Đề tài Phụ gia làm bền nhũ tương

öùc O/W/O, töông töï ta coù heä phöùc W/O/W. -Nhuõ trong: phaàn lôùn caùc loaïi nhuõ ñeàu ñuïc do aùnh saùng bò taùn xaï khi gaëp caùc haït nhuõ phaân taùn, khi ñöôøng kính cuûa nhöõng gioït caàu giaûm xuoáng khoaûng 0.05 mm taùc duïng cuûa aùnh saùng bò taùn xaï giaûm khi ñoù nhuõ seõ trong suoát. Nhuõ trong coøn ñöôïc goïi laø vi nhuõ. -Traïng thaùi keo: khi hoaø tan ñöôøng vaøo nöôùc, caùc phaân töû ñöôøng phaân taùn vaøo nöôùc ôû daïng phaân töû rieâng reõ, traïng thaùi naøy goïi laø traïng thaùi hoaø tan hoaøn toaøn. Ñoái vôùi caùc nhuõ ñuïc ñöôøng kính haït phaân taùn lôùn hôn 0,2 mm. Traïng thaùi keo laø traïng thaùi trung gian giöõa 2 traïng thaùi: hoaø tan hoaøn toaøn vaø nhuõ ñuïc. Kích thöôùc caùc haït keo vaøo khoaûng 0,05-0,2 mm. Nhöõng chaát thuoäc loïai treân : - Nhöõng chaát gum (nhöïa, cao su) nhö cacboxy metyl cellulose…. ñöïôc duøng laøm chaát laøm seät pha haùo nöôùc cuûa nhuõ töông myõ phaåm. - Nhöõng chaát maøu cuõng ñöôïc söû duïng trong saûn xuaát kem, chuùng phaân taùn toát taïo ra heä keo. Ñoái vôùi nhuõ coù pha lieân tuïc ôû traïng thaùi loûng, phaân thaønh 2 loaïi: öa loûng va kò loûng.Ví duï: nhöõng chaát gum khi phaân taùn trong nöôùc taïo ra heä keo loûng goïi laø keo öa nöôùc, nhöõng chaát maøu phaân taùn trong nöôùc taïo ra heä keo kò loûng goïi laø keo kò nöôùc. II/ Lí thuyeát veà nhuõ 1/ Söùc caêng beà maët vaø thuyeát haáp phuï Xeùt tröôøng hôïp phaân taùn 1ml daàu vaøo nöôùc, neáu gioït daàu phaân taùn coù ñöôøng kính 5 mm thì beà maët tieáp xuùc giöõa daàu vaø nöôùc seõ ñöôïc gia taêng khoaûng 12000 cm2 ñoàng thôøi keùo theo söï gia taêng töông ñöông naêng löôïng töï do beà maët cuûa heä. Tuy nhieân do giôùi haïn cuûa söùc caêng beà maët giöõa hai pha neân ñeå giaûm thieåu naêng löôïng töï do cuûa heä khoaûng 15 tæ gioït caàu coù ñöôøng kính 5 mm coù khuynh höôùng keát hôïp laïi vaø taïo ra nhöõng haït ñôn sau khi nhöõng rung ñoäng cô hoïc ngöøng vaø baát cöù söï giaûm söùc caêng beà maët naøo cuõng seõ laøm cho söï phaân taùn daàu trong nöôùc trôû neân deã daøng hôn vaø cuõng laøm taêng tính oån ñònh maët nhieät ñoäng hoïc. Nhöõng yeáu toá ñeå xaùc ñònh loaïi nhuõ ñöôïc giaûi thích bôûi Bracroft vaø Tucker: lôùp phim ñöôïc haáp phuï ôû beà maët phaân chia pha coù theå ñöôïc xem nhö moät pha rieâng bieät trong ñoù hieän dieän 2 beà maët: moät cuûa pha daàu vaø moät cuûa pha nöôùc. Lôùp phim phaân caùch naøy cuõng chòu 2 aùp löïc beà maët vaø seõ coù khuynh höôùng loõm veà phía coù söùc caêng beà maët cao hôn, ñieàu naøy giaûi thích cho hình daùng cuûa caùc haït pha phaân taùn. 2/ Thuyeát theå tích pha Thuyeát naøy giaûi thích cho vieäc xaùc ñònh loaò nhuõ döïa vaøo nhaän ñònh laäp theå: Oswal cho raèng neáu moät pha chieám 25,98% theå tích seõ theå hieän laø pha phaân taùn, neáu khoaûng 25,98%-75,02% noù seõ theå hieän caû hai pha phaân taùn vaø lieân tuïc, neáu treân 75,02% noù theå hieän pha lieân tuïc. Tuy nhieân heä nhuõ seõ khoâng lí töôûng neáu nhöõng haït phaân taùn khoâng beàn vaø khoâng coù kích côõ ñoàng nhaát. Ngoaøi ra heä nhuõ coøn phuï thuoäc theå tích pha, loaïi chaát taïo nhuõ vaø phöông phaùp ñieàu cheá. Ví duï: Salisburyetal ñaõ nghieân cöùu heä saùp ong-borax duøng trong kem laïnh vôùi nhöõng ñieàu kieän trong phoøng thí nghieäm hoï ñaõ taïo ra heä O/W vôùi khoaûng 45% theå tích laø nöôùc vaø heä W/O vôùi löôïng nöôùc ít hôn 45%. Tuy nhieân, thöïc teá nhuõ W/O duøng trong kem laïnh chöùa ít nöôùc hôn, khoaûng 20% theå tích. 3/ Söï hình thaønh phöùc phaân töû Vieäc hình thaønh phöùc phaân töû laø moät yeáu toá quan troïng trong vieäc xaùc ñònh söï oån ñònh heä nhuõ O/W naøo ñoù. Söï oån ñònh cuûa nhuõ cuõng coù lieân quan ñeán loaïi phaân töû ôû hai pha. Nhöõng ñieàu kieän caàn thieát ñeå taïo ra nhuõ O/W loaïi naøy: + phöùc phaân töû oån ñònh taïo ra phaûi goàm ít nhaát hai thaønh phaàn, moät thaønh phaàn tan toát trong nöôùc, moät thaønh phaàn tan toát trong daàu + söùc caêng beà maët phaûi nhoû, khoâng ñaùng keå + ñeå ñaùp öùng hai ñieàu kieän ñaàu thì phaûi coù moät löôïng thöøa caáu töû tan trong nöôùc döôùi lôùp phim ôû beà maët phaân caùch + lôùp phim beà maët pgaûi ôû traïng thaùi loûng seät + nhöõng gioït daàu phaûi tích ñieän Nhöõng ñieàu kieän taïo nhuõ W/O: +lôùp phim beà maët phaûi coù ñoä beàn ñaùng keå +lôùp phim beà maët khoâng tích ñieän Ñeå ñaûo nhuõ ñoái vôùi nhuõ O/W oån ñònh anion: theâm vaøo nhöõng cation ña hoaù trò nhaèm ñaùp öùng nhöõng ñieàu kieän treân. Nhöõng ñieàu kieän caàn thieát ñeå taïo ra ñöôïc nhuõ O/W lí töôûng nhö vaäy coù theå aùp duïng cho moïi tröôøng hôïp, nhöng ñoái vôùi heä W/O thì coù tröôøng hôïp ngoaïi leä. Ví duï: vieäc söû duïng nhöõng chaát nhuõ hoaù khoâng ion coù theå taïo ra nhuõ W/O oån ñònh hoaëc khoâng oån ñònh vôùi haøm löôïng pha phaân taùn cao, khoaûng 80%. Neáu lôùp phim beà maët cuûa taát caû caùc heä W/O ñeàu coù ñoä cöùng cao roõ reät thì khoâng theå ñieàu cheá ñöôïc moät nhuõ töông nhö vaäy. Ngoaøi ra neáu theâm nhuõ töông W/O oån ñònh baèng xaø phoøng canxi, moät chaát nhuõ hoaù hoã trôï khoâng ion thích hôïp nhö sorbital sesquioleat thì moät saûn phaåm meàm hôn ñöôïc taïo ra coù tính beàn cô hoïc cao hôn heä nhuõ vaø xaø phoøng canxi tröôùc ñoù. Söï gia taêng ñoâï beàn naøy coù lieân quan ñeán söï laøm meàm lôùp phim vaø xaø phoøng canxi bôûi söï thaám vaø keát hôïp cuûa chaát taïo nhuõ khoâng ion. Becher cho raèng nhöõng haït caàu trong heä W/O coù theå tích ñieän. Schulman ñöa ra nhöõng ñieàu kieän caàn thieát cho vieäc saûn xuaát nhöõng heä nhuõ beàn, cöïc mòn. Töø nhöõng nghieân cöùu veà electron trong phaïm vi nhoû ñoái vôùi heä O/W oån ñònh baèng xaø phoøng, Schulman ñaõ nhaän thaáy coù 2 loaïi ñeàu trong suoát: moät loaïi loûng ñaúng höôùng quang hoïc goàm nhöõng haït caàu phaân taùn, loaïi thöù hai goàm nhöõng mixen hình truï, loaïi naøy goàm nhöõng chaát nhöïa raén coù tính nhôùt , khoâng ñaúng höôùng quang hoïc hoaëc goàm nhöõng chaát baùn raén. Hoï cho raèng nhöõng nhuõ cöïc mòn deã daøng ñöôïc taïo ra khi coù maët moät lôùp phim khoâng chaët, roái loaïn, ngöôïc laïi nhöõng lôùp phim beàn seõ daãn ñeán hình thaønh nhöõng heä nhuõ bình thöôøng. Nhöõng lôùp phim khoâng beàn seõ ñöôïc taïo ra khi ñaùp öùng ñöôïc nhöõng ñieàu kieän sau: -Duøng nhöõng xaø phoøng goàm nhöõng cation lôùn ñeå keát hôïp vôùi nhöõng daõy axit beùo phaân nhaùnh -Coù söï thaám cuûa moät loaïi chaát coù hình daïng phaân töû khoâng ñoái xöùng vaøo lôùp xaø phoøng -Söï thaám cuûa moät hiñrocacbon khoâng phaân cöïc thuoäc pha daàu laøm cho söï keát hôïp phaân töû xaûy ra. 4/ Söï tích ñieän ôû beà maët Nhöõng ñieän tích ôû beà maët bieân giôùi daàu-nöôùc ñöôïc xem laø moät yeáu toá quan troïng trong vieäc oån ñònh nhuõ O/W, töông töï nhö nhöõng heä phaân taùn khaùc. Söï tích ñieän cuûa nhöõng thaønh phaàn khoâng phaân taùn gia taêng laø do 3 phöông phaùp cô hoïc khaùc nhau, ñoù laø söï oxi hoaù, söï haáp thuï vaø söï töông taùc ma saùt. Xeùt tröôøng hôïp nhuõ O/W ñöôïc oån ñònh baèng nhöõng taùc nhaân nhuõ ion, söï tích ñieän seõ xaûy ra deã daøng bôûi vì söï ion hoaù cuûa nhöõng chaát taïo nhuõ ôû beà maët phaân chia pha, vì vaäy nhöõng gioït daàu phaân taùn trong moät heä nhuõ oån ñònh anion seõ coù beà maët tích ñieän aâm, vaø ñoái vôùi heä nhuõ oån ñònh cation seõ coù nhöõng gioït daàu phaân taùn tiùch ñieän döông. Vôùi nhöõng heä W/O oån ñònh khoâng ion söï tích ñieän xaûy ra laø do söï haáp phuï cho nhöõng gioït daàu phaân taùn tích ñieän aâm. Neáu nhöõng gioït nöôùc phaân taùn trong heä W/O tích ñieän thì coù theå nhöõng ñieän tích ñoù laø do moät vaøi söï ma saùt cô hoïc gaây ra. Nhöõng gioït nöôùc seõ tích ñieän aâm neáu haèng soá ñieân moâi cuûa daàu thaáp hôn nhieàu so vôùi nöôùc. III/ Tính chaát cuûa nhuõ Tính chaát cuûa nhuõ ñöôïc quyeát ñònh bôûi thaønh phaàn vaø caùch ñieàu cheá. Nhöõng nhaân toá quan troïng quyeát ñònh tính chaát vaät lí cuûa nhuõ laø moái quan heä töông giao giöõa pha phaân taùn vaø pha lieân tuïc hay tæ leâï theå tích pha, baûn chaát cuûa caû hai pha vaø baûn chaát cuûa chaát taïo nhuõ. 1/ Tæ leä theå tích pha Moái quan heä veà löôïng giöõa hai pha coù theå bieåu thò qua nhieàu hình thaùi. Thöïc teá, nhuõ töông ñöôïc hieåu laø moät heä coù pha lieân tuïc chieám phaàn traêm theå tích cao. Vieäc bieåu thò giôùi haïn phaàn traêm theå tích nhö vaäy cho moät khaùi nieäm chöa ñuùng ñaén veà nhuõ töông. Ngoaøi ra, pha phaân taùn cuõng coù theå ñöôïc bieåu thò nhö moät phaàn cuûa nhuõ. Ví duï: moät heä chöùa 54% theå tích pha phaân taùn seõ coù tæ leä theå tích pha laø Ф = 0,54 2/ Baûn chaát vaät lí cuûa caùc pha Ñieàu naøy raát quan troïng. Pha daàu coù theå ôû traïng thaùi loûng-raén coù ñieåm noùng chaûy töø 600C trôû leân. Töông töï pha haùo nöôùc coù theå laø nöôùc-keo raén, theâm vaøo ñoù moät trong hai pha hoaëc caû hai pha coù theå chöùa nhöõng haït raén phaân taùn. Veá baûn chaát söï chaát chöùa vaø phaân taùn nhöõng haït raén coù theå boå sung moät soá tính chaát moät caùch roõ reät cho baát kì moät nhuõ cô baûn naøo ñöôïc noùi ôû treân. 3/ Baûn chaát cuûa chaát taïo nhuõ Neáu noùi ñeán moät heä nhuõ chöùa 3 pha chính (lieân tuïc, phaân taùn vaø phaân caùch) thì chaát taïo nhuõ hay baát cöù moät hôïp chaát hoaït ñoäng beà maët maïnh naøo cuõng coù moät vai troø raát quan troïng. Ví duï: trong heä nhuõ W/O chöùa 40% troïng löôïng daàu vaø 1% chaát nhuõ hoaù, tính chaát chaûy cuûa nhuõ phuï thuoäc vaøo ñoä nhôùt cuûa pha lieân tuïc, söï phaân boá nhöõng gioït nhoû vaø baûn chaát cuûa lôùp phim phaân caùch. Khi ñöa höông vaøo nhuõ, vieäc theâm höông 0,5% seõ khoâng laøm thay ñoåi ñaùng keå ñoä nhôùt cuûa heä, nhöng khi duøng höông vôùi haøm löôïng cao (treân 1,25%) thì phaûi löu yù ñeán khaû naêng bieán ñoåi ñoä nhôùt cuûa heä. Tuy nhieân neáu höông chöùa nhöõng thaønh phaàn hoaït ñoäng beà maët noù seõ taùc ñoäng lôùn ñeán kích côõ caùc thaønh phaàn vaø baûn chaát cuûa lôùp phim phaân caùch. Töông töï, tính chaát vaø tính beàn, coâng duïng coù theå bò taùc ñoäng bôûi nhöõng caáu töû trong heä. a/ Daïng nhuõ Laø moät tính chaát quan troïng cuûa nhuõ töông. Loaïi nhuõ ñöôïc xaùc ñònh thoâng qua chaát taïo nhuõ, ngoaøi ra tæ leä pha vaø phöông phaùp ñieàu cheá cuõng laø nhöõng nhaân toá quan troïng tieáp theo Coù vaøi caùch xaùc ñònh loaïi nhuõ: - Cho moät phaàn nhoû nhuõ vaøo trong daàu vaø nöôùc, neáu nhuõ hoaø tan hoaøn toaøn vaøo moâi tröôøng naøo thì pha lieân tuïc laø thaønh phaàn ñoù - Raéc boät thuoác nhuoäm tan ñöôïc trong daàu vaø thuoác nhuoäm tan ñöôïc trong nöôùc leân beà maët nhuõ, neáu loaïi thuoác nhuoäm naøo tan thì pha lieân tuïc cuûa nhuõ coù tính chaát cuûa thuoác nhuoäm ñoù. - Ño ñoä daãn ñieän baèøng moät maùy kieåm tra nhuõ. Neáu ñeøn neon khoâng saùng thì ñoù laø nhuõ O/W, neáu ñeøn neon saùng oån ñònh, roõ thì ñoù laø nhuõ W/O, neáu ñeøn neon chôùp taét lieân hoài thì ñoù laø nhuõ W/O khoâng oån ñònh hay nhuõ phöùc. b/ söï phaân boá kích thöôùc tieåu phaân Trong nhuõ bình thöôøng kích thöôùc haït phaân taùn khoâng ñoàng nhaát, coù theå bieán ñoåi treân daõy roäng. Quaù trình ñoàng nhaát laøm giaûm söï phaân boá nhöõng kích côõ thaønh phaàn vaø taïo ra moät saûn phaåm oån ñònh hôn, ñaëc hôn vaø ñuïc hôn. Söï phaân boá kích thöôùc thaønh phaàn phuï thuoäc vaøo ñieàu kieän saûn xuaát maëc duø vaäy yeáu toá chính vaãn laø loaïi chaát taïo nhuõ. Hieän nay ñeå ño kích thöôùc pha phaân taùn ngöôøi ta duøng kính hieån vi, ngoaøi ra coøn duøng phöông phaùp ño tæ leä ñoùng caën vaø söï phaân taùn aùnh saùng. c/ söï oån ñònh nhuõ Laø söï oån ñònh trong suoát quaù trình löu tröõ, cheá bieán, baûo quaûn vaø khi söû duïng nhuõ. IV/ Tính chaát bieán daïng vaø chaûy cuûa nhuõ 1/ Nhöõng yeáu toá aûnh höôûng ñeán tính chaûy cuûa nhuõ: - Ñoä nhôùt cuûa pha lieân tuïc - Ñoä nhôùt cuûa pha phaân taùn - Noàng ñoä theå tích cuûa pha phaân taùn - Baûn chaát cuûa chaát taïo nhuõ - Söï phaân boá kích côõ thaønh phaàn phaân taùn - Taùc ñoäng ñoä nhôùt ñieän Söï taùc ñoängcuûa caùc yeáu toá naøy khaù quan troïng. Trong moät vaøi saûn phaåm, yeáu toá ñoï nhôùt cuûa pha lieân tuïc cuõng coù theå aûnh höôûng ñoäc laäp ñeán ñoä nhôùt cuûa saûn phaåm, coøn haàu heát caùc saûn phaåm khaùc ñoä nhôùt cuûa noù do taùc ñoäng ñoøng thôøi bôûi nhieàu yeáu toá khaùc lieân quan ñeán thaønh phaàn vaø caùch ñieàu cheá. a/ ñoä nhôùt cuûa pha lieân tuïc: Laø yeáu toá quan troïng nhaát vì ñoä nhôùt cuûa nhuõ h tæ leä thuaän vôùi ñoä nhôùt cuûa pha lieân tuïc ho , coøn caùc yeáu toá khaùc nhö söï phaân taùn kích thöôùc thaønh phaàn vaø tæ leä theå tích pha coù aûnh höôûng lôùn ñeán h khi ho thaáp nhöng ít aûnh höôûng khi ho cao. b/ ñoä nhôùt cuûa pha phaân taùn: Theo lí thuyeát, yeáu toá naøy khoâng quan troïng neáu nhöõng haät phaân taùn laø nhöõng haït caàu cöùng. Tuy nhieân neáu nhöõng haït phaân taùn laø nhöõng haït loûng, coù theå thay ñoåi hình daïng thì ñoä nhôùt cuûa pha phaân taùn h coù theå aûnh höôûng ñeán ñoä nhôùt cuûa nhuõ töông. c/ noàng ñoä cuûa pha phaân taùn: Nhieàu coâng thöùc ñaõ ñöôïc ñöa ra ñeå xaùc ñònh noàng ñoä pha phaân taùn, haàu heát ñi töø coâng thöùc anhstanh, theå hieän moái quan heä giöõa ñoä nhôùt cuûa nhuõ töông vôùi ñoä nhôùt cuûa pha lieân tuïc ho vaø tæ leä theå tích pha Ф cuûa nhuõ: Ф = Ф 0 ( 1+ 2,5 Ф ) Coâng thöùc naøy chæ aùp duïng vôùi nhöõng nhuõ loaõng maø Ф khoâng vöôït quaù 0,02. Hatschek ñeà nghò coâng thöùc sau cho nhöõng nhuõ coù Ф > 0,5: Ф = Ф 0( 1:( 1- h Ф 1/3 )) h laø thoâng soá theå tích, baèng khoaûng 1,3 cho heä W/O. Theo nhöõng coâng thöùc naøy, ñoä nhôùt taêng theo söï taêng noàng ñoä cuûa pha phaân taùn, ban ñaàu taêng chaäm sau ñoù taêng nhanh ñeán moät giaù trò cöïc ñaïi sau khi söï ñaûo pha xaûy ra. Söï phaân boá kích thöôùc thaønh phaàn vaø baûn chaát cuûa lôùp phim phaân caùch laø nhöõng vaán ñeà ñang ñöôïc nghieân cöùu. 2. Sự phân tán kích thước thành phần nhũ tương. - Sự đồng nhũ cấu tạo ra một sự thay đổi về phân bố kích cỡ hạt phân tán. Khi đường kính trung bình giảm, diện tích bề mặt tăng và phản ứng bề mặt chung của các hạt cầu làm gia tăng một số thông số, nhưng cũng làm giảm bớt áp lực. - Khi các hạt cầu đồng nhất về đường kính, mối liên quan giữa độ nhớt của nhũ và nồng độ thể tích trở nên rõ ràng hơn, nhưng hiện tượng này lại cản trở quá trình đồng nhất kích cỡ các hạt cầu. Vì vậy về thực nghiệm, quá trình làm đồng nhất kích thước thành phần là một phương pháp có giá trị để sản xuất ra những mẻ nhũ có độ nhớt tiêu chuẩn. Rossoe đưa ra 2 công thức biểu diễn mối quan hệ giữa độ nhớt và thể tích pha, sự phân phối kích thích thành phân như sau: Đối với sự phân bố kích thước rộng: η= η0 (1-Φ)-2.5 Đối với sự phôí bố hẹp: η= η0 (1- 1.35Φ)-2.5 Độ nhớt của hệ phân tán hẹp cao hơn độ nhớt của hệ phân tán rộng, sự sai khác về độ nhớt giữa hai hệ gai tăng theo sự gia tăng giá trị Φ Sự phân phối kích thước thành phần của những cấu tử rắn, kể cả những cấu tử rắn trong nhũ Thực Phẩm cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ nhớt, ví dụ: sự đồng nhất kem O/W mang màu vừa phân phối lại kích thước thành phần của pha phân tán, vừa bổ xung những phần tử phân tán mang màu, cả 2 yếu tố này đều ảnh hưởng đến độ nhớt. Tương tự như vậy, đối với 1 kem O/W chứa sáp, quá trình đồng nhất hoá cũng làm giảm sự tập hợp của những thể tích và do đó tăng độ nhớt của pha liên tục. Tóm lại trong tự nhiên ảnh hưởng thực của quá trình làm đồng nhất hóa kích cỡ pha phân tán lên nhũ tương mỹ phẩm có thể là tổng hợp tác động của những tác động thành phần, đó có thể là sự tổng hợp những tác động bổ xung cũng như đối kháng. 3. Bản chất của chất tạo nhũ: - Bản chất và hàm lượng của chất tạo nhũ đều có ảnh hưởng đến tính chảy của hệ nhũ, những ảnh hưởng lên tính bền của nhũ, ví duï: nhũ nước trong dầu khoáng chứa 60% trọng lượng là H2O và được ổn định bằng xà phòng Canci, thường là kem đặc. Nếu nhũ nước dầu khoáng được ổn định bằng sorbitan sesquioleate thì nhũ sẽ mềm hơn. Sự khác biệt này không chỉ do những khác nhau về sự phân tán kích thước thành phần mà còn do bản chất của lớp film phân cách. Xà phòng Canci tạo một lớp film cứng, trong khi lớp film do sesquioleate tạo ra khi được cho vào nhũ đã được ổn định bằng xà phòng canci sẽ tạo ra một nhũ mềm hơn và bền hơn hệ nhũ ổn định bằng xà phòng đơn giản. Tác động này có thể được giải thích dựa trên những khác biệt về bản chất của lớp film, lớp film xà phòng sorbital sesquioleate Ca dễ bị phá vỡ hơn lớp film xà phòng Canxi cứng. Trạng thái độ nhớt của nhũ O/W ổn định bằng xà phòng được gia tăng khi thêm vào đó những chất tạo nhũ như: cetyl alcol, glyceryl monostearat… Như những trường hợp trên, những thay đổi về bản chất của lớp film phân cách là do những ảnh hưởng lên độ nhớt cũng như tính bền. 4. Ảnh hưởng của diện tích lên độ nhớt. Sự hiện diện lớp điện tích kép trên bề mặt của hạt phân tán gây ra sự gia tăng thể tích rõ rệt của các hạt. Vander Walls cho rằng bất kể kích thước hạt phân tán là bao nhiêu, bán kính hiệu dụng của hạt cầu khoảng 0,003- 0,0035μm. Vì vậy, người ta đoán rằng, những tác động electroviscous sẽ lớn hơn dối với những huyền phù mịn. V- Tính chiết quang: - Hiện tượng đục ở 1 số nhũ có liên quan đến chỉ số khúc xạ hai pha. Nếu hai pha có chỉ số khúc xạ như nhau nhưng năng lượng phân tán quang học khác nhau thì nhũ trong suốt được hình thành - Đối với các loại nhũ thường, biểu hiện bên ngoài(màu sắc, trắng hay đục) và những thay đổi về kích cỡ hạt có liên quan. D(μm) Màu > 0,05 trong 0,05- 0,1 Xám, trong mờ 0,1- 1 Trắng xanh 1- 50 Trắng sữa, đục gia tăng theo sự gia tăng của D Bảng 1-Sự thay đổi màu sắc của hệ nhũ theo đường kính hạt phân tán Độ đục của nhũ phụ thuộc vào pha phân tán. Nói chung, hai pha bất kỳ nào, độ đục của nhũ tương tăng đến một giá trị cực đại giới hạn (phụ thuộc vào sự phân phối kích cỡ thành phần), sau đó nó lại độc lập với nhau phân tán (sau Cmax ). Nồng độ giới hạn đó tăng theo sự tăng kích thước của hạt. Đối với nhũ tốt, có kích thước phân tán khoảng 1μm, độ đục độc lập với nồng độ pha phân tán khi nồng độ pha phân tán lớn hơn 5%. VI – Tính dẫn điện: Nhũ tốt là nhũ ít dẫn điện, vì vậy phương pháp đo dộ dẫn điện là 1 phương pháp đơn giản để xác định loại nhũ. Sự dẫn điện nó liên quan đến sự ăn mòn điện hóa sẽ xảy ra trong những trường hợp đựng các sản phẩm trong ống nhôm thùng chứa trong các thiết bị. Với những nhũ ổn định không ion, tính dẫn điện có thể là 1 yếu tố quan trọng trong sự ăn mòn này VII- Taùc nhaân taïo nhuõ 1. Caùc loaïi chaát nhuõ hoaù Caùc chaát nhuõ hoaù laø caùc chaát hoaït ñoâng beà maët, chuùng ñöôïc haáp thuï treân beà maët phaân chia pha giöõa gioït vaø moâi tröôøng phaân taùn. Caùc chaát nhuõ hoaù khoâng nhöõng coù taùc duïng laøm beàn maø coøn quyeát ñònh caû loaïi nhuõ töông ( O/W hay W/O ), thöïc nghieäm cho thaáy raèng caùc chaát nhuõ hoaù cuûa nöôùc tan vaøo nöôùc toát hôn vaøo hidrocacbon vaø coù theå taïo neân nhuõ töông loaïi O/W coøn caùc chaát nhuõ hoaù kò nöôùc hoaø tan vaøo hidrocacbon deã hôn nöôùc vaø seõ taïo loaïi nhuõ töông W/O. Ñeå laøm chaát nhuõ hoaù coù theå duøng caùc chaát coù baûn chaát khaùc nhau: chaát hoïat ñoäng beà maët maø phaân töû cuûa chuùng chöùa nhöõng nhoùm phaân cöïc ion hoaù, chaát hoaït ñoäng beà maët khoâng ion hoaù, chaát cao phaân töû vaø ngay caû caùc loaïi boät. Ñeå coù theå haáp thuï treân beà maët phaân chia giöaõ hai chaát loûng, phaân töû chaát nhuõ hoaù phaûi chöùa caùc nhoùm khoâng phaân cöïc (cacboxyl, hidroxyl, sunfat…). Chaát nhuõ hoaù toát laø chaát co ùcaân baèng hai phaàn: phaân cöïc vaø khoâng phaân cöïc cuûa phaân töû. Ví duï: caùc muoái cuûa kim loaïi kieàm cuûa daõy axit beùo no (xaø phoøng), caùc ñoàng ñaúng cuûa muoái natri cuûa caùc axit coù maïch cacbon ngaén nhö axit fomic, axit acetic, axit propionic vaø caùc axit khaùc laø caùc chaát nhuõ hoaù toát vì trong phaân töû coù nhoùm khoâng phaân cöïc nhöng laïi öa nöôùc. Loaïi coù maïch cacbon trung bình töø 12-18 C coù hai phaàn cuûa phaân töû caân baèng nhau neân haáp thuï ñöôïc toát treân beà maët phaân chia pha ñoù laø chaát nhuõ hoaù toát. Loaïi muoái coù chöùa nhoùm hidrocacbon daøi hôn thì öa daàu neân laø chaát nhuõ hoaù khoâng toát. Moät soá loaïi chaát nhuõ hoaù: Chất nhũ hóa anion Chất nhũ hóa cation Chất nhũ hóa lưỡng tính Chất nhũ hóa không ion 2. Cân bằng ưa nước và kỵ nước: - Thuyết Griffin có thể được sử dụng để giải thích về cân bằng của nước-kỵ nước.Mỗi loại nhũ tương ứng với 1 số HLB, biểu thị mối quan hệ với H2O và với dầu, cũng như khuynh hướng nhũ hóa. - Nói chung những chất nhũ hóa có giá trị HLB từ 3-6 sẽ cho nhũ W/O trong khi những chất nhũ có giá trị HLB khoảng 7-17 sẽ tạo nhũ O/W + Giá trị HLB có thể tính được thông qua 1 số công thức: S = γB – γA -γAB γA,γB : sức căng bề mặt của lỏng A, B ; S: hệ số trải γAB : sức căng bề mặt của lớp film phân cách Xem xét giọt nhũ ở bề mặt của 1 chất nhũ tương, nếu như S>0 thì hình dạng cầu dạng bị biến mất và nó nổi lên trên bề mặt.Nếu S<0 thì tồn tại hạt cầu và là điều kiện cần thiết để đảm bảo sự ổn định của nhũ. Một số nhận định rằng giá trị HLB của 1 tác nhân gây ra biểu thị loại nhũ, không liên quan đến những khía cạnh khác như sự tương thích với các thành phần khác và các nồng độ khác của chất tạo nhũ. Giá trị HLB có thể thay đổi khi pha theâm một số chất khác. Giá trị HLB rất có ích trong việc nhận định tác động của chất tạo nhũ khác nhau lên tính chất của nhũ: tính bền, tính chảy, từ đó có sự chọn lựa những hợp chất tạo nhũ thích hợp. * Xác định HLB cho các chất bề mặt thường dùng: - Tính toán hay bằng thực nghiệm hoặc bằng cả hai + Hầu hết các este của các acid béo, của các ancol polyhydric có giá trị HLB được tính theo công thức sau: HLB = 20 ( 1 –S/A) Với S : chỉ số xà phòng hóa của ester ; A: chỉ số acid - Nhiều ester của acid béo không thể xác định S đúng được, ví dụ: như ester sáp ong. Trong trường hợp này có thể dựa vào HLB = ( E+P)/5 Với E: % khối lượng oxyethylen chứa trong hợp chất P: % khối lượng ancol polyhydric chứa trong hợp chất - Trong sản xuất, đôi khi chỉ số oxit ethylene được dung như chất ưa nước và chi sản phẩm ngưng tụ oxit ethylen ancol béo, lúc đó HLB của hợp chất theo công thức: HLB = E/5 E: % khối lượng oxy ethylene trong hợp chất - Các công thức trên chỉ áp dụng tốt cho chất hoạt động bề mặt không ion Về mặt thực nghiệm, để xác định HLB của 1 hợp chất căn bản dựa phương pháp thể tích, đối chiếu với cấu trúc hợp chất và hiệu chỉnh lại dựa trên sức căng bề mặt, sức căng bề mặt phân pha, hệ số phân pha, độ tan phẩm màu, hằng số điện môi - Trong trường hợp hệ số nhũ hoá phức tạp, có nghĩa là gồm nhiều chất nhũ hoá thì chúng sẽ đi từng cặp : 1 ưa nước, 1 ưa dầu Ví dụ : hệ nhũ phức: Sorbitan monostearate HLB=4.7 HLB của hệ được tính theo công thức gần đúng HLB = x.A + (1-x).B Với A, B là HLB của chất A và chất B - Nếu x là tỉ lệ của hợp chất có hoạt tính A thì (1-x) là tỉ lệ của hợp chất có hoạt tính B. VIII- Phương pháp sản xuất nhũ: 1 -Các giai đoạn sản xuất nhũ: Trộn lẫn các pha Làm lạnh nhũ Đồng nhất nhũ a-Hoà trộn các pha: Các yếu tố ảnh hưởng quan trọng bao gồm: nhiệt độ pha, thứ tự đưa pha vào, chất tạo nhũ, phản ứng tạo nhũ kết hợp cách pha trộn, từ đó ta có nhiều phương pháp sản xuất khác nhau. Cà hai pha được gia nhiệt đến 70oC trước khi trộn do phải đảm bảo hai pha đều ở trạng thái lỏng để sự tạo nhũ có hiệu quả khi sử dụng những thiết bị khuấy trộn đơn giản. Ngoài ra 1 số nhũ chỉ có thể được tạo thành ở nhiệt độ cao, nên phải có thiết bị gia nhiệt. Ví dụ: hòa trộn trietanol amin oleat vào pha dầu. Nếu dầu được trộn vào xà phòng ở nhiệt độ 75oC và được them vào pha nước, sẽ tạo thành 1 sản phẩm bền, lớp nhũ sẽ tạo thành tức thời không bền ở nhiệt độ thấp. Nếu cùng 1 sản phẩm đó được tạo ra bằng cách cho acid béo vào pha dầu và trietanolamin trong pha nước sẽ tạo ra lớp huyền phù mỏng ở nhiệt độ thấp hơn. Phương pháp này đảm bảo lớp đơn tạo thành không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ trộn như những hệ xà phòng khác. Ví dụ: hệ sáp ong-borax có 3 cách khác nhau để trộn 3 pha với nhau: + Cho pha phân tán vào pha liên tục + Cho pha liên tục vào pha phân tán + Cho 2 pha pha đồng thời Chỉ có 2 cách đầu là có thể tiến hành trong những thiết bị trộn đơn giản. Cách cuối thuận lợi hơn nhiều nhưng chỉ đạt được hiệu quả cao khi dung thiết bị khuấy liên tục. Đối với các phươnng pháp trên, chất tạo nhũ có thể hoà trộn trong pha này hoặc pha khác hoặc chia ra trong 2 pha. Trong trường hợp dung chất tạo nhũ là xà phòng được tạo ra ngay trong quá trình trộn thì thuận lợi hơn. Sử dụng cách 2 , nhũ bị đảo pha ở một số giai đoạn trong quá trình đưa chất pha liên tục vào để đạt được nhũ bền. Phương pháp này là phương pháp cổ điển để tạo ra nhũ thực phẩm hoặc nhũ mỹ phẩm. Phương pháp này rất khó thực hiện đối với hệ có hàm lượng pha phân tán thấp nhưng nhìn chung được dùng nhiều hơn khi không có những thiết bị khuấy hoạt động. Một số công thức như kem sáp ong-borax được tạo ra tốt nhất bằng phương pháp này. b - Giai đoạn này làm lạnh nhũ : Tốc độ làm lạnh và cách trộn trong suốt quá trình làm lạnh là những thông số quan trọng, đặc biệt là đối với nhũ có chứa hàm lượng sáp cao. Trong suốt quá trình làm lạnh, cũng có khuynh hướng thô hoá nhũ tương, cho đến khi sản phẩm đạt được nhiệt độ bền nhiệt động. Tuy nhiên không thể tiếp tục làm lạnhđến nhiệt độ phòng trong lúc khuấy vì sẽ gây ra hiện tượng sục khí. Trong trường hợp này cần làm lạnh sản phẩm trong thùng chứa và tốc độ làm lạnh được thay đổi thích hợp từ tâm thùng ra ngoài. Điều này tạo ra những khác biệt về tính chất vật lý trong thùng chứa vì những thay đổi về kích thước cũng như mức độ kết hợp của những tinh thể và những khác biệt trong phân bố kích thước hạt. c - Giai đoạn đồng nhất nhũ : để điều chỉnh những thay đổi đặc tính vật lý xảy ra trong quá trình làm lạnh, nhiều sản phẩm đòi hỏi phải khuấy trộn thêm ở giai đoạn đồng nhất nhũ. Những thay đổi này phụ thuộc vào nhiệt độ và tốc độ chuyển đổi. 2. Sự ổn định của nhũ: - Cũng như hệ keo và hệ dị thể, nhưng không bền vững do có năng lượng làm giảm năng lựong thừa này bằng cách kết dính các giọt cùng loại với nhau và cuối cùng là hệ nhũ bị phá vỡ hoàn toàn và tách ra làm 2 lớp: 1 tương ứng với tướng phân tán, 1 tương ứng với tướng liên tục và tính bền vững này sẽ tạo được đặc trưng - Hoặc bằng tốc độ phân lớp của nhũ - Hoặc bằng thời gian tồn tại của nhũ Tính bền vững của tập hợp nhũ phụ thuộc rất nhiều vào bản chất và chất lượng nhũ hoá về mặt nhiệt động học, chất nhũ hoá bị hấp thụ trên bề mặt phân cách tướng làm sức căng bề mặt phân cách tướng giảm do nó ngăn cản sự kết dính các hạt khi nó có mặt xung quang giọt. Như vậy với bản chất của chất nhũ hoá, không chỉ xác định được độ bền vững tập hợp nhũ mà còn xác định được loại nhũ tương. Chất nhũ hoá có bản chất khác nhau, có thể ở dạng: Dạng ion, hoặc không ion như chất nhũ hoá dạng dạng xà phòng Dạng cao phân tử Dạng bột rắn TH1: Sử dụng chất nhũ hoá dạng xà phòng hoặc các chất nhũ hoá dạng xà phòng, điện tích xuất hiện trên bề mặt giọt được làm bền bằng xà phòng do sự hấp thu các ion hữu cơ của xà phòng và tạo nên lớp điện tích tương ứng như sự tạo thành lớp điện tích kép trên bề mặt các hạt của sol kỵ nước điển hình, chính lớp điện tích kép này quyết định tính bền của nhũ. TH2: Sự bền vững nhũ tương đậm đặc loại O/W là sự tạo thành trên bề mặt các giọt nhũ tương các lớp nhũ hoá có dạng gel cấu thể, có độ nhớt cấu thể, có độ bền vững cao và có mức độ solvat hoá cao có mặt ngoài của lớp vỏ do bởi môi trường phân tán. Hiện tượng rất có ý nghĩa khi muốn làm tăng nồng độ của tướng phân tán vượt qua giới hạn của nhũ tương đậm đặc. TH3: Sự bền vững của các nhũ W/O bởi các xà phòng có cation hoá trị cao phức tạp hơn. Tính bền vững của các nhũ tương này là do sự có mặt của hàng rào cấu thể cơ học trên bề mặt các giọt nhũ tương. Gần đây, người ta đã tìm thấy rằng vẫn có lớp điện tích kép, dù độ dày rất mỏng vào cỡ mấy micro và chính lớp điện tích kép này cũng góp phần vào độ bền của nhũ. TH4: Sử dụng chất nhũ hoá rắn, các chất nhũ hoá rắn có thể là bột phân tán cao, có khả năng thấm ướt chọn lọc hoặc chất lỏng phân cực. Ví dụ: đất sét, thạch cao, oxit sắt, mô hông. Khi khuấy, các chất nhũ hoá rắn sẽ nằm trong chất lỏng nào mà nó thấm ướt tốt, tạo thành lớp “giáp” ngăn cản các hạt kết dính lại với nhau. Các chất nhũ hoá rắn 1 mình không đủ khả năng tạo sự bền vững cho hệ nhũ và sự xuất hiện các lớp điện tích kép hoặc lớp solvat hoá khá dày trên các hạt của chất nhũ hoá rắn. Thực ra sự bền vững này là do tác động đồng thời của các chất tạo nhũ hiện diện và điều kiện kích thước hạt rắn phải bé hơn kích thước giọt và kết dính tốt vào bề mặt hạt. Độ ổn định nhũ cần quan tâm đến nồng độ tướng phân tán Nếu nhũ chứa khoảng 0,1% tướng phân tán, ta có tướng nhũ tương đương( hệ phân tán cao), V í dụ: nhũ dầu trong nước Trong trường hợp hạt nhũ khoảng 10-5 (bằng kích thước hạt keo) không cần them các chất nhũ hoá khác đặc biệt vẫn có thể nhũ hoá, hạt nhũ có linh động điện ly do mang điện tích trên các hạt của các tướng phân tán do có sự hấp thụ các ion của chất điện ly vô cơ có mặt trong môi trường đôi khi có lượng cực kỳ nhỏ. Khi không có chất điện ly lạ thì bề mặt hấp thụ các ion OH- hoặc H+ do sự ion hoá của nước, như vậy tính bền vững của lỏng tùy thuộc vào lớp điện tích trên hạt và nồng độ hạt, ở đây nồng độ hạt vô cùng loãng nên sự va chạm của các hạt rất ít xảy ra. Nếu hệ phân tán lỏng-lỏng, chứa 1 lượng tương đối lớn tướng phân tán, ví duï: đến 74 % thể tích, ta có nhũ tương đậm đặc. Nếu hệ nhũ đơn phân tán: các giọt lớn hình cầu không bị biến dạng Nếu hệ nhũ đa phân tán, các giọt có nhiều loại hình cầu có kích thước khác nhau, giọt nhỏ di chuyển giữa các giọt lớn. Nhũ tương đậm đặc thường được chế tạo bằng phương pháp phân tán. Thể tích giọt lớn 0,1-1mm hoặc lớn hơn, có thể dùng kính hiển vi nhận dạng giọt. Các giọt trong nhũ tương đậm đặc có chuyển động Brown, giọt càng nhỏ, chuyển động càng mạnh và rất dễ sa lắng, sự sa lắng càng dễ xảy ra khi khối lượng riêng của 2 tướng càng khác biệt nhiều. Nếu tướng phân tán có khối lượng riêng bé hơn sẽ xảy ra hiện tượng sa lắng ngược, các giọt sẽ nổi lên trên bề mặt Độ bền vững của nhũ tương đậm đặc tuỳ thuộc vào bản chất của chất nhũ hóa, các chất điện ly vô cơ không làm bền hoá nhũ tương đặc hiệu vì các ion không hấp thụ đầy đủ lên bề mặt phân cách dầu và nước. Nếu hệ phân tán lỏng-lỏng chứa tướng phân tán lớn hơn 74% thể tích, ta có nhũ tương rất đậm đặc và nhũ tương gelatin hóa. Đặc biệt trong trường hợp này, có sự biến dạng giữa các giọt, làm các giọt có dạng đa diện và được ngăn cách với nhau bởi các màng mỏng của môi trường liên tục, qua kính hiển vi ta thấy hệ nhũ giống như tổ ong, làm cho cấu trúc hệ chặt chẽ, không có khả sa lắng và có tính chất giống gel, nhũ tương được gelatin hoá 3-Hạn chế 1 số nguyên tố làm phá nhũ: Nhũ tương có thể bị phá vỡ khi thêm chất điện ly hoá trị cao trong chất nhũ có tác dụng ngược trên hệ. Giả sử nhũ tương ở dạng O/W, nhũ có thể bị phá vỡ khi sử dụng thêm chất điện ly chứa ion hoá trị cao, ion hoá trị cao tác dụng với nhóm ion của chất nhũ hoá tạo những hợp chất không tan trong nước, tức chuyển từ nhũ sang trạng thái keo (bị keo tụ) Khi sử dụng thêm chất nhũ hoá có tác dụng ngược lại với chất hoá ban đầu,ví dụ: hệ O/W với chất nhũ hoá Na Oleate khi thêm vào hệ CrCl2 hoặc Cr Oleate nhũ sẽ bị phá vỡ. Giả sử nhũ tương đang ở dạng W/O khi thêm vào nhũ chất điện ly ở nồng độ cao sẽ xảy ra hiện tượng muối kết ( không phải hiện tương keo tụ) làm vỡ nhũ. Nhũ có thể bị phá vỡ nếu đưa vào hệ 1 chất hoạt động bề mặt hoặc một chất nào đó có khả năng đẩy chất nhũ hoá ra khỏi hệ. Dùng rượi anylic, nhũ O/W sẽ bị phá vỡ. Nhũ tương có thể bị phá vỡ bằng cách ly tâm, lọc, điện ly, đun nóng. Sự tăng nhiệt độ làm chất nhũ hoá dễ bị tách ra khỏi bề mặt giọt trong quá trình giải hấp phụ hoặc hoà tan chất nhũ hoá của tướng phân tán, do đó tất cả những yếu tố này phải rất cần được quan tâm trong quá trình tạo nhũ của sản phẩm thực phẩm. C- CAÙC CHAÁT PHUÏ GIA LAØM BEÀN NHUÕ TÖÔNG. Caùc chaát coù phaân töû lôùn ñöôïc öùng duïng ñeå laøm oån ñònh saûn phaåm baèng phöông phaùp nhuõ töông hoaù nhö protein, gum, tinh boät. Phaàn lôùn caùc tröôøng hôïp khi thöïc phaåm ñöôïc taïo nhuõ seõ laøm taêng tính beàn cuûa saûn phaåm vaø keùo daøi khaû naêng baûo quaûn cuûa chuùng. Thöïc phaåm ñöôïc taïo nhuõ coù nhieàu ñaëc tính raát quyù nhö tính beàn cuûa saûn phaåm, laøm giaûm söùc caêng beà maët giöõa daàu vaø nöôùc. I/ Hoaù hoïc caùc chaát taïo nhuõ Caùc chaát taïo nhuõ trong thöïc phaåm ñöôïc lieät keâ nhö sau: -lecithin vaø nhöõng chaát töông töï -ester cuûa glycerol với axit béo và axit lactic -axit hydroxycacboxylic vaø ester cuûa axit beùo -ester của polyglycerol với axit béo -ester cuûa axit beùo vaø glycol propylen hay ethylen -daãn xuaát ethoxylat cuûa monoglyxerit -ester cuûa axit beùo vaø sorbital -caùc loaïi hoãn hôïp khaùc Lecithin laø töø ñöôïc mieâu taû cho caû phosphatidylcholin vaø hoãn hôïp cuûa phospholipit. Lecithin sản xuất công nghiệp chứa các phospholipit khác nhau như phosphatidylcholin, photphatidylethanollamin và phosphatidylinositol ( Hart và Martin, 1984).Cấu trúc hoá học của chúng như sau: Phophatidylethanollamin Phophatidylinositol Ghi chú: R1 và R2 là các axit béo. Trên 90% phospholipids trong lecithin của đậu là 3 dạng trên.(Scholfield, 1981) Triglyceride tan trong acetone, nhưng phospholipit thì lại không tan trong acetone.(Proside,1985). Ngoài ra ta có thể đánh giá lecithin bằng những chỉ tiêu khác như: giá trị acid(acid béo tự do), phần vật chất không tan trong hexan ( phần chất xơ), nước, peroxit, lượng kim loại. Lượng photpholiphit có thể được xác định bằng sắc ký lỏng cao áp (HPLC). II/ Mono- diglyceride. Momo-diglyceride được ứng dụng rộng rãi để nhũ tương hoá thực phẩm. Cấu trúc hoá học của chúng như sau: Monoglyceride Diglyceride Với R1 và R2 là các acid béo Chúng chưá ester tổng hợp bằng cách xúc tác chuyển hoá của glycerol với triglyceride. Chúng cũng được chuyển trực tiếp từ glycerol và acid béo trong điều kiện môi trường kiềm. Bằng cách này ta thu nhận được sản pẩhm chiếm tới 90% là monoglyceride. Zlatanos et al ( 1985) đã thu nhận monoglyceride từ phản ứng glycedol (2,3 epoxy- 1 propanol) và acid carboxylic với hiệu suất 90%. Bảng 2- các sản phẩm có chứa các phụ gia: Mono-diglyceride INS (international numbering system): 471; ADI (acceptable daily intake): CXĐ(chưa xác định) STT Nhóm thực phẩm ML 1 Sữa và sữa bơ 2000 2 Sản phẩm sữa lên men và có chứa chất rennel(nguyên chất) không kể đồ uống từ sữa 100 3 Sữa bột, bột kem nguyên chất 2500 4 Mỡ và dầu thực vật 20000 5 Mỡ lợn, mỡ động vật, dầu cá, và dầu động vật khác 100000 6 Thịt, thịt gia cầm ,thịt thú tươi dạng xay nhỏ GMP 7 Thủy sản và sản phẩm thủy sản đã qua chế biến 5000 8 Muối 5000 9 Thức ăn cho trẻ dưới 1 tuổi 5000 10 Thức ăn bổ xung cho trẻ đang tăng trưởng 15000 11 Cafe chè, nước uống có dược thảo và các laọi đồ uống từ ngũ cốc GMP 12 Rượu vang 18 III/ Ester của acid béo và acid hydroxycarboxylic. Sản xuất nhũ tương hoá với khả năng ưa nước có liên quan đến monoglyceride, một lượng nhỏ acid hữu cơ ester hoá đến monoglyceride. CTCT : Lactic and fatty acid esters of glycerol Ester acid hữu cơ của monoglyeride ở R cuối cùng là acid hữu cơ có chuỗi acid hữu cơ ngắn (acid acetic ) và một là acid béo (sterat ) IV/ Ester acid béo lactylate. Ester acid lactic polymeric của monoglyceride được hiểu như Stearoyl-2-lactylate canxi hay natri. Đặc biệt ở đây có hai nhóm acid lactic trong phân tử chất nhũ tương hoá. Để sản xuất chất nhũ tương hoá người ta trộn acid béo, acid polylactic, và carbonate canxi, hay carbonate natri và được gia nhiệt khoảng 200oC khoảng 1 giờ có khuấy liên tục (Krog và Lauridsen 1976) Stearoyl-2-lactylate natri ( Trong đó R là acid béo) V/ Ester polyglycerol của acid béo. Ester polyglycerol của acid béo được sử dụng trong công nghệ làm bánh. Chúng có cấu trúc hoá học như sau: Trong đó R là các acid béo Ester polyglycerol của acid béo. Ở đây R1, R2 và R3 là các acid béo, n >1. Bảng 3-Các sản phẩm có chứa các phụ gia : Ester polyglycerol của acid béo INS: 475; ADI:0-25 STT Nhóm thực phẩm ML 1 Đồ uống có sữa, có hương liệu hoặc lên men GMP 2 Các sản phẩm tương tự pho mát GMP 3 Các sản phẩm tương tự sữa bột và bột kem GMP 4 Sữa lên men, (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau lên men 5000 5 Dầu và mỡ không chứa nước GMP 6 Quả khô GMP 7 Quả ngâm dấm dầu nước muối GMP 8 Hoa quả ngâm đường 10000 9 Cacao, sôcola và các sản phẩm tương tự 10000 10 Kẹo cứng, kẹo mềm… 10000 11 Sản phẩm dùng để trang trí thực phẩm 10000 12 Các loại bánh nướng GMP 13 Sản phẩm thịt,thịt gia cầm, thịt thú xay nhỏ và đã xử lý nhiệt GMP 14 Thủy sản, sản phẩm thủy sản đông lạnh GMP 15 Thủy sản, sản phẩm thủy sản hun khói, sấy khô, lên men hoặc ướp muối 1 16 Dầu trộn, gia vị 10000 17 Nước chấm và các sản phẩm tương tự GMP 18 Thức ăn chi trẻ dưới 1 tuổi GMP 19 Nước rau ép thanh trùng paster đóng hộp hoặc đóng chai 5000 20 Nước giải khát có hương liệu GMP 21 Cafe chè, nước uống có dược thảo và các laọi đồ uống từ ngũ cốc GMP 22 Rượu trái cây GMP 23 Snack được chế biến từ ngũ cốc GMP VI/ Ester polyethylene và glycol propylen của acid béo. Acid béo có thể ester hoá đến polyethylene hay glycol propylene trực tiếp(Meffert, 1984). Ester glycol propylene của acid béo Ở đây R1 và R2 là acid béo Cũng có thể chúng được sản xuất bằng phương pháp enzyme. Phương pháp này ưu đieåm hơn vì có khả năng kiểm soát (Bhattacharya et al 1984) Loại nhũ tương hoá này thích hợp để nhũ tương hoá dầu trong nước. VII/ Dẫn xuất ethoxylate của monoglyceride. Mono-và diglyceride ethoxylate được sản xuất từ phản ứng của một số mol của ethylene oxide và mono-hay diglyceride trong điều kiện áp suất (Meffert, 1984). Polyoxyethylene monoglyceride có thể chứa khoảng 40 mol ethyl-oxide trên 1 mol monoglyceride (Schuster, 1985) VIII/ Ester sorbitan của acid béo Ester sorbitan polyoxythylen được tổng hợp bằng cách cho thêm và polymer hoá ethylene oxide đến ester sorbitan của acid béo. Polysorbate, ở đây w + x + y + z = 20 Loại nhũ tương hoá này được ứng dụng nhiều trong sản xuất bánh (Schuster và adam, 1984) Các polysorbate 20, 60, 80 sử dụng lauric, stearic và acid oleic Ester sorbital của axit béo Ví dụ chất : Sorbitan Monostearat có các chỉ số : INS : 491 ; ADI : 0-20 Bảng 4- Các sản phẩm có chứa các phụ gia : ester sorbital của axit béo STT Nhóm thực phẩm ML 1 Đồ uống có sữa, có hương liệu và lên men (vd : sữa so co la, sữa cacao, bia trứng, sữa chua uống, sữa đặc) 5000 2 Các sản phẩm tương tự kem 5000 3 Các sản phẩm tượng sữa bột và kem 4000 4 Dầu, mỡ và mỡ thể nhũ tương (dạng nước trong dầu) 30000 5 Mứt, mứt cô đặc, mứt hoa quả 25 6 Các loại kẹo 20000 7 Thức ăn tráng miệng làm từ ngũ cốc 5000 8 Các loại bánh mì 10000 9 Các sản phẩm bánh nướng 5000 10 Viên súp và nước thịt đông hộp, đóng chai và đông lạnh ăn ngay 250 11 Men và các sản phẩm tương tự 5000 12 Cafe chè, nước uống có dược thảo và các laọi đồ uống từ ngũ cốc 800 13 Rượu vang GMP IX/ Dẫn xuất chất tạo nhũ hỗn hợp. Các acid béo có thể ester hoá trực tiếp đến thành phần khác glycerol. Thí dụ: alcohol đường, sorbitol, manitol, và các loại đưòng như : sucrose, glucose, fructose bactose, mantose.( Torrey, 1983) Sorbitol hay ester sorbitan được tạo từ 1,4 anhydrosorbitol và acid béo (Meffert, 1984). Đặc biệt chúng được tạo từ hỗn hợp ester của acid stearic và axid palmific của sorbitol và mono-diahydride Ester sorbitan của acid béo, ở đây R là acid béo như acid stearic, acid oleic, acid lauric hay acid palmitic.. Lactitol (sản phẩm hydrogen hoá lactose) palmitic được tổng hợp trực tiếp ester hoá ở nhiệt độ 160oC (Van Veltbuijsen, 1979). Sản phẩm hỗn hợp được tách bằng Silicagel thin- layer chromatography với chloroform- acid acetic-methanol- nước (80:10:8:2). Ester chứa 1 hay 2 nhóm acid béo lactitol ester chứa ít nhất 4 mol của acid báo trên mole acid béo. Ester đường của acid béo, có thể được tổng hợp bằng nhiều dung môi khác nhau hay bằng ester hoá trực tiếp (Wei, 1984). Tài liệu đầu tiên miêu tả quá trình tổng hợp ester đường của acid béo là do Osipowetal (1956). Phương pháp tổng hợp bằng enzyme ester carbohydrate của acid béo cũng được báo cáo đối với ester sucrose, glucose, fructose và sorbitol với acid oleic và stearic.( Seino et al 1984 ) X/ Stearyl Citrate INS:484; ADI:0-50 CTCT : C24H44O7 (Monostearyl) Tên gọi : 2-Hydroxy-1,2,3-Propanetricarboxylic acid, octadecyl ester; 2-Hydroxy-1,2,3-Propanetricarboxylic acid, stearyl ester Được dùng trong một số chất STT Nhóm thực phẩm ML 1 Dầu và mỡ không chứa nước GMP 2 Margarine và các sản phẩm tương tự GMP 3 Kẹo cao su 15000 4 Nước giải khát có hương liệu 500 Bảng 5- Các sản phẩm có chứa các phụ gia : stearyl citrate XI/ Diacetyltartaric acid and fatty acid esters of glycerol : INS: 472e;ADI:0-50 CTCT: Bậc I. II. III Trong đó các gốc R là các acid béo hay là H Được sử dụng trong một số hợp chất với chức năng:nhũ hóa, tạo phức kim loại, ổn định trong một số sản phẩm của : sữa, kem, bơ, các sản phẩm thủy hải sản, rau quả, rượu… D- CÁC SẢN PHẨM THỰC PHẨM HAY SỬ DỤNG CHẤT NHŨ HÓA Các chất nhũ được ứng dụng rất rộng rãi trong chế biến thực phẩm với mục đích làm ổn định sản phẩm thực phẩm. I/ Sản phẩm từ ngũ cốc. Đối với các bột hạt ngũ cốc, các chất nhũ tương không chỉ làm tăng tính chất của sản phẩm mà còn làm thuận lợi hơn trong quá trình chế biến. Schuster và Adams (1984) đã nghiên cứu rất kỹ về cơ chế tác động của bánh khi cho chất ổn định vào trong quá trình sản xuất. Tác động của các chất làm ổn định có nhiều mặt: Làm tăng khả năng tạo các sản phẩm khác nhau của bột. Tăng khả năng chịu khi phối trọn bằng cơ giới Tăng khà năng giữ khí khi cho nấm men ít Làm tăng khối lượng bánh Tăng kích thước bề mặt, tăng cấu trúc vật lý. Tăng khả năng bảo quản Làm giảm lượng shortening Tăng khả năng cắt mỏng ( Dubois, 1979, Rusch, 1981) Chức năng Sản phẩm - Làm nhũ tương hoá(Nước trong dầu) - Làm nhũ tương hoá(Dầu trong nước) Ức chế sự lại chất béo Làm mềm - Tăng thể tích bánh - Làm giảm nhu cầu shortening Ổn định chất béo - Lớp áo bảo vệ - Chống bọt bề mặt - Kiểm soát độ nhớt - Tăng khả năng hoà tan - Chống tạo bọt - Bền vững mùi dầu - Tăng khả năng ẩm - Ức chế hiện tượng lại đường Margarine Mayonnaise Bánh kẹo (bánh kẹo) Bánh mì Bánh mì Dầu thực phẩm Rau quả tươi Mặt rĩ Chocolate Nước uống ngay Sản xuất đường Huyền phù chất mùi Soup ăn liền Bảng 6- Tính chất, chức năng của một số chất nhũ tương thực phẩm  Phần lớn các nhà nghiên cứu tập trung nghiên cứu tính chất của lecithin để ứng dụng trong sản xuất kinh doanh. Các tính chất đó bao gồm: Làm tăng khả năng hấp thụ nước Giảm thời gian trộn Làm tăng khả năng hoạt động của máy móc Làm tăng thời gian bảo quản ( Schuster and Adams 1983) Quá trình hydro hoá sẽ làm tăng tính chất lecithin (Pomeran et al 1968) Lecithin khi sử dụng sẽ làm tăng độ ẩm đáng kể, tăng khả năng tạo hình của bột (Pomeranz 1985). Ngoìa ra Lecithin cũng làm tăng hiệu suất của bánh, tăng thể tích bánh. Ester diacetyl tartari acid của monoglyceride được sử dụng rất rộng rãi ở Châu Âu, để sản xuất bánh mì. Chúng có tác dụng làm tăng thể tích bánh và các đặc tính khác (Hoseney et al, 1976, Rogers and Hoseney, 1983, Lorenz, 1983) Xơ trong bột thường làm giảm lượng khí và giảm thời gian lưu giữ chất khí trong bánh mì do cấu trúc xốp của chúng(Pomeranz et al, 1977). Chất phụ gia thêm vào sẽ làm tăng khả năng trên của bột trong bánh mì. Trong sản xuất bánh mì, người ta thường sử dụng các chất phụ gia nhũ hoá dạng bột đơn hoặc dạng hỗn hợp(suggs, 1988 Koizume et al, 1984) II/ Sản phẩm sữa- Cream. Cream ở hai dạng lạnh hay dạng đông đặc do tính chất phụ gia nhũ tương. Protein và lecithin đã có tác dụng rất tốt đến chất lượng ổn định sản phẩm. Các chất nhũ tương làm tăng phân tán của chất béo, khả năng tương tác giữa protein và chất béo, khả năng sấy, khả năng tạo hình, khả năng liên kết không khí, tăng khả năng phân tán (Flack, 1983, Walker, 1983). Ngoài ra các chất nhũ tương tăng màng protein xung quanh bọt khí trong cream. Cream là hiện tượng nhũ tương dầu trong nước. Nhưng khi sử dụng monoglyceride thì cream lại trở thành trạng thái nhủ tương nước trong dầu( Berger, 1976). Các chất nhũ tương làm tăng khả năng tạo bọt, tăng khả năng định hình của cream khi làm lạnh, tạo độ cứng nhất định cho cream Trong sản xuất cream, người ta thường sử dụng monoglyceride, ester polyoxyethylene sorbitan của acid béo. Hai chất nhũ tương này có hiệu quả nhất (Berger, 1986) Ngoài ra, Flack (1985) cũng cho thấy ngoài monoglyceride còn có thể sử dụng diglyceride, ester acid lactic của monoglyceride. Ester acid lactic của monoglyceride thường làm ổn định bọt trong cream Sản xuất kẹo Trong sản xuất kẹo, người ta sử dụng triglyceride (Amomymais 1983), Ester đường của acid béo, Ester sorbitan của acid béo. Ester glycerol của acid béo ester propylene glycol của acid béo. Liều thường dùng khoảng 0,01-0,5% theo trọng lượng. Polyglycol được sử dụng để làm vỡ các loại kẹo (Herzing và Palamidis 1984) III/ Sản xuất Mayonnaise tiệt trùng  * Phương pháp sản xuất mayonnaise tiệt trùng hoặc mayonnaise diệt khuẩn hoặc các sản phẩm chứa mayonnaise gồm các bước: làm đông trực tiếp lòng đỏ trứng gà, như cho lòng đỏ trứng, bột và sữa protein, bột sữa không kem, các protein, tinh bột và các chất ổn định vào bình và trộn đều các hỗn hợp với nhau, cho thêm muối và 1 ít dầu ăn và thuốc màu. Hỗn hợp này được đưa trực tiếp lên bếp lò và đun nóng trong thời gian ngắn ở nhiệt độ khoảng từ 800C đến 1000C, tiếp đó hỗn hợp này được làm lạnh trong thiết bị làm lạnh ở nhiệt độ phòng. Nguyên liệu được làm lạnh được chuyển sang thể sữa với dầu ăn thành chất chuyển thể sữa. Sau đó hỗn hợp chất chuyển thể sữa được khuấy trộn thêm với dấm và các chất phụ gia khác để hình thành mayonnaise. Mayonnaise diệt khuẩn bằng cách đun nóng nhanh trong bếp lò ở nhiệt độ khoảng 800C đến 1000C, hoặc tiệt trùng bằng cách đun nóng ở nhiệt độ cao hơn từ 1100C đến 1300C. Sau đó mayonnaise tiệt trùng được làm lạnh trong máy làm lạnh  lần 2 và tiếp tục đổ nguyên liệu tiệt trùng vào bình.  * Một phương pháp khác mô tả sản phẩm nhũ tương Mayonnaise  có thành phần cấu thành bao gồm dầu ăn, đường và muối, chất nhũ tương loại 1 và 2 và axit acetic hoặc dấm. Trọng lượng bao gồm: lượng Dầu ăn từ 55% tới 85%, đường tối thiểu 1%, muối ít nhất 0.5% và thành phần axit acetic hoặc dấm từ 0,1 đến 20% để nhũ tương có độ pH từ 2 đến 5. Thành phần nhũ tương 1 bao gồm protein đậu nành, protein đậu, bột sữa không kem, bơ sữa và/hoặc cazein trong quá trình đun nóng có thể bị biến chất khoảng 70% và 80%. Thành phần nhũ tương 2 bao gồm monoglyceride, ethoxylate monoglyceride, polyoxyethylene sorbitan, glycerin,  axit béo monoester và axit béo diester. Sản phẩm nhũ tương được thực hiện bằng cách trộn nước, đường, muối và nhũ tương 1 và 2. Hỗn hợp này sẽ được đun nóng để các protein trong hỗn hợp này bị biến đổi ở mức độ giữa 70% và 80%, để nguội, sau đó cho thêm axit axetic hoặc giấm để hóa chua hỗn hợp được làm lạnh, thêm dầu ăn vào hỗn hợp được hóa chua, sau đó làm đồng nhất sản phẩm chứa dầu. Bảng 7-PHỤ LỤC CÁC CHẤT NHŨ HÓA: INS TÊN PHỤ GIA Chức năng khác Tiếng Việt Tiếng Anh 471 Mono và diglycerit của các acid béo Mono-and Diglyceerides of fatty acids Làm dày, chất độn, ổn định, chất tạo bọt 472b Ester của glycerol với acid tactic và các acid béo Lactic and fatty acid ester of glycerol Tạo phức kim loại, ổn định 472c Ester của glycerol với acid xitric và acid béo Citric and fatty acid esters of glycerol Chống oxi hóa, tạo phức kim loại, làm dày, ổn định 472e Ester của glycerol với acid diaxetyl tartaric và acid béo Diacetyl tartaric and fatty acid esters of glycerol Tạo phức kim loại, ổn định 472f Hỗn hợp giữa ester của glycerol với acid acetic và acid béo và este của glucerol với axit tartatic và axit béo Mixed tartaric and fatty acids esters of glycerol Tạo phức kim loại, ổn định, làm dày 474 Sucroglyxerit Sucroglycerides Ổn định, làm dày 475 Ester của polyglycerol với acid béo Polyglycerol esters of fatty acids ổn định, làm dày 484 Stearyl xitrat Stearyl Citrate 340iii Trikali orthophosphate Tripotassium Orthophosphate Điều chỉnh độ acid, bảo quản, tạo xốp, chống đông vón, ổn định màu, chống oxi hóa, tạo phức kim loại, điều vị, làm rắn chắc, xử lý bột, làm ẩm, ổn định, làm dày 442 Muối amoni của axit phosphatidic Ammonium salts of phosphatidic acid 444 Sucroza axetat isobutyrat Sucrose acetate isobutyrate 445 Glycerol esters của nhựa cây Glycerol esters of wood resin Chất độn 450i Dinatri Diphosphat Disodium Diphosphate Điều chỉnh độ acid, bảo quản, tạo xốp, chống đông vón, ổn định màu, chống oxi hóa, tạo phức kim loại, điều vị, làm rắn chắc, xử lý bột, làm ẩm, ổn định, làm dày 450iv Dikali Diphosphat Dipotassium Diphosphate Điều chỉnh độ acid, bảo quản, tạo xốp, chống đông vón, ổn định màu, chống oxi hóa, tạo phức kim loại, điều vị, làm rắn chắc, xử lý bột, làm ẩm, ổn định, làm dày 452iv Canxi polyphosphate Calcium Polyphosphates Điều chỉnh độ acid, bảo quản, tạo xốp, chống đông vón, ổn định màu, chống oxi hóa, tạo phức kim loại, điều vị, làm rắn chắc, xử lý bột, làm ẩm, ổn định, làm dày 470 Muối của axit myristic, panmatic và stearic (NH4, Ca, K, Na) Salfs of myristic, palitic and stearic acids ( Ca, Na, K, NH4) Chống đông vón, ổn định 473 Ester của Sucroza với các axit béo Sucrose Esters of fatty acids ổn định, làm dày 480 Diocityl natri sulfosuxinat Dioctyl sodium sulphosuccinate Làm ẩm, ổn định,làm dày 483 Stearyl tartrat Stearyl tartrate Xử lý bột 491 Sorbitan monostaerat Sorbitan monostearate ổn định 492 Sorbitan Tristearat Sorbitan Tristearat ổn định 493 Sorbitan Monolaurat Sorbitan monolaurate ổn định 494 Sorbitan monooleat Sorbitan monooleate ổn định 495 Sorbitan monopalmitat Sorbitan monopalmitate ổn định