: bơ, margarine, sốt dung với sa-lat,…
thường có dạng nhầy
- Sự hình thành nhũ tương:
Gồm : * Sự tăng bề mặt liên pha: nếu càng nhỏ
thì nhũ tương thu được càng dễ và ngược lại
* Sự tăng năng lượng tự do
Sự hình thành được đánh giá qua việc đo công
cơ học cần thiết để nhũ hóa.
Vai trò nhũ hóa của các tác nhân hoạt động bề
mặt là làm giảm bớt sức căng bề mặt liên pha,
bằng cách hấp thị vào bề mặt liên pha, như vậy
thì nhũ tương thu được dễ dàng hơn nhiều.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến sự ổn định
của nhũ tương
Độ nhớt của dầu
Không giống như một giọt không linh động, giọt
dầu trong chất lỏng có thể di chuyển khi một lực
tác dụng lên giọt và làm tăng vận tốc creaming
- Độ phát tán
thước của giọt
Kích
Chủ yếu phụ thuộc vào nồng độ của các giọt.
Trong hệ thống pha loãng, như nhũ tương nước
giải khát, vận tốc trung bình có thể được ước
lượng từ các giọt bán kính trung bình
- Điện thế zeta
tương có chứa những giọt tích điện có xu
Nhũ
hướng di chuyển chậm hơn so với các hạt không
tích điện.
Điện thế phát sinh từ sự có mặt của tích điện
trong các hạt và môi trường tại các vùng cắt
được gọi là “điện thế zeta”.
Điện thế zeta phản ánh cả sự có mặt điện trong
hệ thống và các ion phân ly kèm theo các hạt
keo gốc. Bổ sung các chất điện cation có thể vô
hiệu hóa điện thế zeta và tập hợp nguyên nhân
để xảy ra do lực van der Waals-London.
- Kích thước hạt phân bố
Định luật Stoke chỉ ra rằng vận tốc mà một giọt
di chuyển tỉ lệ với bình phương bán kính của nó.
Do đó, sự ổn định của nhũ tương có thể được
tăng cường bằng cách giảm kích thước giọt.
VD: Trong nước giải khát đóng chai, một hạt có đường
kính 1 µm sẽ di chuyển lên nhanh hơn 100 lần so v ới
một hạt có đường kính 0,1 µm
- Hoạt động bề mặt
Việc giảm sức căng xen giữa hai bề mặt bởi sự có
mặt của một phân tử hoạt động bề mặt được gọi là
sức căng bề mặt, đó là:
π = λo / w – λ phân tử hoạt động bề mặt
Trong đó o / w là sức căng xen giữa hai bề mặt d ầu
nước và hoạt động bề mặt phân tử là sức căng xen
giữa hai bề mặt có mặt của các chất nhũ hóa. Vì
vậy, giảm sức căng bề mặt có thể liên quan đến
hoạt động của các phân tử hoạt động bề mặt có
trong nhũ tương.
- Lưu biến nhũ tương
Lưu biến của pha thành phần: Độ nhớt của
1.
một nhũ tương tỷ lệ thuận với độ nhớt của
pha nước và do đó bất kỳ sự thay đổi nào
trong các thuộc tính lưu biến của pha nước có
ảnh hưởng tương ứng trên toàn bộ lưu biến
của nhũ tương.
2. Phần thể tích pha dầu: Việc tăng độ nhớt
của một nhũ tương với khối lượng dầu pha
kích thước và phân bố kích thước giọt trên lưu
biến của nhũ tương phụ thuộc vào pha dầu
mỏ phần khối lượng và tính chất của sự
tương tác dạng keo.
- Kích thước giọt: Kích thước trung bình và phân tán
dài có ảnh hưởng đáng kể các lưu biến của một nhũ
tương tập trung. Hiệu quả của cả hai kích thước và
phân bố kích thước giọt trên lưu biến của nhũ t ương
phụ thuộc vào giai đoạn đầu phần khối lượng và bản
chất của sự tương tác dạng keo. Tại cùng một khối
lượng, một nhũ tương phân tán dài có độ nhớt thấp
hơn nhũ tương phân tán ngắn.
Hạt tích điện: Khi một giọt tích điện di chuyển qua
chất lỏng, các đám mây mất khả năng trung hòa về
điện, nó trở nên biến dạng và gây ra một sức h ấp
dẫn giữa các hạt tích điện và các đám mây mất khả
năng trung hòa về điện. Sức hút này ngăn cản việc
di chuyển của giọt và làm tăng độ nhớt.
- Tương tác keo: điều chỉnh tương tác giọt keo liệu
nhũ tương kết hợp lại hoặc vẫn là dạng đơn lẻ, cũng
như xác định các đặc tính của bất cứ tổng hợp hình
thành. Các tính chất lưu biến của nhũ tương phụ
thuộc vào độ lớn tương đối của lực hấp dẫn (van der
Waals, kỵ nước và sự suy giảm) và lực đẩy (điện,
steric hình thành và nhiệt keo tụ) tương tác giữa các
giọt nước. Các tính chất này có thể được điều khiển
bằng cách điều khiển tương tác giữa các giọt keo. Ví
dụ, độ nhớt của nhũ tương tăng với việc bổ sung
polymer sinh học mà gây ra một tăng thu hút cạn
kiệt, làm cầu nối và keo tụ
- Động học của hợp nhất các giọt
Sự ổn định của nhũ tương chống lại sự hợp nhất
giọt dầu cũng đã được xác định theo các thay
đổi với thời gian của các kích thước giọt trung
bình và tỷ lệ tập hợp giọt.
Nt = N0 exp (-Dct)
Trong đó: No và Nt là số lượng các giọt nhũ tương
ban đầu và sau thời gian t
ln Dt = ln D0 + Dct/3
Trong đó: Do và Dt là kích thước giọt ban đầu và
sau thời gian t
- Hệ thống trao đổi vật liệu hoạt tính sinh học
Mục tiêu của hệ thống phân phối nhũ tương như sau:
Giảm thiểu các phản ứng của phần bên trong với môi
trường bên ngoài (ánh sáng, độ chua, độ oxy, nước, kim
loại nặng)
Giảm sự bay hơi hoặc chuyển dịch của các vật liệu bên
trong đối với môi trường bên ngoài
Kiểm soát sự giải phóng của phần bên trong nhằm đạt
được sự trì hoãn phù hợp cho tới khi tới vị trí cần kích
thích trong đường tiêu hóa
Mất một số hương vị và mùi ngoài như liên kết với các
omega-3 và omega-6 từ dầu cá
Tạo thuận lợi cho việc sử dụng của vật liệu lõi
- Các hệ thống phân phối nhũ tương cho các phân tử hoạt tính
sinh học
Nhũ tương, dầu / nước (O / W) hoặc nước /dầu (W /
O), có thể được định nghĩa là sự vi phân tán của hai
chất lỏng trộn lẫn, tạo nên một pha liên tục của h ệ
thống và các pha phân tán khác.
Nhũ tương O / W có ứng dụng trong việc bảo vệ
nhiều hợp chất hoạt tính sinh học trong các h ệ th ống
thực phẩm khác nhau như sữa, nước trái cây, kem
và sữa chua.
nguon tai.lieu . vn
