Ứng dụng của hiện tượng bề mặt trong công nghiệp thực phẩm nhóm 2

Ứng dụng của chất HĐBM trong việc duy trì tính ổn định và phá vỡ các hệ nhiều pha trong thực phẩm.. Khái niệm: Sức căng bề mặt σ là lực tác dụng lên một đơn vị chiều dài xuất hiện ở bề

Chào mừng cô cùng các bạn đến với buổi thuyết trình

của nhóm

STT Họ và tên Nhiệm vụ Thuyết trình

1 Phạm Thị Thu Huyền

(NT)

-Lên kế hoạch cho nhóm -Chuẩn bị tài liệu và slide cho nội dung 5

Nội dung 5

2 Lê Văn Minh -Chuẩn bị tài liệu và slide cho nội

dung 1

3 Cao Ngọc Phương Linh -Chuẩn bị tài liệu và slide cho nội

4 Nguyễn Văn Ngoan -Chuẩn bị tài liệu và slide cho nội

dung 3

Danh sách thành viên, bảng phân công công việc nhóm 1

STT Họ và tên Nhiệm vụ Thuyết trình

5 Trần Anh Tú -Chuẩn bị tài liệu cho nội dung 5

- Đặt 1 câu hỏi

6 Biện Thị Tuyết Ly - Chuẩn bị tài liệu và slide cho nội

7 Lê Thị Xuân Thi -Chuẩn bị tài liệu cho nội dung 4

I Sức căng bề mặt

II Chất hoạt động bề mặt

III Các hệ nhiều pha trong thực phẩm

IV Động học của hoạt tính bề mặt

V Ứng dụng của chất HĐBM trong việc

duy trì tính ổn định và phá vỡ các hệ nhiều pha trong thực phẩm.

NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH

I.Sức căng bề mặt

1 Khái niệm sức căng bề mặt

2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sức căng

bề mặt

3 Phương pháp xác định

1 Khái niệm:

 Sức căng bề mặt (σ) là lực tác dụng lên một đơn vị

chiều dài xuất hiện ở bề mặt giữa chất lỏng và các

chất khí, chất lỏng hay chất rắn khác, có sự chênh lệch lực hút phân tử khiến các phân tử ở bề mặt chất lỏng thể hiện đặc tính của một mảng chất dẻo đang chịu lực kéo căng

 Đơn vị đo: N/m, J/m2, dyne/cm

Một số hình ảnh ví dụ về sức

căng bề mặt

2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sức căng bề mặt:

Sức căng bề mặt phụ thuộc vào bản chất của các pha tiếp xúc

Phụ thuộc vào lượng chất hòa tan

Phụ thuộc vào nhiệt độ, áp suất

Ví dụ: Bạn có thể quan sát những ảnh hưởng của sức căng bề mặt bằng cách tiến hành một thí nghiệm đơn giản tại nhà Khi bạn lắc tiêu đen vào một ly nước, bạn sẽ nhận thấy rằng hạt tiêu sẽ nổi vì sức căng bề mặt Khi giọt xà phòng hoặc chất tẩy được thêm vào nước, hạt tiêu sẽ chìm Xà phòng hoặc chất tẩy

có khả năng làm giảm sức căng bề mặt của chất lỏng.

Ví dụ về hình ảnh

3 Phương pháp xác định sức căng bề mặt:

Sức căng bề mặt của một chất lỏng được xác định tại một điều kiện nhất định (nhiệt độ, áp suất,…) khi bề mặt tiếp xúc với chân không

 Hệ số sức căng bề mặt được đo bằng thực nghiệm (dùng lực kế)

II CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT:

1 Khái niệm

2 Cấu tạo

3 Một số chất hoạt động bề mặt

2 Phân loại:

Theo bản chất ưa nước:

- Chất HĐBM mang điện tích âm (Anionic surfactants)

- Chất HĐBM mang điện tích dương (Cationic

Protein

Carr agee nan

Gelatin &

lecithine

Ứng dụng trong thực phẩm: làm bền các hệ nhũ tương (sữa bò, đậu nành, kem, nước cốt dừa )

 Pectin:

Tính chất:

Các pectin đều là những chất keo háo nước hoặc có khả năng hydrat hóa cao nhờ sự gắn các phân tử nước vào

nhóm hydroxyl của chuỗi polymethyl galacturonic

Ngoài ra, trong phân tử pectin có mang điện tích âm

nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau, có khả năng làm

giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch

Khi làm giảm độ tích điện và hydrat hóa sẽ lam cho sợi pectin xích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên 1 mạng lưới 3 chiều rắn chứa pha lỏng ở bên trong

Ứng dụng:

• Pectin là chất tạo gel quan trọng nhất được sử dụng để

tạo ra cấu trúc gel cho thực phẩm, chủ yếu trong các sản phẩm như: mứt trái cây và mứt đông

• Pectin tạo ra cấu trúc mứt đông và mứt trái cây làm

chúng không bị biến đổi trong quá trình vận chuyển, tạo ra mùi vị thơm ngon cho sản phẩm và giảm sự phá vỡ cấu

trúc

• Trong một số trường hợp pectin còn được sử dụng với

carrageenan để tăng hiệu quả tạo gel

Hình ảnh ứng dụng của

pectin

Tính chất:

Tương tác với protein:

Xảy ra nhờ các cation có mặt trong các nhóm protein tích điện tác dụng với nhóm sunfat mang điện âm của

carrageenan và có tính quyết định đến độ bền cơ học của gel

Tạo gel:

Ở nồng độ thấp (<0,5%) Trước hết là sự xuất hiện sự chuyển đổi cấu hình từ dạng cuộn sang xoắn lò xo, tiếp sau là sự kết hợp các xoắn và tập hợp lại có trật tự tạo

thành xoắn kép-gel Như vậy, gel là tập hợp các xoắn có trật tự hay còn gọi là xoắn kép

Ứng dụng:

Trong công nghiệp sữa:

• Liên kết với protein sữa, làm cho nhũ tương sữa-nước

• Carrageenan có khả năng tăng hiệu suất các sản phẩm

bằng cách giữ nước bên trong sản phẩm, ứng dụng trong chế biến thịt

• Carrageenan thêm vào bia hoặc rượu để tạo phức protein

và kết lắng chúng làm cho sản phẩm trong hơn

• Trong sản xuất kem, phomat, bánh pudding, siro,…

Tính chất:

Trong cấu trúc phân tử của lecithine có 2 phần háo

nước và háo béo, do đó lecithine được dùng như chất nhũ hóa của hệ dầu trong nước, người ta chiết suất lecithine từ hạt đậu nành hoặc lòng đỏ trứng gà.

Ứng dụng:

Trong công nghệ sản xuất sữa bột: để khắc phục nhược điểm trong sản xuất sữa bột, người ta sử dụng quá trình

lecithine hóa

Bản chất của quá trình này là tạo ra 1 màng mỏng

lecithine bao quanh các hạt sữa, nhờ khả năng nhũ hóa của lecithine, các hạt sữa với màng bao lipit sẽ trở nên hòa tan trong nước lạnh, hạn chế được hiện tượng không tan hay đóng ván khi pha sữa.

IV Các hệ nhiều pha trong thực phẩm:

 Hệ thống là tập hợp các pha (tối thiếu 2 pha).

 Bề mặt phân cách giữa các pha được gọi là biên giới phân

pha.

 Nguyên là chất cấu tạo nên pha Các nguyên không thể đổi

cho nhau nhưng có thể đổi pha.

 Hệ có 2 pha trở lên đc gọi là hệ nhiều pha.

 Hệ keo:

Hệ keo là hệ dị thể trong đó gồm có 2 pha:

● Pha liên tục còn được gọi là môi trường phân tán

● Pha gián đoạn là các hạt keo có kích thước nhỏ cỡ

nanomet

Ví dụ: sương mù, huyền phù đất sét, khói xe,…

- Hệ keo được gọi là bền khi các hạt keo nằm lơ lửng, phân tán đều Độ bền của hệ keo phụ thuộc vào sự tương tác giữa các hạt keo.

- Cách phá vỡ một hệ keo là gây keo tụ hệ keo

+ Trung hòa điện bằng cách cho thêm muối hoặc thay đổi pH của dung dịch

+ Thêm vào dung dịch chất kết bông (polyme mang điện tích trái dấu với hệ keo)

 Hệ bọt:

Hệ bọt là hệ keo mà trong đó có những bọt khí nhỏ

phân tán trong pha lỏng , pha rắn

Hệ bọt rất quan trọng vì những đóng gớp của chúng

với khối lượng và kết cấu của sản phẩm thực phẩm

Ví dụ: trong quá trình lên men rượi bia, bọt trong quá trình

đánh trứng,…

 Hệ nhũ tương:

Nhũ tương là hệ phân tán cao của hai hay nhiều chất lỏng

mà không hòa tan được với nhau Trong đó pha nội hay pha phân tán là các giọt nhỏ được phân tán trong pha

ngoại hay pha liên tục

Ví dụ: bơ, phomat, các sản phẩm kem, chocolate,

- Độ nhớt của hệ nhũ tương là rất cao so với độ nhớ của một trong các chất lỏng.

- Hệ nhũ tương không bền có xu hướng phân tách nên để tạo hệ nhũ tương thì tạo bằng cách lắc, khuấy dung dịch

- Làm bền nhũ tương bằng cách cho chất HĐBM

Ví dụ: hệ nhũ tương dầu – nước.

 Hệ gel:

 Gel là một hệ keo, trong đó có mạng lưới xốp 3 chiều được tạo nên bởi các hạt có kích thước nanomat và bên trong mạng lới chứa đầy chất lỏng

 Xét về mặt cơ học, hệ keo thể hiện tích chất của một

chất rắn nhưng khi tính toán về thành phần thể tích và

khối lượng thì phần lớn trong hệ gel là chất lỏng

 Tạo hệ gel người ta thường dùng polime sinh học:

gelatin, agar, caramel, … những chất này khi tan vào

trong nước thì tạo ra hệ thống không gian 3 chiều và chứa chất lỏng bên trong

Một số hình ảnh minh họa

1.Hiện tượng dính ướt

2.Hiện tượng không dính ướt 3.Hiện tượng mao dẫn.

IV Động học của hiện tượng

bề mặt:

1.Hiện tượng dính ướt:

 Năng lượng bề mặt phụ thuộc vào:

+ Bản chất của chất đó

+ Bề mặt tiếp xúc

 Lực hút giữa các phân tử chất lỏng và chất rắn mạnh hơn lực liên kết giữa các phân tử chất lỏng

 Mặt chất lỏng ở sát thành bình có dạng mặt khum lõm

Vd: Nước thấm trên giấy

2 Hiện tượng không dính ướt:

Lực hút giữa các phân tử chất lỏng và chất rắn yếu hơn lực liên kết giữa các chất lỏng

 Mặt chất lỏng ở sát thành bình có dạng mặt khum lồi

Vd: Sương trên lá

3 Hiện tượng mao dẫn:

Là hiện tượng dâng lên hay hạ xướng của mực chất lỏng ở bên trong ống có bán kính nhỏ

Vd: Nước có thể vận chuyển từ đất qua hệ thống các mao

dẫn trong bộ rễ và thân cây lên đến ngọn cây, dầu hỏa có thể ngấm theo các sợi nhỏ trong bấc đèn lên đến ngọn

bấc…

V Ứng dụng của chất HĐBM trong việc duy trì tính ổn định và phá vỡ các

hệ nhiều pha trong thực phẩm:

Kẹo mềm khác với kẹo cứng là mềm, mịn, xốp Để

có được độ mềm, mịn, xốp thì trong công thức củakẹo mềm phải có lòng trắng trứng gà Lòng trắngtrứng gà được cho vào công đánh trộn nhằm tạobọt để kẹo xốp Trong kẹo mềm còn có 1 số chất

tạo tạo đông như gelatin hay agar

Chỉ tiêu cảm quan Kẹo mềm

Màu sắc Đồng đều, phù hợp với tên gọi, không có màu quá đậm

Mùi vị Thơm, không có mùi, vị lạ

( đắng, khét,…)Trạng thái Mềm, mịn, đồng nhất

Bảng đánh giá chỉ tiêu sản phẩmhttp://www.foodnk.com/forum/11-95-1

SẢN PHẨM

QUY TRÌNH SẢN XUẤT BÁNH

Các chất nhũ tương được cho vào quá trình sản xuất bánh: pectin, gelatin, carrageenan, licithin, Chất nhũ hóa được cho vào giai đoạn nhào trộn của quá trình sản xuất bánh

Mục đích

Pectin: khả năng tạo gel, có vai trò chống lại sự biến tính và biến dạng của các thành phầntrong quá trình

nướng Pectin làm bề mặt láng bóng hơn.

Gelatin: có khả năng tạo mối liên kết với nước, tạo và giữ bọt, điều chỉnh độ nhớt, bền vững với quá trình xử

lý nhiệt tạo cấu trúc mềm mại cho sản phẩm và không

làm biến màu đặc trưng của sản phẩm.

Lecithin: là chất béo có tính háo nước và hoạt tính bề mặt cao nên nhũ hóa tốt hơn giúp gluten đàn hồi hơn, làm tăng chất lượng bột nhào và bánh nướng.

Carrageenan: tạo sản phẩm có cấu trúc mềm, xốp, cải thiên tính chất bột nhaò và tăng lượng sữa có thể

sử dụng trong các sản phẩm bánh nướng.

Chỉ tiêu Bánh bông lan

Màu sắc Màu vàng tươi đặc trưng

Mùi Mùi thơm đặc trưng

Vị Ngọt nhẹ

Cấu trúc Mềm, xốp

Tạp chất Không được có

Chỉ tiêu cảm quanđối với sản phẩm

Phô mai nguyên liệu

Hơi nước

Sữa và các sản phẩm từ sữa

Gia nhiệt khuấy

trộn

Đổ khuôn

Làm nguội Phô mai nấu chảy

Phụ gia

Xử lí

Quy trình sản xuất

phô mai:

 Theo sơ đồ, chất phụ gia được thêm vào ở giai đoạn gia nhiệt và khuấy trộn.

 Mục đích của quá trình này là nấu chảy phô mai nguyên liệu nhẵm phá vỡ hoàn toàn cấu trúc gel ban đầu của

chúng, tiếp theo là phối trộn phô mai đã được nấu chảy

với các nguyên liệu và phụ gia khác nhau thành một hỗn hợp đồng nhất

 Phụ gia sử dụng ở đây là hỗn hợp trisodium citrate,

sodium bicarbonate và acid citric để tạo cấu trúc gel cho phô mai

Ngày nay, nhiều phụ gia mới sản xuất, thông dụng nhất

là 4 phụ gia sau:

1 Nhóm sodium polyphosphate (E.450)

2 Nhóm sodium orthophosphate (E.339)

3 Nhóm sodium citrate (E.331)

4 Acid citric (E.330)

Câu 1: Tại sao những giọt sương trên lá lại có hình cầu?

Câu 2:Tại sao nhện lại đi được trên mặt

nước?

Câu 3:Tại sao nước đóng băng lại nổi được trên nước?

Tài liệu tham khảo

1 httpday/quy-trinh-hoa-hoc/1152-quy-trinh-san-xuat-banh-

://www.hoahocngaynay.com/vi/nghien-cuu-giang-bong-lan.html

3

keo-68/

http://luanvan.co/luan-van/quy-trinh-cong-nghe-san-xuat-4

http://isaiova.org/News/20110614/7/Are-mono-Diqlycerides-Halal.aspx