Tiểu luận: Hệ thống đếm tiền tự động không mở dây buộc

Để tạo ra một hệ nhũ tương thực phẩm có tính chất mong muốn, các nhà sản xuấtphải quan tâm đến tính chất của: nguyên liệu ban đầu, điều kiện đồng hóa, loại phụgia và các quá trình chuẩn

Danh sách nhóm: MSSV 1 Nguyễn Lương Phúc Duyên 12151621

2 Võ Thị Kim Liên 12056261

3 Dương Đức Long 12128351

4 Trần Quang Vinh 12014871

MỞ ĐẦU

Ngày nay,cùng với những tiến bộ của khoa học kĩ thuật việc đi sâu vào cấu trúcthực phẩm trở nên dễ dàng hơn Người ta nhận thấy, nhũ tương là một dang cấu trúcxuất hiện trong đa số các loại thực phẩm

Nhiều loại thực phẩm, chưa hay đã qua chế biến tồn tại dưới dạng nhũ tươngnhư: sữa tươi, kem, bơ, yaourt, magarin, chocolate, nước sốt… Các loại chỉ tiêu vềhóa, lý và cảm quan đặc trưng các thực phảm dạng nhũ tương được hình thành chủyếu bởi 2 nhóm yếu tố: thành phần hóa học và điều kiện chế biến hầu hết thuộc tínhcủa hệ nhũ tương phụ thuộc vào cấu trúc vi mô của hệ, các chất nhũ hóa và độ nhớtcủa pha liên tục

Những nguyên lý nền tảng cho khoa học nhũ tương bắt nguồn từ khoa họcpolymer, khoa học về hệ keo, hóa học các chất bề mặt, cơ lưu chất

Để tạo ra một hệ nhũ tương thực phẩm có tính chất mong muốn, các nhà sản xuấtphải quan tâm đến tính chất của: nguyên liệu ban đầu, điều kiện đồng hóa, loại phụgia và các quá trình chuẩn bị như: thanh trùng, trộn, nâng nhiệt, làm lạnh…

Việc áp dụng các công nghệ hiện đại và kiểm soát chặt chẽ các quá trình sản xuất đã cho ra đời các sản phẩm thực phẩm dạng nhũ tương ngày càng đa dạng, có chất lượng và hấp dẫn người tiêu dùng

I.HỆ NHŨ TƯƠNG

1 Khái niệm:

Nhũ tương là một hệ phân tán cao của hai hay nhiều chất lỏng không trộn lẫn vàonhau, một trong hai có mặt dưới dạng những giọt nhỏ của pha bị phân tán, pha còn lạidưới dạng pha liên tục Trong hầu hết thực phẩm, các giọt nhỏ có đường kính 0.1- 100µm

Nhũ tương dầu trong dấm

Sự hình thành một nhũ tương bao gồm sự tăng bề mặt liên pha kèm theo sự tăng nănglượng tự do Sức căng bề mặt liên pha càng nhỏ thì nhũ tương thu được càng dễ dàng Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo nhũ: kiểu thiết bị, cường độ năng lượng cung cấp,nhiệt độ, pH, lực ion, sự có mặt của chất hoạt động bề mặt, sự có mặt của oxy, bản chất củadầu, hàm lượng protein hòa tan và các nhũ tương hóa của protein, độ hòa tan và khả năng

trương hóa của protein có quan hệ tỷ lệ thuận Các loại protein không hòa tan có khả năngtạo nhũ tương thấp…

2 Phân loại nhũ tương:

Nhũ tương thường được phân loại theo tính chất của tướng phân tán và môi trườngphân tán hoặc theo nồng độ của tướng phân tán trong hệ

Theo cách phân loại đầu, người ta chia thành chất lỏng không phân cực( hoặc phân yếu)trong chất lỏng phân cực là các nhũ tương loại 1 hay nhũ tương thuận kí hiệu O/W(oil/water).ví dụ:mayonnaise, sữa,kem, sốt… Và chất lỏng phân cực trong chất lỏng khôngphân cực là các nhũ tương loại 2 hay nhũ tương nghịch kí hiệu W/O (water/oil) ví dụ:bơ,magarin, các chất phết lên bánh…

Theo cách phân loại thứ hai, nhũ tương được chia ra: nhũ tương loãng, đậm đặc, rất đậmđặc hay gelatin

 Nhũ tương loãng: là các nhũ tương chứa khoảng 0.1% tướng phân tán Là nhũ tương

có độ phân tán bé chế tạo bằng cách pha loãng nhũ tương đậm đặc Các hạt trongnhũ tương loãng có kích thước rất khác với kích thước hạt của các nhũ tương đặc vàrất đặc các nhũ tương loãng là hệ phân tán cao có đường kính hạt phân tán quanh

10-5 cm, thường được tạo nên mà không cần thêm vào hệ các chất nhũ hóa đặc biệt

phân tán, đến 74% thể tích Kích thước các hạt tương đối lớn 0.1-1µm và lớn hơn.Các nhũ tương đậm đặc rất dễ sa lắng, đặc biệt là khi có sự khác biệt về khối lượngriêng giữa tướng phân tán và môi trường phân tán càng cao

nhũ phân tán, khi đường kính của các giọt dầu giảm xuống khoảng 0.05µm tác dụngcủa ánh sáng bị tán xạ giảm khi đó nhũ sẽ trong suốt nhũ trong còn gọi là vi nhũ

đường kính hạt phân tán lớn hơn 0.2µm trạng thái keo là trạng thái trung gian giữahai trạng thái: hòa tan hoàn toàn vào nhũ đục Kích thước hạt keo khoảng 0.05-0.2µm.

3 Thành phần hệ nhũ tương:

Một hệ nhũ tương thực phẩm chứa đựng nhiều thành phần khác nhau như: nước, chấtbéo, chất nhũ hóa, chất tạo đặc, chất tạo gel, chất độn, chất bảo quản, chất chống oxy hóa,chất tạo vị ngọt, muối, màu mùi,…mỗi một phần tử có những thuộc tính chất năng riêngcủa nó

Thành phần của một hệ nhũ tương:

3.1 Chất béo và dầu

Chất béo và dầu là một dang của lipit Lipit bao gồm các thành phần chủ yếu laglyceride, acid béo va phospholipid Trygliceride là thành phần thường gặp trong thựcphẩm, có nguồn gốc từ thực vật và động vật

Cấu tạo hóa học của một phân tử trygliceride, gồm một phân tử glycerol

và ba acid béo

Chất béo và dầu ảnh hưởng đến những chỉ tiêu của một hệ nhũ tương thực phẩm như:dinh dưỡng, cảm quan, hóa lý… Tuy nhiên, nếu hàm lượng chất béo trong thưc phẩm quá

lượng chất béo trong công nghiệp vá trong pha béo của hệ nhũ tương là vấn đề cần quantâm.

Cấu tạo hóa học và nồng độ của các cấu tử trong pha dầu có thể thay đổi theo thờigian thong qua các phản ứng hóa học Hai biến đổi hóa học quan trọng trong chất béo vàpha dầu là sự thủy phân và oxi hóa Sự thủy phân dầu và chất béo liên quan đến các mốiliên kết ester của chúng bởi một số enzym Kết quả của sự thủy phân là giải phóng các acidbéo, tạo ra những bất lợi hay mong muốn cho thực phẩm như phomai và sữa chua

Trong nhiều nhũ tương chứa chất béo rất dễ bị oxi hóa Oxi hóa là một trong số nguyênnhân quan trọng nhất làm giảm hoặc mất chất lượng thực phẩm và đồng thời làm xuất hiệnmột số chất độc trong thực phẩm

Những thuộc tính hóa lý của chất béo và dầu có một ảnh hưởng quan trọng trongviệc hình thành và ổn định hệ nhũ tương thực phẩm ví dụ: sự ổn định của hệ nhũ tươngcream phụ thuộc vào tỉ lệ pha dầu và pha nước, một sự thay đồi nhỏ của lượng pha dầu ảnhhưởng đến sự ổn định lâu dài của hệ nhũ tương cream

3.2 Chất chống oxi hóa

Các chất chống oxi hóa có cơ chế chống oxi hóa khác nhau như kiểm soát các chấtthamn gia phản ứng oxi hóa và vô hoạt các chất tự do Dựa vào cơ chế hoạt động, các chấtchống oxi hóa chia làm hai nhóm: chất chống oxi hóa sơ cấp và chất chống oxi hóa thứcấp

- Chất chống oxi hóa sơ cấp làm chậm quá trình oxi hóa chất béo bởi chúng có khảnăng phản ứng với các gốc tự do Một số chất chống oxi hóa tổng hợp như BHA,BHT, TPHQ… các chất chống oxi hóa tự nhiên như tocopherols, chất chiếc từ tráicây và thực vật

- Chất chống oxi hóa thứ cấp làm chậm quá trình oxi hóa bằng nhiều cơ chế như côlập các ion kim loại, cung cấp hidro cho các chất chống oxi hóa sơ cấp, phản ứng vớioxi và vô hoạt các trung tâm phản ứng ví dụ: EDTA, acid phosphoric,polyphosphates, acid citric, các acid hữu cơ khác, protein và các polysaccharides

3.3 Nước

Nước có vai trò quan trọng trong viêc hình thành các thuộc tính lý hóa và chỉ tiêu cảmquan của hệ nhũ tương thực phẩm cấu trúc phân tử của nước ảnh hưởng đến tính hòa tancủa dung dịch Pha nước của hầu hết các loại thực phẩm dạng nhũ tương chứa nhiều phân

tử hòa tan được trong nước như: các chất khoáng, vitamin, acid, chất bảo quản, chất tạo vị,

…

3.4 Chất nhũ hóa

Trong công nghiệp thực phẩm chất nhũ hóa được xem là phụ gia để giúp ổn định hệnhũ tương Chất nhũ hóa được sử dụng có chức năng làm giảm sức căng bề mặt giữa haipha trong hệ nhũ tương vả hình thành một màng bảo vệ xung quanh các hạt của pha phântán, làm cho chúng không thể kết hợp lại để tạo các hạt phân tán có thể tích lớn hơn

3.6 Các phụ gia khác

Như các chất tạo cấu trúc, điều chỉnh pH, khoáng, chất chống vi sinh vật, chất tạomàu, chất tạo mùi, chất tạo vị,…

4 Tính chất của hệ nhũ tương

- Sự hợp giọt một cách tự phát sẽ làm tăng dần kích thước các giọt và cuối cùng dẫn đếnphân chia thành hai lớp ngăn cách nhau bằng bề mặt phân chia phẳng, điện tích lúc này sẽcực tiểu.

- Sự xa lắng, sự kết tụ và các va chạm do chuyển động Brown hoặc chuyển động khuấykhác sẽ làm cho các giọt gần lại nhau

- Khi sử dụng thêm chất nhũ hóa có tác dụng ngược lại với chất nhũ hóa ban đầu.

Nhũ tương ở dạng W/O khi thêm vào chất điện ly ở nồng độ cao sẽ xảy ra hiện tượng muốikết (không phải hiện tương keo tụ) làm vỡ nhũ

- Nhũ có thể bị phá vỡ nếu đưa vào hệ một chất hoạt động bề mặt hoặc một chất nào

đó có khả năng đẩy chất nhũ hóa ra hệ, như dùng rượu anylic, nhũ O/W sẽ bị phá vỡ

- Nhũ tương có thể phá vỡ bằng ly tâm, lọc, điện ly, đun nóng Sự tăng nhiệt độ làmchất nhũ hóa dễ bị tách ra khỏi bề mặt giọt trong quá trình giải hấp phụ hoăc hòa tan

chất nhũ hóa của tướng phân tán, do đó tất cả các yếu tố này rất cần được quan tâmtrong quá trình tạo nhũ của sản phẩm thực phẩm.

5 Tác nhân tạo nhũ

5.1 Các loại chất nhũ hóa

Các chất nhũ hóa là các chất hoạt động bề mặt, chúng được hấp thụ phân chia pha giữagiọt và môi trường phân tán Các chất nhũ hóa không những có tác dụng làm bền mà cònquyết định đến hệ nhũ tương (O/W hay W/O), thực nghiệm cho thấy rằng các chất nhũ hóacủa nước tan vào nước tốt hơn tan vào hidrocacbon và có thể tạo nên hệ nhũ tương loại O/

W còn các chất nhũ hóa kỵ nước hóa tan vào hidrocacbon dễ hơn nước và tạo hệ nhũ tươngW/O

Để làm chất nhũ hóa có thể dùng các chất có bản chất khác nhau: chất hoạt động bề mặt

mà phân tử của chúng chứa những nhóm phân cực ion hóa, chất hoạt động bề mặt khôngion hóa, chất cao phân tử và ngay cả các loại bột

Để có thể hấp thụ trên bề mặt phân chia giữa hai chất lỏng, phân tử chất nhũ hóa phải chứanhóm không phân cực (cacboxyl, hydroxyl, sunfat, …) Chất nhũ hóa tốt là chất có cânbằng hai phần: phân cực và không phân cực của phân tử

Mỗi loại nhũ tương ứng với một số HLB, biểu thị mối quan hệ với nước và với dầu,cũng như khuynh hướng nhũ hóa

- Nói chung chất nhũ hóa có giá trị HLB từ 3-6 cho nhũ W/O trong khi những chất nhũ hóa

có giá trị HLB khoảng 7-17 sẽ tạo nhũ O/W

6 Tính biến dạng và tính chảy của nhũ:

6.1 Những yếu tố ảnh hưởng đến tính chảy của nhũ

 Độ nhớt của pha liên tục

 Độ nhớt của pha phân tán

 Nồng độ thể tích của pha phân tán

a) Độ nhớt của pha liên tục:

Là yếu tố quan trọng nhất vì độ nhớt của nhũ tỉ lệ thuân với độ nhũ của pha liên tục,còn các yếu khác như sự phân tán kích thước thành phần và tỉ lệ thể tích pha có ảnhhưởng lớn đến độ nhớt của nhũ khi độ nhớt của pha liên tục thấp nhưng ít ảnh hưởngkhi độ nhớt của pha liên tục cao

b) Độ nhớt của pha phân tán:

Yếu tố này không quan trọng nếu những hạt phân tán là những hạt cầu cứng Tuynhiên nếu những hạt phân tán là những hạt lỏng, có thể thay đổi hình dạng thì độnhớt của pha phân tán có ảnh hưởng đến độ nhớt của nhũ tương.

c) Nồng độ của pha phân tán:

Độ nhớt tăng theo sự tăng nồng độ của pha phân tán, ban đầu tăng chậm sau đó tăngnhanh đến một giá trị cực đại sau khi sự đảo pha xảy ra

6.2 Sự phân tán kích thước thành phần nhũ tương.

- Sự đồng nhũ tạo ra một sự thay đổi về phân bố kích cỡ hạt phân tán Khi đường kínhtrung bình giảm, diện tích bề mặt tăng và phản ứng bề s mặt chung của các hạt cầu làm giatăng một số thông số, nhưng cũng làm giảm bớt áp lực

- Khi các hạt cầu về đường kính, mối liên quan giữa độ nhớt của nhũ và nông độ thể tíchtrở nên rõ rang hơn, nhưng hiện tượng này lại cản trở quá trình đồng nhất kích cỡ các hạtcầu

6.3 Bản chất của chất tạo nhũ

- Bản chất và hàm lượng của chất tạo nhũ đều có ảnh hưởng đến tính chảy và tính bền củanhũ

Ví dụ: Nhũ nước trong dầu khoáng chứa 60% trọng lượng là nước và được ổn định bằng

xà phòng Canxi , thường là kem đặc Nếu nhũ nước dầu khoáng được ổn định bằngSorbitan sesquioleate thì nhũ sẽ mềm hơn

6.4 Ảnh hưởng của điện 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

7 Tính chiết quang:

- Hiện tượng đục ở một số nhũ có liên quan đến chỉ số khúc xạ của hai pha Nếu hai pha cóchỉ số khúc xạ như nhau nhưng năng lượng phân tán quang học khác nhau thì nhũ trongsuốt được hình thành

- Độ đục của nhũ thực hiện vào pha phân tán Nói chung, hai pha bất kì nào, độ đục củanhũ tương tăng đến một giá trị cực đại giới hạn (phụ thuộc vào sự phân bố kích thướcthành phần), sau đó nó lại độc lập với nhau phân tán Nồng độ giới hạn đó tăng theo sựtăng kích thước của hạt

- Đối với nhũ tốt, có kích thước phân tán khoảng 1µm, độ đục độc lập với nồng độ phaphân tán, khi nồng độ pha phân tán lớn hơn 5%

- Với những nhũ ổn định không ion, tính dẫn điện có thể một yếu tố trong sự ăn mòn này

II CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM BỀN HỆ NHŨ TƯƠNG

1 Sự ổn định của hệ nhũ tương

Cũng như hệ keo và hệ dị thể, nhưng không bền vững do có năng lượng làm giảmnăng lượng thừa này bằng cách kết dính các giọt cùng loại với nhau và cuối cùng là hệnhũ bị phá vỡ hoàn toàn và tách ra làm hai lớp: một tương ứng với pha phân tán, mộttương ứng với pha liên tục và tính bền vững này sẽ tạo được đặc trưng

Sự ổn định của hệ nhũ tương có thể được xác định bằng: tốc độ phân lớp của nhũ tương,thời gian tồn tại của nhũ tương

Tính bền vững của tập hợp nhũ phụ thuộc rất nhiều vào bản chất và chất lượng nhũ hóa

về mặt nhiệt động hóa học, chất nhũ hóa bị hấp thụ trên bề mặt phân cách pha làm sứccăng bề mặt bề mặt giảm do nó ngăn cách sự kết dính các hạt Như vậy bản chất của chấtnhũ hóa, không chỉ xác định được độ bền vững tập hợp nhũ mà còn xác định được loại nhũtương

- Cho các chất điện ly vô cơ vào để làm cho các giọt tích điện và đẩy nhau

- Hoặc thêm các chất hoạt động bề mặt có cấu trúc lưỡng cực để chúng hướng haicực háo nước và ưa nước của chúng vào hai phía của bề mặt liên pha dầu/nước

do đó làm giảm sức căng bề mặt của hai pha

- Hoặc những chất cao phân tử hòa tan được vào trong pha liên tục polysacarit đểlàm tăng độ nhớt của pha liên tục, hoặc như protein để hấp thụ vào bề mặt liênpha.

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 trongđậu tương

Cấu trúc:

 Đầu cuối của acid béo chứa gốc kị nước (CH3) nên hình thành đầu kị nước củalecithin.

 Liên kết giữa C2 và C3 của glycerin có thể bị quay vặn đi 1 góc 1800 làm chonhóm P phân cực nằm về chiều ngược lại với 2 chuỗi acid béo và hình thànhđầu ưa nước của lecithin

Do cấu trúc đặc biệt đó mà lecithin là 1 phân tử vừa kị nước vừa ưa nước

*Ứng dụng của Lecithin:

 Lecithin được chiết xuất từ hạt đậu tương Nó cung cấp cho cơ thể cholin và inositol.Lecthin đậu tương được sử dụng như một chất nhũ hoa chất khuếch tán trong côngnghiệp thực phẩm và thức ăn gia súc, trong sơn và trong công nghiệp dầu mỏ

 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

Khi cả ba nhóm hydroxyl của glycerin bị ester hóa, sản phẩm tạo thành là chấtbéo.Các mono và diglycerin là các sản phẩm ester hóa 1 hay 2 nhóm hydroxyl Glycerin

có ba nhóm hydroxyl, một trong số đó là ester hóa với một acid béo và ester làmonoglyceride Di- và glyxeride-tri có hai và ba nhóm acid béo ester hóa ở hydroxyl tươngứng.Chúng là nhóm chất nhũ hóa được sử dụng rộng rãi nhất trong thực phẩm

Phương pháp sản xuất: Chúng được sản xuất chủ yếu bằng phương pháp ester hóa

Sơ đồ tạo mono-diglycerides

3.3Acetic acid esters of monoglycerides (AMG):

 Kém hoạt động

 Làm một dầu ổn định, giá trị peroxide không tăng, ở 97,7oC trong 1000 giờ

 Là một chất lỏng chứa dầu, được coi là một chất bôi trơn, dung môi, hóa dẻocho vinylacedtate…

 Sự kết hợp của monoglyceride acetyl hóa lỏng và các chất béo hidro hóa cóthể cải thiện chất lượng của các chất béo