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 nhận cho thực
phẩm chức năng, nhu cầu người tiêu dùng đối với sản
phẩm tự nhiên chất lượng cao tăng trong những 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 chất chống oxy hóa)
là vô cùng và bằng chứng khoa học viễn tưởng cho thấy
hỗ trợ phát triển cho sức khỏe, thúc đẩy thành phần
thực phẩm (Wildman 2001).
Giới thiệu
là một hệ phân tán cao của ít nhất hai chất lỏng mà
thông thường không hòa tan được với nhau, một 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 tục
Chất nhũ hóa
Là chất làm giảm sức căng bề mặt của
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
Nhũ tương trong thực phẩm có 2 dạng chính:
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
Kích thước của giọt
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
Nhũ tương có chứa những giọt tích điện có xu
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.
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 tương
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 hấp
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
t
= ln D
0
+ D
c
t/3
Trong đó: D
o
và D
t
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
Biểu đồ đại diện của hệ đa nhũ tương
Nhũ tương đa lớp
Màng nhiều lớp được sản xuất bằng cách
kết tụ lần lượt một chất nhũ hóa tích điện
trái dấu. nhũ tương chính đầu tiên được
tạo thành nhờ phân tán dầu trong dung
dịch của ion chất nhũ hóa như lecithin,
sau đó chất nhũ hóa được phối trộn với
dung dịch polysaccharide tích điện dương
như chitosan. Quy trình này có thể thực
hiện bằng cách thêm các lớp vào các lớp
tiếp xúc.
Nhũ tương đa lớp
Đối với các ứng dụng như hệ thống phân phối, hệ đa nhũ tương
hiện nay có nhiều khả năng là lợi thế so với nhũ tương đơn giản,
một số lý do gồm:
- Kiểm soát độ dày và tính chất của các lớp tiếp xúc, ảnh hưởng tới
động học giải phóng các thành phần chức năng. Sự giải phóng này
có thể được kiểm soát bằng cách thay đổi độ dày của lớp tiếp xúc
bề mặt như sức mạnh của chức năng ion hóa, pH, nhiệt độ, độ pha
loãng và các điều kiện môi trường bên ngoài.
- Oxy hóa ổn định của axit béo có thể giảm bằng cách giảm thiểu
mối tương tác giữa các ion kim loại và chất béo thông qua việc điều
chỉnh mức độ tiếp xúc và độ dày (klinkesorn và cs, 2005).
- Các thành phần và tính chất của lớp tiếp xúc đóng một vai trò