Đồ án Các phương pháp vi bao dầu cá

Kể từ đó, các nhà sản xuất thực phẩm ngày càng chú ý đến kĩ thuật đầy tiềm năng này, bằng chứng là số lượng các nghiên cứu về lĩnh vực này tăng với tốc độ rất nhanh, thể hiện trong biểu

 Hạt vi bao

Hạt vi bao có kích thước khoảng micromet (>1µm) Hạt vi bao có thể chia làm hai phần: phần nhân và phần vỏ (Hình 1)

Hình 1: Cấu trúc cơ bản của hạt vi bao[3]

Các chất được vi bao có thể ở dạng rắn, dạng lỏng hoặc khí Nhưng để có thể vi bao được chúng phải được chuyển thành dạng dung dịch, dạng keo hoặc dạng nhũ tương Sự tương thích của chất nền và chất bao là một yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả vi bao Vì thế mà chất nền luôn được xử lí trước nhằm nâng cao hiệu quả vi bao

Chất bao có thể là những polime thẩm thấu được, bán thấm hoặc không thể thấm qua được, tuỳ thuộc vào yêu cầu vi bao mà loại vật liệu bao được lựa

nền ở những điều kiện nhất định Chất bao bán thấm thì không cho chất nền thấm qua nhưng lại cho phép những chất có phân tử lượng nhỏ thấm vào Vì vậy, những hạt này có khả năng hấp thụ những chất từ môi trường này và sau đó giải phóng chúng khi gặp một môi trường khác Còn chất bao không cho thẩm thấu qua thì bảo vệ chất nền hoàn toàn khỏi môi trường bên ngoài Khi muốn giải phóng chất nền thì ta phải dùng đến áp suất, nhiệt độ hay hoà tan hạt vi bao vào dung môi Khả năng phóng thích chất nền qua màng bao có thể điều khiển thông qua điều chỉnh độ dày của màng này [3].

 Cấu trúc của hạt vi bao

Cấu trúc của hạt phụ thuộc chủ yếu vào bản chất chất nền và quá trình lắng đọng của chất bao Về cơ bản, câú trúc của hạt có thể chia làm ba dạng khác nhau: dạng một nhân, dạng nhiều nhân và dạng mạng

Hình 2: Cấu trúc hạt vi bao[3]

Cấu trúc hạt một nhân bao gồm một lơpù màng bao xung quanh nhân, trong khi trong hạt nhiều nhân thì có nhiều hạt nhân chất nền trong cùng một màng bao Ở cấu trúc dạng mạng thì các hạt chất nền phân bố trên màng bao

1.2 Ứng dụng của kĩ thuật vi bao

Kĩ thuật vi bao đã được áp dụng từ giữa thập kỉ 50 để bao gói những thành

độ…) nhằm bảo vệ các thành phần này Kể từ đó, các nhà sản xuất thực phẩm ngày càng chú ý đến kĩ thuật đầy tiềm năng này, bằng chứng là số lượng các nghiên cứu về lĩnh vực này tăng với tốc độ rất nhanh, thể hiện trong biểu đồ sau:

Hình 3: Số lượng các nghiên cứu kĩ thuật vi bao bằng các phương pháp khác

nhau từ 1955 đến 2005 [2]

Chỉ trong năm 2002, đã có hơn 1.000 patent về các kĩ thuật vi bao mới, 300 trong số đó đã được áp dụng trực tiếp vào quá trình vi bao các thành phần của thực phẩm Dù hiện nay nhiều patent rất khó ứng dụng được vào thực tiễn vì chi phí quá cao, khả năng công nghiệp hóa thấp và phạm vi ứng dụng hẹp nhưng những patent này đã đưa ra những phương pháp triển vọng cho quá trình

vi bao thực phẩm ứng dụng trong những năm tới Hiện nay, người ta quan tâm nhiều hơn đến việc điều khiển sự vận chuyển thành phần chất nền qua lớp màng bao, nhờ đó có thể cải thiện hiệu quả tác dụng của chất nền với thực phẩm

Trong những năm gần đây, kĩ thuật vi bao ngày càng có một vai trò quan

công nghiệp thực phẩm, kĩ thuật vi bao được áp dụng trên rất nhiều nguyên liệu khác nhau như các hợp chất dễ bay hơi, các chất hương, vitamin, tinh dầu, nhựa dầu, vi khuẩn, enzyme và khoáng chất.

Từ thập kỉ 50 trở lại đây, các nhà khoa học đã nghiên cứu thực hiện quá trình vi bao bằng nhiều kĩ thuật khác nhau như sấy phun, sấy lạnh, ép đùn, đĩa quay… trên các nguyên liệu khác nhau dựa vào đặc điểm của từng phương pháp

1.3 Các phương pháp vi bao nói chung.

1.3.1 Sấy phun ( Spray drying) [2]

Kĩ thuật vi bao dùng phương pháp sấy phun đã được thực hiện từ những năm 1950 Nhược điểm duy nhất cuả phương pháp này là chỉ sử dụng được các loại chất bao hoà tan được trong nước ở một mức độ nhất định vì để sấy phun được thì nhập liệu phải ở dạng lỏng

Các loại chất bao có thể được sử dụng là: gum acacia, maltodextrin, các loại polysaccharide (alginate, carboxymethylcellulose,gum guar), các loại protein (protein huyết thanh sữa, protein từ đậu, sodium caseinate)

Hình 4: Quá trình vi bao bằng phương pháp sấy phun [3]

Gần đây cũng đã có vài loại chất bao mới được đề nghị Loại thứ nhất là sản phẩm của phản ứng Maillard (phản ứng giữa protein và carbohydrat ở nhiệt độ cao) Nó tạo ra một màng bao chắc chắn có khả năng bảo vệ những chất nhạy cảm như dầu cá chống lại sự oxi hoá Loại thứ hai là loại màng bao hai lớp (ATPSs), được hình thành do sự phân lớp từ một hỗn hợp hoà tan các hợp chất cao phân tử trong dung môi Hiện tượng này được giải thích là do năng lượng hoà tan thấp của hỗn hợp các chất cao phân tử Cụ thể là năm 2000 hỗn

hợp PVC và dextran được d để vi bao vi khuẩn Etrococcus foecium

1.3.2 Sấy lạnh [2]

Sấy lạnh (Spray Cooling/Chilling) là kĩ thuật vi bao ít tốn chi phí nhất, thường được dùng để bao các muối vô cơ, muối hữu cơ, các phụ gia tạo cấu trúc, enzyme, chất mùi và các thành phần khác, chuyển chúng thành dạng bột nhằm cải thiện khả năng bền nhiệt và thời gian bảo quản của sản phẩm Khác với những kĩ thuật kể trên, trong kĩ thuật vi bao bằng phương pháp sấy lạnh hay

kĩ thuật bao mạng (matrix encapsulation), chất nền sẽ bám dính lên mặt ngoài của lớp màng bao (thường là chất béo) Nhờ vậy, các thành phần này sẽ dễ dàng được giải phóng khi tiếp xúc với môi trường thực phẩm Tuy nhiên, đây cũng chính là nhược điểm của phương pháp bởi liên kết trong khối mạng giữa chất nền với chất bao là không bền

1.3.3 Kĩ thuật vi bao sử dụng đĩa quay [2]

Hình 5: Sự hình thành hạt vi bao bằng đĩa quay [3]

Trong phương pháp này, hỗn hợp chất nền và chất bao được đổ vào trong đĩa quay, chuyển động quay của đĩa trong huyền phù của chất nền với chất bao sẽ làm phá vỡ chất bao thành những hạt có kích thước nhỏ Những hạt được vi bao bị văng ra ngoài mép đĩa do tác dụng của lực li tâm, những hạt này sau đó được làm lạnh nhanh để làm tăng độ cứng cho lớp vỏ bao bên ngoài Những hạt chất bao chưa kết hợp được với chất nền sẽ qua rây và nhập liệu trở lại

Vi bao sử dụng đĩa quay là một kĩ thuật đầy triển vọng vì năng suất của nó có thể cao hơn phương pháp sấy phun và sấy lạnh trong khi giá thành vận hành quá trình thì tương đương

1.3.4 Kĩ thuật vi bao sử dụng phương pháp Co-extrusion [3]

Hình 6: Quá trình hình thành hạt vi bao bằng phương pháp co-extrusion [3]

Phương pháp ép ly tâm sử dụng đầu phun hai dòng, chất bao và chất nền được bơm đi trong hai ống đồng tâm, sau khi được phun sương ra ngoài quá trình bao mới diễn ra

1.3.5 Ép đùn [2]

Kĩ thuật vi bao bằng phương pháp ép đùn (Extrusion) chủ yếu được ứng dụng trên nguyên liệu là các chất mùi dễ bay hơi, kém ổn định với chất bao sử dụng là khối mạng carbohydrate Ưu điểm của phương pháp này là hiệu quả vi bao tốt, sản phẩm có thời gian sử dụng dài vì sự khuếch tán của không khí qua lớp màng carbohydrate rất hạn chế Theo phương pháp này, thời gian sử dụng của các tinh dầu hương được vi bao lên đến 5 năm, thời gian sử dụng giảm xuống chỉ còn 1 năm nếu tinh dầu hương được vi bao bằng phương pháp sấy phun, còn nếu không được vi bao thì sản phẩm chỉ có thể bảo quản trong vài tháng Tuy nhiên, phương pháp này chỉ áp dụng được với dung dịch có nồng độ khá thấp (khoảng 8%), ở nồng độ cao hơn sản phẩm sẽ kém ổn định, chất nền dễ bị khuếch tán ra ngoài và bị oxy hóa; thêm vào đó, chi phí cho quá trình là

quá đắt Hơn nữa, phương pháp này chỉ có thể sử dụng một số rất giới hạn các vật liệu bao (chủ yếu là maltodextrin và tinh bột).

Hạn chế của phương pháp này các hạt chất nền tạo ra có kích thước lớn (500-1000 µm) và loại chất bao sử dụng cũng có giới hạn

1.3.6 Hóa lỏng chất bao [2]

Hình 7: Quá trình vi bao sử dụng phương pháp sấy tầng sôi [3]

Kĩ thuật hóa lỏng chất bao (Fluidized Bed) là một trong những kĩ thuật vi bao sử dụng được nhiều loại vật liệu bao khác nhau (như polysaccharide,

protein, chất nhũ hóa, chất béo), vì vậy mà kĩ thuật này thể hiện tính linh hoạt hơn so với các kĩ thuật vi bao khác Bên cạnh đó, phương pháp này sử dụng chất bao dạng cô đặc và ở trạng thái nóng chảy nên thời gian vi bao ngắn, năng lượng tiêu hao ít do lượng nước cần bay hơi không nhiều, nhờ đó chi phí cho sản phẩm giảm đáng kể Với những ưu điểm kể trên, hiện nay, người ta đã ứng dụng kĩ thuật hóa lỏng chất bao để vi bao nhiều phụ gia thực phẩm khác nhau như acid ascorbic, chất tạo chua cho các sản phẩm thịt chế biến, bột nở, chất hương…

1.3.7 Kĩ thuật tạo giọt tụ [2]

Có hai phương pháp tạo giọt tụ là phương pháp đơn giản và phương pháp phức tạp (complex) Cơ chế hình thành hạt bao của hai phương pháp cơ bản là giống nhau, chỉ khác về cách thức được dùng để phân chia pha Trong qui trình đơn giản, người ta dùng chất đề solvat hoá để phân pha còn trong qui trình phức tạp sự phân pha xảy ra nhờ sự tương tác giữa hai polime tích điện trái dấu

Hình 8: Sơ đồ biểu diễn quá trình vi bao bằng phương pháp tạo giọt tụ [3]

• Phương pháp tạo giọt tụ phức hợp

Để tạo giọt tụ, người ta cho hai loại hợp chất cao phân tử tích điện trái dấu trộn lẫn trong một dung môi (thường là nước) Chất nền được phân tán trong dung dịch cao phân tử (thường tích điện dương) Dung dịch cao phân tử thứ hai(tích điện âm) được cho vào sau đó Sự lắng đọng của chất bao lên chất nền

xảy ra sau khi hai loại polyme hút lẫn nhau Quá trình này được thúc đẩy bằng

cách bổ sung muối, điều chỉnh pH hay nhiệt độ Độ dày của lớp bao có thể điều chỉnh được theo mong muốn bằng cách kiểm soát quá trình bổ sung hợp chất cao phân tử thứ hai Khi sử dụng kĩ thuật này, ta phải lưu ý tạo điều kiện môi trường thích hợp nhằm tránh sự dính chùm của các hạt sau khi được bao bọc bởi các giọt tụ

1.3.8 Kĩ thuật RESS/SAS/PGSS [3]

Chất lỏng siêu tới hạn được hình thành khi chất khí được nén ở áp suất cao, nó có những tính chất trung gian giữa chất khí và chất lỏng Bất kì sự thay đổi nhỏ nào về nhiệt độ hay áp suất cũng gây ra sự thay đổi lớn về độ nhớt của chất lỏng siêu tới hạn Gần đây, nó đặc biệt được sử dụng trong kĩ thuật vi bao các loại chất nền nhạy cảm với nhiệt độ sử dụng cùng loại thiết bị và qui trình như sấy phun Điểm khác biệt khi sử dụng kĩ thuật này là chất nền và chất bao sẽ được hoà tan trong chất lỏng siêu tới hạn thay vì hoà tan trong nước như sấy phun Vì thế mà quá trình sấy xảy ra ở nhiệt độ thấp( T< 300C) rất thích hợp để

vi bao enzim, tinh dầu hương… cũng như các cấu tử mẫn cảm với nhiệt độ khác Có rất nhiều hợp chất có thể đạt tới trạng thái siêu tới hạn như :nước, CO2 , propan, N2 Nhưng để sử dụng trong công nghiệp vi bao thực phẩm thì CO2 là thích hợp nhất vì nó là nguồn nguyên liệu rẻ, dễ tìm, có nhiệt độ tới hạn thấp, không độc và không bắt cháy.Có rất nhiều chất bao có thể được sử dụng trong phương pháp này: loại có thể hoà tan trong CO2 siêu tới hạn như paraffin, acrylate, polyethylene glycol, và loại không thể hoà tan như protein,

polysaccharide Sau đây là ba phương pháp phổ biến nhất ứng dụng kĩ thuật này

• Kĩ thuật RESS (Rapid expansion of supercritical solution)

Trong qui trình này,chất lỏng siêu tới hạn được hoà chung với chất nền và chất bao và được giữ ở áp suất cao trước khi hỗn hợp này được phun ra ngoài qua một đầu phun nhỏ Sự giảm áp suất đột ngột này làm cho chất bao bị đề solvat hoá và hình thành một lớp bao xung quanh hạt chất nền Nhược điểm của phương pháp này là cả chất bao và chất nền phải có khả năng hoà tan tốt trong chất lỏng siêu tới hạn Thực tế thì có rất ít các chất cao phân tử có độ nhớt thấp có khả năng hoà tan trong CO2 siêu tới hạn Khả năg hoà tan này có thể được cải thiện nhờ sử dụng chất hỗ trợ

• Kĩ thuật GAS (Gas antisolvent)

Chất lỏng siêu tới hạn được cho vào dung dịch gồm chất nền và chất bao, hỗn hợp này vẫn được giữ ở áp suất cao Điều này gây nên sự giãn nở về thể tích dung dịch dẫn đến sự kết tủa của chất tan trong dung dịch quá bão hoà, vì chất tan đó chỉ có thể tan được trong dung môi lỏng chứ không hoà tan trong hỗn hợp dung môi và chất lỏng siêu tới hạn, vì thế mà dung môi lỏng phải có khả năng hoà tan trong chất lỏng siêu tới hạn Phương pháp này không thích hợp để vi bao những hợp chất ưa nước vì nước có độ hoà tan thấp trong chất lỏng siêu tới hạn.

• Kĩ thuật PGSS (Particles from a gas-saturated solution)

Điểm khác biệt của kĩ thuật này là chất bao không hoà tan mà phình to lên trong dung môi siêu tới hạn Nó đã mở rộng phạm vi áp dụng của phương pháp

vi bao sử dụng CO2 siêu tới hạn làm dung môi do sử dụng loại chất bao không có khả năng hoà tan trong dung môi này CO2 là chất không phân cực, vì thế những loại chất bao ưa nước như protein, polysaccharide không có khả năng hoà tan mà chỉ có thể phình lên trong dung môi này

Quá trình được thực hiện bằng cách trộn lẫn chất bao và chất nền vào trong chất lỏng siêu tới hạn ở áp suất cao Chất lỏng này sẽ thấm vào trong chất bao, làm cho nó phình ra Khi hỗn hợp được nung nóng đến nhiệt độ trên nhiệt độ glass transition của chất bao nó sẽ bị hoá lỏng Khi hỗn hợp được phun ra ngoài, chất bao kết đọng lại trên chất nền

Hình 9: Sơ đồ biểu diễn quá trình vi bao bằng phương pháp RESS[3]

CHƯƠNG II

CÁC PHƯƠNG PHÁP VI BAO DẦU CÁ

2.1 Giơí thiệu về nguyên liệu dầu cá và sản phẩm dầu cá vi bao

Dầu cá là một loại nguyên liệu giàu các loại axit béo omega-3 3LC PUFA, long chain polyunsaturated omega-3 fatty acids)

(omega- Omega -3 là gì? [16]

Đây là những chất acid béo thiết yếu (essential fatty acids) nằm trong nhĩm

chất béo khơng bão hịa đa thể Thiết yếu vì cơ thể khơng thể tự tổng hợp được mà cần phải nhờ thực phẩm mang vào Cĩ 3 loại Omega-3:

1- Alpha linolenic acid (ALA): cĩ nhiều nhất trong hạt lanh (linseed,

flaxseed, graines de lin), trong đậu nành, trong hạt dẻ (walnuts), trong các loại dầu

ăn làm từ các thực vật vừa kể và trong dầu Canola (colza) Riêng hai loại dầu đậu nành (soybean oil) và dầu hạt dẻ, ngồi chất béo Omega-3 ra, chúng cũng cịn

cĩ chứa một tỉ lệ khá cao chất béo Omega-6 nữa

2- Eicosapentaenoic acid (EPA): Một phần nhỏ, lối 15 % được cơ thể

tổng hợp từ chất acid béo ALA, phần lớn cịn lại được tìm thấy trong cá tơm sị,

mà đặc biệt là trong mỡ cá sống ở vùng nước lạnh như: salmon, mackerel,

herring, trout, sardine, halibut vv… Bệnh tiểu đường, tình trạng stress cũng như

sự lạm dụng rượu và thuốc lá đều gây trở ngại trong việc chuyển hĩa ALA ra EPA

3- Docosahexaenoic acid (DHA): Được thấy nhiều trong các lồi thủy sản

và trong sữa mẹ

Như vậy trong dầu cá chứa đến hai loại omega-3 cần thiết cho cơ thể, bao gồm eicosapentaenoic acid (EPA C20:5) và docosahexaenoic acid (DHA

C22:6)

Sau đây là một vài thí dụ về Omega-3 ở một số lồi thủy sản (100g): Cá

salmon 1.8 g, sardine 1.4, herring 1.2, mackerel 1.0, trout 1.0, swordfish 0.7, tuna

0.7, haddock 0.2, cod 0.2, tơm tép 0.3, sị 0.5-0.7g (USDA Nutrient database for

standard reference)

 Ích lợi của dầu cá

Từ lâu các nhà khoa học nhận thấy người Nhật cũng như các dân tộc thiểu số Inuits và Esquimo ở về phía Bắc Canada cĩ tỉ lệ bệnh tim mạch rất thấp so với các dân tộc khác Phải chăng nhờ tập quán ăn cá đã giúp họ tránh khỏi được một phần nào bệnh lý nĩi trên? Từ nhận xét nầy, người ta mới tìm ra được chất Omega -3 trong mỡ cá Rất nhiều cơng trình khảo cứu khoa học đã nĩi lên sự lợi ích của Omega-3 đối với sức khỏe chúng ta

1 Tốt cho não

Dầu cá từ lâu được coi là thực phẩm bổ não, cải thiện trí nhớ cũng như tăng khả năng tập trung

Các cuộc nghiên cứu được tiến hành ở nhiều nước khác nhau như Anh và Úc

đã chỉ ra rằng hiệu quả tích cực của dầu gan cá với khả năng tiếp thu kiến thức của những đứa trẻ khi chúng mới chỉ biết đi

2 Ngăn ngừa ung thư

Dầu cá cũng được biết đến như một loại trị và ngăn chặn nhiều loại ung thư hữu hiệu

Một cuộc nghiên cứu cho thấy rằng với những người sử dụng dầu cá ít bị tác động xấu bởi ánh nắng mặt trời và tia UV vì thế giúp ngăn chặn nguy cơ ung thư

da Người ta cũng thấy rằng dầu gan cá giúp trị hữu hiệu những virus papilluma - virus gây ra các khối u thường bị biến chứng thành ung thư đốt sống cổ ở phụ nữ

3 Bổ mắt

Dầu cá rất tốt cho mắt Một vài nghiên cứu gần đây cho thấy axít béo omêga-3

cĩ trong dầu cá giúp bảo vệ chống lại bệnh nổi ban da khi cĩ tuổi, một trong những nguyên nhân chính làm mù mắt và hội chứng khơ mắt trong đĩ chức năng của tuyến nước mắt hoạt động khơng tốt và giác mạc bị sẹo

4 Giảm các bệnh liên quan đến tim mạch

Một nghiên cứu gần đây ở Đan Mạch đã chỉ ra rằng dùng dầu cá cĩ tác dụng làm giảm lượng đường trong máu đồng thời giảm các bệnh về tim mạch

Những người béo phì thường phải chịu các bệnh về cao huyết áp vì thế nếu họ tuân thủ chế độ ăn hợp lý, tập luyện đều đặn và sử dụng dầu cá thì sẽ cĩ một thân hình cân đối đồng thời giảm bớt nguy cơ mắc các bệnh tim mạch vì omêga-3 cĩ trong dầu cá sẽ đốt cháy năng lượng thừa

Ngoài ra cịn cĩ bằng chứng rằng Omega-3 fatty acids ngừa được chứng tim

đập sai nhịp và làm cho cơ tim được quân bình (Trịnh Cường & Giang Nguyễn

Trịnh) Tĩm lại Omega-3 cĩ ích trong việc làm hạ cholesterol và triglyceride trong

máu, ngừa hiện tượng máu bị đĩng cục (antithrombotic), ngừa nghẽn mạch vành

và giúp điều hịa nhịp tim (antiarrythmic), nhờ đĩ tránh được nguy cơ chết bất đắc

kỳ tử

5.Với hệ tiêu hĩa

Dầu gan cá giúp chống lại loét viêm ruột kết - một bệnh của hệ tiêu hĩa

 Vì sao ta phải vi bao dầu cá?

Vì những tác động có lợi lên sức khoẻ con người như thế nên người ta khuyên cáo rằng nên tăng cường bổ sung omega-3 bằng cách ăn nhiều dầu cá Cụ thể là nên ăn ít nhất hai bữa ăn có chứa dầu cá trong một tuần, nhu cầu về omega-3 ở phụ nữ là 1,1g/ngày và ở đàn ông là 1,6g/ngày

Để có 1,3g Omega-3 nguồn gốc thủy sản (EPA+ DHA), thì cần:

• 70 g cá salmon Atlantic (cá nuơi)

• 90 g cá pink salmon (trong lon)

• 70 g cá herring (hareng)

• 90 g cá sardine

• 120 g cá white tuna (thon) loại trong lon Việc thay đổi thói quen ăn uống hằng ngày (ăn nhiều cá hơn) thường rất

phẩm của quá trình vi bao dầu cá Dầu cá dạng lỏng rất dễ bị oxi hoá nên khi cho vào thực phẩm, nó làm giảm giá trị của thực phẩm vì gây ra mùi vị khó chịu, vì thế vi bao là một phương pháp bảo vệ dầu cá khỏi tác động của môi trường như oxy, ánh sáng , độ ẩm.

Tóm lại, mục đích của việc vi bao dầu cá là :

• Bảo vệ dầu cá tránh khỏi bị oxi hoá nhanh chóng, kéo dài thời gian sử dụng của dầu cá

• Tạo cấu trúc dạng bột thuận tiện cho việc bảo quản, phân phối và sử dụng

 Bột dầu cá trong các sản phẩm thực phẩm [17].

Sản phẩm bột dầu cá (giàu EPA và DHA) đã được bổ sung trong nhiều sản phẩm thực phẩm như bánh mì; các sản phẩm từ sữa; bánh ngũ cốc dinh dưỡng; các sản phẩm nước uống như bia, nước trái cây; rau trộn; các loại sốt

Hình 10 : Sản phẩm bánh mì được bổ sung bột dầu cá

2.2 Nguyên lí chung trong vi bao dầu cá

 Kĩ thuật vi bao chất béo gồm hai giai đoạn sau [1]:

Phân tán những hạt cầu béo kích thước rất nhỏ (nhỏ hơn 1 µm) trong hỗn hợp chất bao

Cố định những hạt cầu béo trong lớp màng bao với đường kính khoảng 25

µm (hình 10)

Hình 10: Cấu tạo của hạt cầu béo được nhũ hóa và hạt bột chất béo được vi bao

[1]

2.3 Phương pháp xác định hiệu quả vi bao

Người ta xác định chất lượng của sản phẩm được vi bao dựa vào hai chỉ tiêu chính, đó là hiệu suất vi bao (MEY: Microencapsulation Yield) và hiệu quả vi bao (MEE: Microencapsulation Efficiency)

Hiệu suất vi bao là tỉ lệ giữa lượng chất béo trong sản phẩm so với lượng chất béo ban đầu trong dịch sữa [22] Lượng chất béo thu được trong bột thành phẩm chính là lượng chất béo được vi bao Hiệu suất vi bao được tính theo công thức sau:

MEY = Khối lượng chất béo trong bột sản phẩm (g) ×

Khối lượng chất béo trong he änhu õtương ban đầu (g)

Hiệu quả vi bao là mức độ các chất bao có thể bảo vệ được các phần tử

vi bao bên trong nó (chất nền) tránh sự hư hỏng cho đến khi bột thành phẩm được sử dụng Đó chính là tỉ lệ giữa hàm lượng chất béo không bị trích ly ra khỏi lớp phim bao khi ta trộn bột sản phẩm với dung môi (petroleum ether) và hàm lượng béo tổng trong bột sản phẩm [22] Hiệu quả vi bao được xác định theo công thức dưới đây:

(%) 100%

MEE =Hàm lượng béo tổng (%) - Hàm lượng béo tự do (%)×

Hàm lượng béo tổng (%)

Hàm lượng béo tự do được xác định bằng lượng chất béo bị trích ly bởi dung môi (petroleum ether) khi ta trộn bột sản phẩm với dung môi Hàm lượng béo tự do bao gồm chất béo trên bề mặt và chất béo nằm bên trong lớp phim bao bị trích ly bởi dung môi [1]

Bên cạnh MEE, hàm lượng béo tự do cũng là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng bột thành phẩm Trong quá trình bảo quản, chất béo sẽ dễ bị oxy hóa, làm giảm chất lượng sản phẩm nếu như chúng ở trạng thái không được bao

2.4 Các phương pháp được dùng trong vi bao dầu cá

2.4.1 Sấy phun

A Qui trình vi bao

B Thuyết minh qui trình

1) Lựa chọn tác nhân vi bao

Chất bao sử dụng trong kĩ thuật vi bao chất béo bằng phương pháp sấy phun phải thỏa mãn những yêu cầu sau:

Độ tan tốt

Nếu chất bao tan kém trong nước, chúng sẽ không phân bố đồng đều trong dịch lỏng, làm cho khả năng tiếp xúc với chất béo bị hạn chế, do đó mà hiệu suất vi bao sẽ thấp Hơn nữa, sự tạo huyền phù hay nhiều chất rắn trong dịch lỏng trước khi sấy sẽ làm nghẽn đầu phun trong quá trình phun sương Chất bao

ưa nước sẽ giúp quá trình hòa trộn được dễ dàng, đồng đều; nhờ vậy mà hiệu suất vi bao sẽ đạt được tối đa sau quá trình chế biến

Khả năng nhũ hóa tốt

Vì chất nền là chất béo, nên trong dịch lỏng, các hạt cầu béo sẽ dần kết hợp lại và tách pha với pha ưa nước, kết quả là dịch lỏng sẽ không đồng nhất khi sấy Mục đích của quá trình vi bao là phân tán đều các hạt béo và bảo vệ chúng không bị biến đổi dưới tác dụng của nhiệt trong quá trình sấy phun Do đó, để kết hợp dễ dàng với chất nền, ngoài tính tan tốt, chất bao cần phải tạo được liên kết với chất ưa béo

Nguyên liệu

Đồng hoá Sấy phun

Bột dầu cá

Khuấy trộn

Khả năng tạo màng tốt

Để quá trình vi bao đạt hiệu quả cao, chất bao cần phải có khả năng tạo màng tốt Nhờ vậy, khi liên kết với các hạt béo, lớp chất bao này có thể hình thành một lớp màng bao ngoài để bảo vệ chất nền bên trong

Khả năng tách nước tốt

Mục đích của quá trình sấy phun là làm bốc hơi nhanh nước trong các hạt được phun sương vào buồng sấy Nếu chất bao có khả năng tách nước kém, độ ẩm của bột thành phẩm thu được sẽ cao, lúc đó các hạt sẽ có khuynh hướng kết dính với nhau Ngoài, ra, do khả năng kết dính cao, các hạt bột tạo thành sẽ bám chặt vào thành thiết bị, làm cho hiệu suất thu hồi sản phẩm rất thấp

Dung dịch chất bao trong nước có độ nhớt thấp

Độ nhớt của hệ nhũ tương và sự phân bố kích thước của các hạt béo sẽ quyết định chất lượng vi bao của sản phẩm khi sấy phun Độ nhớt cao sẽ gây trở ngại cho quá trình phun sương, dẫn đến hạt thành phẩm có kích thước lớn, thon dài; hơn nữa, hiệu suất sấy cũng thấp

Các chất bao sử dụng trong công nghệ thực phẩm chủ yếu gồm có các loại gum tự nhiên, carbohydrate, sáp và protein sữa Trong đó, protein sữa và gum thể hiện tốt hầu hết các yêu cầu trên, chỉ ngoại trừ độ tan không tốt lắm Bên cạnh đó, các carbohydrate tuy tan tốt trong nước, nhưng phần lớn không có khả năng nhũ hóa và khả năng tạo màng kém

2 Khuấy trộn

Mục đích công nghệ của quá trình khuấy trộn là chuẩn bị cho quá trình đồng hoá tiếp theo

3 Đồng hoá

Mục đích của quá trình đồng hoá là phân tán các hạt dầu đều khắp trong hỗn hợp chất bao Các hạt dầu được xé ra càng nhỏ thì lượng những hạt dầu tự

do phân bố trên bề mặt hạt càng nhỏ, lượng dầu tiếp xúc với không khí càng ít và kết quả là mức độ oxi hoá bột dầu cá trong suốt quá trình bảo quản càng giảm Các hạt dầu tự do không được vi bao bám trên bề mặt hạt ảnh hưởng đến độ bền oxi hoá của sản phẩm Có giả thuyết cho rằng dầu tự do bề mặt xuất phát từ sự kết tụ các hạt dầu theo thời gian Sự kết tụ của các hạt dầu trong hỗn hợp nhũ tương làm tăng khả năng khuếch tán dầu trên bề mặt hạt trong quà trình sấy, vì thế mà kích thước hạt dầu và sự ổn định kích thước đó theo thời gian có thể là những yếu tố quan trọng quyết định hiệu quả vi bao Cho nên để ổn định kích thước của hạt cầu béo sau quá trình đồng hoá, chất bao phải có khả năng nhũ hoá và khả năng loại nước cao, những loại chất bao hay dùng ngày nay như là gum arabic, tinh bột điều chỉnh hoặc protein của sữa đều có hai đặc tính trên

4 Sấy phun

Mục đích của quá trình sấy phun là để cố định các hạt dầu trong lớp màng bao nhằm bảo vệ các hạt dầu không bị tiếp xúc với oxi, ngăn cản không cho dầu cá bị oxi hoá Nghiên cứu của Kelly và Keogh vào năm 1999 [2] đã rút ra kết luận rằng yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thời gian sử dụng của bột dầu cá là hàm lượng khí bị nhốt bên trong hạt và tuỳ thuộc vào loại protein vi bao mà lượng khí xâm nhập này nhiều hay ít

Sau khi sấy phun, độ ẩm của sản phẩm dưới 3% và giá trị hoạt độ của nước dưới 0,3 được xem là giá trị an toàn cho sản phẩm

C Thông số công nghệ của một số qui trình vi bao

Nghiên cứu của P.M Kelly và M.K Keogh [2] sử dụng dầu cá chình để tiến hành vi bao Dầu cá được bảo quản ở -180C sau đó được nâng nhiệt lên

4oC và sau đó là 25oC [1]

Thành phần nguyên liệu : Caseinate, đường lactose hoặc bột sữa gầy được hoà tan trong nước khử ion ở 50-60oC, sau đó dung dịch được chỉnh pH về 7.0 Chất chống oxi hoá được sử dụng là ALT 1, một hỗn hợp bao gồm tocopherol, ascorbyl palmitate và lecithin.

Tỉ lệ dầu cá: caseinate: lactose: nước là 10:10:10:70

Đồng hoá: Hỗn hợp được khuấy trong máy đồng hoá cơ với tốc độ cánh khuấy 200 vòng/phút sau đó cho vào máy đồng hoá áp suất cao một cấp với áp lực từ 150-500 MPa và số chặng từ 1-5 ở 20-25oC

Sấy phun: Họ sự dụng thiết bị sấy phun hai dòng Nhiệt độ khí đầu vào là

177oC và đầu ra là 75oC

Hoàn thiện: Bột dầu cá được đóng chân không và được bảo quản ở -18oC.Với nhóm nghiên cứu của Wojciech Kolanowski (2005) [5] lại sử dụng chất bao là methylcellulose vì đã có một nghiên cứu trước đó cho rằng

methylcellulose có tác dụng làm giảm kích thước các hạt dầu trong pha liên tục

Thành phần nguyên liệu: Methylcellulose METHOCEL A15 được sử dụng làm chất bao Maltodextrin được dùng như chất bao hỗ trợ Lecithin của đậu nành được thêm vào như chất nhũ hoá hỗ trợ để tăng cường hiệu quả của quá trình đồng hoá Chất chống oxi hoá được sử dụng là α-tocopherol và lycopene Với mỗi g EPA và DHA có trong dầu cá thì lượng α-tocopherol cần thiết là 5-6

mg Thành phần nguyên liệu được cho trong bảng sau:

Bảng 1: Thành phần nguyên liệu trong hệ nhũ chuẩn bị cho quá trình vi bao dầu

cá do Wojciech Kolanowski (2005) [5] đề nghị

Sample A, B, C-200 Sample A, B, C-400

Constituent Composition of samples

Estimated fish oil level in dry base ca 200.0 ca 400.0

Maltodextrin được hoà tan trong nước lạnh, sau đó lần lượt cho vào dung dịch methylcellulose, lecithin, dầu cá

Sấy phun: Sử dụng máy sấy phun một dòng với đường kính lỗ phun là 500µm Nhiệt độ khí vào là 160oC, khí ra là 65oC

Bảo quản: Hai loại bột dầu cá có hàm lượng dầu khác nhau là 200 và 400g/kg được đem đi bảo quản trong 32 ngày ở những điều kiện khác nhau (bảo quản ở nhiệt độ phòng hay nhiệt độ thấp (5oC);túi bao gói có chứa không khí hay được hút chân không hoàn toàn) nhằm theo dõi sự oxihoá xảy ra trong sản phẩm

Một nghiên cứu khác của S.Drusch và K.Schwarz [4] đã đi sâu nghiên cứu tính chất của hai loại tinh bột biến tính trong chức năng vi bao dầu cá

Thành phần nguyên liệu: Gum arabic đã được biết đến như một chất bao lí tưởng cho các phụ gia tạo mùi vị, tuy nhiên nó lại là loại chất bao đắt tiền Tinh bột n-OSA (n-octenylsuccinate-derivatised starch) là loại vật liệu tiềm năng có khả năng nhũ hoá tốt có thể thay thế gum arabic

Hình 11: Công thức cấu tạo của n-OSA [4].

Người ta đi khảo sát tính chất của hai loại tinh bột n-OSA ở cùng nồng độ nhưng có độ nhớt khác nhau Một loại có độ nhớt 132mPas ở hàm lượng 30% chất khô ở 25oC được gọi là tinh bột có độ nhớt thấp (L), một loại có độ nhớt 340mPas ở cùng nồng độ và nhiệt độ như trên được gọi là tinh bột có độ nhớt trung bình(M)

Có 3 thí nghiệm khác nhau về tổng nồng độ chất khô và pH của hỗn hợp nhũ tương Thí nghiệm thứ nhất có tổng nồng độ chất khô là 30%, không điều chỉnh pH Thí nghiệm 2 tổng chất khô là 30%, pH=4,5 Thí nghiệm 3 tổng chất khô là 45% và không chỉnh pH Trong 3 thí nghiệm trên có 5 yếu tố là hàm lượng tinh bột sử dụng, loại tinh bột, hàm lượng dầu cá, áp suất đồng hoá và số chặng đồng hoá được khảo sát ở 2 cấp độ như trong bảng2 nhằm tìm ra điều kiện đồng hoá tối ưu

Bảng 2: Các yếu tố thay đổi nhằm mục đích tối ưu hoá quá trình đồng hoá hệ

nhũ [4].

Bảng 3: Sự phân bố kích thước hạt dầu sau khi qua quá trình đồng hoá từ 3 hệ

nhũ có nồng độ chất khô và pH khác nhau [4].

Homogenisation pressure 200/50 bar 500/100 bar

Type of starch medium viscosity (M) low viscosity (L)

Starch content

Oil content

Percentile of the oil droplet size (10, 50 and

90) Experiment 1:

D Các yếu tố ảnh hưởng lên độ bền oxi hoá của sản phẩm

 Thành phần nguyên liệua) Chất bao:

♦ Bột sữa gầyKhi P.M Kelly và M.K Keogh [1] dùng bột sữa gầy thay cho sodium

caseinate để làm chất bao thì khoảng trống trong hạt, là nơi mà lượng khí xâm

nhập bên ngoài chiếm giữ, được làm giảm đi một phần ba ( từ 21→ 7ml/100 g

hạt)

Với chất bao là bột sữa gầy thì thời gian bảo quản của sản phẩm tăng lên

tương ứng với sự tăng áp suất đồng hoá Nhưng khi sodium caseinate được sử

dụng để làm chất bao thì điều này không còn đúng nữa, nghĩa là khi tăng áp suất đồng hoá thì thời gian bảo quản của sản phẩm không tăng.

♦ Methylcellulose

Wojciech Kolanowski [5] Methylcellulose sử dụng METHOCEL A15 làm chất bao, maltodextrin làm chất bao hỗ trợ, lecithin của đậu nành làm chất nhũ hoá hỗ trợ Methylcellulose có khả năng nhũ hoá tốt Tuy nhiên, quá trình khuấy đảo và đồng hoá gây xuất hiện rất nhiều bọt do sự xâm nhập của không khí, điều này có thể dẫn đến các phản ứng oxi hoá dầu trong hệ nhũ Kích thước hạt bột sau khi sấy phun ở khoảng 10 đến 40 µm, cấu trúc của hạt bột được cho ở hình 12 Tuy các hạt nhỏ có khuynh hướng tập hợp lại tạo hạt to hơn nhưng độ ổn định của hệ nhũ có thể kéo dài đến ít nhất 3 giờ, thời gian đó đã đủ để ta tiến hành sấy phun Kích thước hạt bột sau khi sấy phun ở khoảng 27µm Ở hình 13, đường cong hình sin thể hiện sự phân bố kích thước của hạt bột dầu cá, đỉnh cao nhất của đường cong này thể hiện kích thước trung bình của hạt bột Còn đường cong hình chữ S thể hiện tỉ lệ phần trăm số lượng các hạt bột tích luỹ được theo sự tăng dần của đường kính (tính từ hạt có kích thước nhỏ nhất đến lớn nhất trong khối bột) Ví dụ có 75% hạt có đường kính nhỏ hơn

50 µm hoặc 50% hạt có đường kính hạt nhỏ hơn 27µm Từ đường cong này ta thấy các hạt có đường kính 10-20 µm là loại hạt phổ biến nhất, chiếm 30% tổng lượng hạt

Kích thước hạt vi bao phụ thuộc vào các thông số đồng hoá, vật liệu bao và quá trình sấy phun

Hình 12: Các hạt dầu cá sau khi sấy phun được chụp qua kính hiển vi điện tử

trong thí nghiệm của Wojciech Kolanowski [5]

Hình 13: Biểu đồ thể hiện sự phân bố kích thước của các hạt bột dầu cá trong

thí nghiệm của Wojciech Kolanowski [5].

S.Drusch và K.Schwarz [4] khảo sát tính chất của hai loại tinh bột n-OSA

ở cùng nồng độ nhưng có độ nhớt khác nhau Một loại có độ nhớt 132mPas ở hàm lượng 30% chất khô ở 25oC được gọi là tinh bột có độ nhớt thấp (L), một loại có độ nhớt 340mPas ở cùng nồng độ và nhiệt độ như trên được gọi là tinh bột có độ nhớt trung bình(M)

Sự tương tác giữa loại bột và hàm lượng dầu ảnh hưởng lớn đến kích thước hạt dầu sau khi đồng hoá Khi sử dụng hệ nhũ có hàm lượng dầu cao (50%) và chất bao là tinh bột có độ nhớt thấp tạo nên hạt dầu có kích thước to và từ đó làm giảm độ bền của hệ nhũ (Bảng 3) Ngược lại, khi sử dụng tinh bột có độ nhớt trung bình cho ta hạt dầu có kích thước vừa phải( 90% hạt dầu có đường

kính 1,45- 2,87µm) Tuy nhiên ta có thể cải thiện sự ổn định của hệ nhũ dùng tinh bột có độ nhớt thấp làm chất bao mà không làm thay đổi độ nhớt của hệ nhũ bằng cách giảm pH của hệ nhũ trước quá trình đồng hoá (Xem ở m ục 2.1.1 E 1.d)

Dùng tinh bột n-OSA có độ nhớt trung bình sẽ làm cho các hạt dầu bị hợp lại tạo thành những hạt dầu to trong hạt bột sau khi sấy, làm giảm độ bền của sản phẩm Hơn nữa, hàm lượng dầu(50%) và tinh bột(40%) cao cộng với tổng nồng độ chất khô cao trong hệ nhũ làm tăng kích thước hạt dầu sau khi sấy cũng như lượng chất béo không được vi bao

♦ Syrup ngũ cốc [16]

Vật liệu hay được sử dụng làm chất bao bên cạnh proten là những loại carbonhydrate thấp phân tử như các loại syrup hoặc maltodextrin Tuy nhiên loại chất bao này lại không có khả năng làm bền hệ nhũ tương vì thế mà dầu thường được đồng hoá trong dung dịch lỏng với sự có mặt của chất nhũ hoá trước rồi sau đó hỗn hợp nhũ tương này mới được hoà chung với chất bao

carbonhydrate Nhiều nhà nghiên cứu đã trộn lẫn syrup hay maltodextrin với các loại protein tạo thành một hỗn hợp chất bao Utai Klinkesorn đã tiến hành nghiên cứu khả năng làm bền hệ nhũ bằng cách dùng nhiều lớp nhũ hoá bao bọc quanh giọt dầu Ông ta tiến hành nghiên cứu hai hệ nhũ, một hệ chỉ được làm bền bởi chất nhũ hoá là lecithin (thành phần của hệ nhũ bao gồm 15% dầu cá, 3% lecithin theo khối lượng), hệ thứ hai được làm bền bởi lecithin –chitosan (hỗn hợp nhũ tương bao gồm 5%dầu cá ngừ, 1% lecithin, 0,02% chitosan, 0-25% syrup và dung dịch đệm acetate 0,1M có pH=3) Điện tích của hạt dầu trong hệ nhũ thứ nhất khoảng -52mV (lecithin tích điện âm) và điện tích của hạt dầu trong hệ nhũ thứ hai là +57mV chứng tỏ chitosan( tích điện dương) đã hấp thụ và lớp nhũ hoá lecithin thứ nhất

Khi so sánh giữa hai hệ nhũ, hệ chỉ được làm bền bởi lecithin và hệ nhũ chứa cả lecithin –chitosan ông ta rút ra kết luận rằng:

Nồng độ syrup cao không gây cản trở quá trình hấp phụ chitosan lên bề mặt phân chia pha Người ta giải thích rằng do syrup là loại oligosaccharide ưa nước không tích điện nên không có khả năng hấp phụ lên bề mặt có điện tích Syrup (0-25% khối lượng) không ảnh hưởng đến kích thước trung bình của hạt dầu (26µm), kết quả này cho thấy sự có mặt của syrup không làm các hạt dầu kết tụ lại với nhau.

♦ Sugar beet pectin [14]

Nhũ hóa là một quá trình quan trọng quyết định hiệu quả của quá trình sấy phun sau đó Hệ nhũ phải ổn định trong khoảng thời gian trước khi đem đi sấy phun Kích thước của các hạt nhũ tốt nhất nên nhỏ hơn 2µm và độ nhớt của hỗn hợp nên thấp để tránh hiện tượng căng phồng (ballooning) các hạt bột trong suốt quá trình sấy ( hiện tượng này sẽ tạo điều kiện cho một lượng khí nhất định xâm nhập, gây nên sự oxi hoá trong dầu) Khi sử dụng sugar beet pectin làm chất bao với tỉ lệ 1% đến 2%, sau hơn 3 ngày hệ nhũ vẫn ổn định Theo Leroux et al (2003), 2% sugar beet pectin có tác dụng làm giảm sức căng bề mặt của hạt nhũ tương đương với 15% gum Arabic

Độ nhớt của hệ nhũ chứa 2,2% sugar beet pectin là khá cao: với tỉ lệ dầu là 20% và tỉ lệ pectin là 1,1% thì độ nhớt của hỗn hợp chỉ có 14mPas, và con số này tăng lên đến 179mPas khi ta sử dụng 2,2%pectin cho 50% hàm lượng dầu Tuy nhiên, hình chụp từ kính hiển vi điện tử cho ta thấy lớp vỏ của hạt có hình dạng đều đặn (Hình 14), như vậy không có hiện tượng phồng nở lớp vỏ hạt bột xảy ra Kích thước của hạt bột (Bảng 4) cũng thấp hơn kích thước trung bình của hạt sử dụng chất bao là n-octenylsuccinate-derivatised starch( 25µm) Điều này chứng tỏ trong giai đoạn đầu cảu quá trình sấy, lớp màng bao phủ bên ngoài hạt bột của sugar beet pectin mỏng hơn là tinh bột n-octenylsuccinate-derivatised starch

Kích thước của hạt dầu sau khi được cố định trong hạt bột (sau khi sấy phun) ở đa số các mẫu đều không đổi so với kích thước của nó trong hệ nhũ

dầu là 50% là có kích thước hạt dầu tăng đáng kể Trong khi kích thước hạt dầu của mẫu có cùng hàm lượng dầu là 50% nhưng hàm lượng chất bao cao hơn 2,2% gần như không đổi so với kích thước của chúng trong hệ nhũ (2µm), điều này có thể được giải thích là do độ nhớt cao của hệ nhũ cùng với tỉ lệ chất nhũ hoá cao hơn đã ngăn cản sự kết tụ của các hạt dầu trong quá trình suốt quá trình sấy phun.

Lượng dầu có thể trích li được ở mẫu có 50% dầu (10,3% và 5,5% tổng lượng chất béo) cao hơn lượng này ở mẫu chứa 20% dầu Lượng dầu này phân bố trên bề mặt nên rất dễ bị oxi hoá và ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của sản phẩm Tỉ lệ dầu bề mặt vì vậy là yếu tố hạn chế giá trị tối đa của tỉ lệ dầu ta có thể vi bao

Tóm lại sugar beet pectin là một loại vật liệu mới thích hợp làm chất bao cho vi bao dầu cá Thành phần hệ nhũ gồm 2,2% chất bao, 50% dầu cá được xem là tối ưu về mặt chất lượng của sản phẩm và tỉ lệ dầu cá được vi bao

Bảng 4: Tính chất vật lí của hạt bột dầu cá sau khi sấy phun với loại chất bao

sử dụng là sugar beet pectin.

Hình 14: Ảnh chụp sản phẩm hạt bột dầu cá sau khi được vi bao với lượng

chất bao sugar beet pectin khác nhau (A, D:1,1%; B, C: 2,2%) và hàm lượng dầu khác nhau (A, C: 50%; B, D:20%).

b) Tỉ lệ thành phần dầu cá và chất bao

Wojciech Kolanowski [5] sử dụng tỉ lệ thành phần như bảng 1 để vi bao dầu cá

Khi sử dụng methylcellulose làm chất bao với tỉ lệ thành phần chất bao trên chất nền là 3:1 thì không phải tất cả các phân tử cellulose đều thực hiện tốt chức năng bao bọc của nó, người ta quan sát thấy có vài lỗ nhỏ trên bề mặt hạt

vi bao Có lẽ do tỉ lệ đó khá cao, ta cần giảm lượng chất bao xuống nhằm tránh lãng phí cũng như để hoàn thiệt cấu trúc của hạt bột Hiệu suất của quá trình vi bao trên đạt được cũng khá cao.Hàm lượng dầu trên tổng lượng chất khô là 173g/kg với mẫu có hàm lượng dầu dự kiến là 200g/kg tương ứng với hiệu suất là 86,5% Lượng dầu không được vi bao (13,5% lượng dầu trong mẫu) có thể đã

bị giữ lại trong buồng sấy

Ông cũng quan sát thấy ở các mẫu bột có hàm lượng dầu cá cao (400g/kg) khi tiếp xúc với không khí trong quá trình bảo quản thì sự hình thành các sản phẩm peroxide ít hơn trong mẫu có hàm lượng dầu cá thấp hơn (200g/kg) Điều này chứng tỏ lớp phim bao của loại bột dầu cá có hàm lượng dầu 400g/kg bảo vệ chất nền hiệu quả hơn Nguyên nhân của kết quả này có lẽ là do sự khác nhau trong tỉ lệ thành phần của hai loại bột dầu cá Loại bột 400g/kg có tỉ lệ thành phần chất bao trên dầu cá thích hợp hơn nên tạo được lớp màng bao vững chắc trong khi ở mẫu 200g/kg chứa một lượng cellulose đáng kể không thực hiện chức năng bao bọc các hạt dầu và tạo ra nhiều lỗ trống trên bề mặt.

Thí nghiệm của S.Drusch và K.Schwars [4] rút ra kết luận rằng hàm lượng dầu có ảnh hưởng lên kích thước của hạt dầu sau khi đồng hóa (Bảng 3) và kích thước hạt bột dầu cá vi bao chủ yếu bị ảnh hưởng bởi thành phần hệ nhũ và điều kiện sấy phun Kích thước hạt giảm tương ứng với sự giảm hàm lượng dầu và tinh bột và kích thước đó cũng sẽ giảm khi ta giảm nhiệt độ khí vào và khí

ra trong quá trình sấy phun (Bảng 5) Tuy nhiên ảnh hưởng của điều kiện sấy phun lên đường kính hạt lớn hơn ảnh hưởng của thành phần cấu tạo hạt

Ngoài ra, S.Drusch và K.Schwars [4] nhận thầy rằng kích thước của hạt dầu trong hạt bột sau khi sấy bị ảnh hưởng bởi loại và hàm lượng tinh bột, hàm lượng dầu cá và tổng hàm lượng chất khô Khi sử dụng tinh bột có độ nhớt trung bình làm chất bao với tỉ lệâ là 40%, kích thước hạt dầu trong nhóm 50% trong hệ nhũ là 1.3µm, kích thước này tăng lên 8,18µm và 7,16µm sau khi sấy

ở nhiệt độ 160oC và 210oC Hiện tượng này cũng xãy ra khi ta sử dụng chất bao là tinh bột có độ nhớt thấp ở tỉ lệ 40%, nhưng khi ta giảm tỉ lệ tinh bột và dầu xuống còn 20% và 10% thì hạt dầu lại không tăng kích thước Với hệ nhũ chỉ có 30% tổng lượng chất khô, không có sự thay đổi kích thước hạt dầu trước và sau khi sấy phun Như vậy khi sử dụng hàm lượng dầu lớn (50%) và tổng lượng chất khô của hệ nhũ cao (45%) sẽ làm cho sản phẩm bột dầu cá không được ổn định, một lượng lớn chất béo sẽ không được vi bao Ở hàm lượng dầu 50%, với nhiệt độ sấy là 160/60oC, khi ta lần lượt sử dụng loại chất bao có độ nhớt thấp

và trung bình thì có 4,3% và 8,8% chất béo không được vi bao tương ứng (bảng 5).

Bảng 5: Kết quả phân tích bột dầu cá sau khi sấy phun về các chỉ tiêu

lượng dầu bề mặt, kích thước hạt dầu, mức độ oxi hoá chất béo[4].

S.Drusch và K.Schwars [4] cũng rút ra kết luận rằng thành phần của hạt bột ảnh hưởng lớn đến độ rỗng của hạt Độ rỗng của hạt tăng khi hàm lượng tinh bột và dầu thấp (hàm lượng sirup cao) khi so sánh với hệ nhũ có cùng nồng độ chất khô Độ rỗng của hạt bột ảnh hưởng đến mức độ oxi hoá của sản phẩm bột dầu cá còn cả hàm lượng dầu bề mặt do nó tạo điều kiện cho O2 khuyếch tán từ ngoài váo trong hạt trong suốt quá trình bảo quản

c) Tổng hàm lượng chất khô: