Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
BÀI 2: PHỤ GIA TẠO NHŨ

BÀI 2: PHỤ GIA TẠO NHŨ

Tải bản đầy đủ - 0trang

-



Ester của polyglycerol và acid béo



 Chỉ tiêu:

Bảng 1.1.1. Chỉ tiêu chất lượng của dầu thực vật

Hàm lượng trong mỗi

thành phần



Hàm lượng trong 100g



Năng lượng



126kcal



900kcal



Chất đạm



0



0



Chất béo toàn

phần



14g



100g



Trans fat



0



0



Hydrat cacbon



0



0



Đường



0



0



Cholesterol



0



0



Natri



0



0



1.1.2. Nước:

Nước là một hợp chất hóa học của oxy và hiđrơ, có cơng thức hóa học là H 2O. Với

các tính chất lí hóa đặc biệt (ví dụ như tính lưỡng cực, liên kết hiđrơ và tính bất thường

của khối lượng riêng) nước là một chất rất quan trọng trong nhiều ngành khoa học và

trong đời sống.

Nước là một dung mơi tốt nhờ vào tính lưỡng cực. Các hợp chất phân cực hoặc có

tính ion như axít, rượu và muối đều dễ tan trong nước. Tính hòa tan của nước đóng vai

trò rất quan trọng trong sinh học vì nhiều phản ứng hóa sinh chỉ xảy ra trong dung dịch

nước.Nước tinh khiết khơng dẫn điện.



Về mặt hóa học, nước là một chất lưỡng tính, có thể phản ứng như một axit hay

bazơ. Ở 7 pH (trung tính) hàm lượng các ion hydroxyt (OH-) cân bằng với hàm lượng

của hydronium (H3O+). Khi phản ứng với một axit mạnh hơn thí dụ như HCl, nước

phản ứng như một chất kiềm.

1.2.



Tổng quan về phụ gia:



1.2.1. Lecithine:

 Cơng thức hóa học:



Hình 1.2.1. Cơng thức cấu tạo Lecithine

 Đặc điểm

-



Phân tán trong nước.



-



Tan tốt trong dầu, các dung mơi khơng phân cực.



-



Kí hiệu E 322.



-



HLB = 3-4 (đối với lecithin phân cực thấp), HLB = 10-12 (đối với lecithin hiệu

chỉnh)



 Độc tính: Lecithine khơng độc tính. Trong ngành cơng nghiệp thực phẩm có sử

dụng nhiều như trong bánh kẹo nó làm giảm độ nhớt, thay thế các nguyên liệu

đắt hơn, kiểm soát đường kết tinh và tính nóng chảy của sơ cơ la, giúp đồng

nhất trong việc pha trộn các thành phần, cải thiện dòng đời cho một số sản

phẩm. Trong bơ thực vật, đặc biệt là bơ có chứa hàm lượng chất béo cao (>

75%), lecithin được thêm vào là "chống bắn tung tóe" khi chiên.

 Cơ chế tác dụng:

Cơ chế cụ thể của lecithine xảy ra trong hệ nhũ tương như sau. Phản ứng hóa học

tạo các chất mong muốn sẽ xảy ra khi ta đưa lecithine vào các hệ nhũ tương này để

làm bền hệ nhũ tương. Có 2 cách để các phân tử chất phản ứng gặp nhau:



-



Cách thứ nhất: Các phân tử phản ứng của lecithine thấm qua lớp màng chất hoạt

hóa bề mặt ra ngồi và gặp nhau. Nhưng thực tế thì phản ứng theo cách này là

rất nhỏ, không đáng kể.



-



Cách thứ hai: Khi các hạt vi nhũ tương của lecithin và phospholipid của dầu

gặp nhau, nếu có đủ lực tác động thì 2 hạt nhỏ có thể tạo thành một hạt lớn hơn.

Các chất phản ứng trong 2 hạt nhỏ sẽ hòa trộn, phản ứng xảy ra trong lòng hạt

lớn và sản phẩm mong muốn được tạo thành



Khi các phân tử lecithine và phospholipid của dầu gặp nhau sẽ tạo nên sức căng bề

mặt. Khi 2 chất lỏng khơng tan trộn lẫn với nhau thì giữa bề mặt phân pha của 2 chất

lỏng này sẽ xuất hiện các ứng suất do sức căng bề mặt tạo nên. Năng lượng bề mặt là

đại lượng tỉ lệ thuận với sức căng bề mặt và diện tích phân pha. Để ổn định hệ nhũ

tương người ta cần cho các chất hoạt động bề mặt như lecithine. Các chất này làm

giảm sức căng bề mặt của nước, góp phần giảm năng lượng bề mặt. Do đó làm bền hệ

nhũ tương.

1.2.2. Lauryl sulfate:

Lauryl sulfate là một chất tẩy rửa và chất hoạt động bề mặt được tìm thấy trong

nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân (xà phòng, dầu gội đầu, kem đánh răng …). Lauryl

sulfate là chất tạo bọt rất hiệu quả.

Công thức hóa học của nó là CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)nOSO3 Cấu trúc khơng gian:



Hình 1.2.2. Cấu trúc khơng gian của Lauryl sulfate

 Cấu trúc hóa học:



Hình 1.2.3. Cấu trúc hóa học của Lauryl sulfate

 Cơ chế tác dụng:



Chất hoạt động bề mặt làm giảm sức căng bề mặt của nước. Các phân tử Lauryl

sulfate hấp phụ lên bề mặt pha lỏng tạo thành một chất hấp phụ hydrat hóa rất mạnh và

hình thành một áp suất, tạo cho các hạt dầu độ bền vững rất lớn, cản trở sự kết dính

chúng lại với nhau.

Lauryl sulfate có các nhóm có cực như các hợp chất sulfonat hoặc etoxysulfat

được gắn vào các chuỗi hyđrocacbon. Các nhóm tổng hợp này mang điện âm, chúng

chỉ liên kết yếu với các ion (của sắt, magiê, canxi) trong nước và nhờ đó khả năng của

nó vẫn rất tốt.



Chương 2: Quy trình thí nghiệm



2.1. Viết quy trình dưới dạng sơ đồ khối:



Mẫu 0: là mẫu trắng

Mẫu 1: Lecithine

Mẫu 2: Lauryl sunfat

Lưu ý: Lecithin tan trong dầu nên đánh tan Lecithin trong dầu trước còn Lauryl

sulfat tan trong nước thì nên đánh tan Lauryl sulfat trong nước trước.



2.2. Kết quả thí nghiệm – bàn luận:

 Hiện tượng:

-



Sau khi đánh dung dịch có màu đục giống sữa có nhiều hạt nhỏ li ti.



-



Sau một thời gian dung dịch bắt đầu tách lớp.



 Giải thích:

Sau khi đánh thì kích thước các hạt micell và nước đều có kích thước rất nhỏ,

nằm lẫn lộn và phân tán khá đều trong dung dịch nên ta thấy dung dịch đục như sữa.

Sau một khoảng thời gian thì các hạt micell liên kết với nhau và lớn dần, các hạt nước

và dầu tách nhau ra, nước nặng hơn nên chìm xuống, dầu nhẹ hơn nên nổi lên trên tạo

nên các lớp dung dịch khác nhau.

 Thí nghiệm 1: Hệ dầu/nước (O/W).



Hình 2.2.1. Kết quả thí nghiệm 1

Mẫu sắp xếp theo thứ tự 0-2 từ trái sang phải



Bảng 2.2.1. Kết quả thử nghiệm của ba mẫu trong hệ dầu nước



Mẫu



M0



M1



M2



Thời gian tách

lớp



1p



1p30



2p



Chiều cao O/W

(cm)



0,8/2,4



0,6/2,5



0,6/2,6



Trạng thái



Lớp sát vành

gần như đồng

nhất,phần giữa

nhiều bọt nhỏ.



Có nhiều bọt,

hồn tồn khơng

đồng nhất.



Có nhiều bọt trên

lớp dầu, khơng đồng

nhất



Màu sắc



Dầu trên có

màu vàng nhạt, lớp

dưới có màu trắng

đục.



Dầu trên có

màu vàng nhạt, có

bọt, lớp dưới trắng

đục.



Dầu trên có màu

vàng đậm, lớp dưới có

màu trắng đục.



 Bàn luận: thời gian tách lớp của ba mẫu có sự khác biệt: M0
-



Độ dày lớp nhũ của M1 giống M2 (0,6).



-



Độ dày lớp nhũ của M3 lớn nhất (0,8).



-



Như vậy khi thêm phụ gia tạo nhũ vào thực phẩm thời gian tách lớp lâu hơn và

nhũ bền hơn.Trong hệ dầu trong nước thì phụ gia Lauryl sunfat giúp làm bền

nhũ tương hơn lecithin.



 Thí nghiệm 2: Hệ nước/dầu (W/O). (Mẫu sắp xếp theo thứ tự 0-2 từ trái sang

phải)



Hình 2.2.2. Kết quả thí nghiệm 2

Bảng 2.2.2. Kết quả của ba mẫu thu được trong hệ nước dầu



Mẫu



M0



M1



M2



Thời gian tách

lớp



15p



20p



25p30s



0,8/2,4



0,4/2,7



0,6/2,5



Chiều cao mỗi

lớp (W/O) (cm)



Trạng thái



Khơng có bọt,

khơng có nước nổi

trên lớp dầu, dầu

nhiều hơn nước.



Khơng có

bọt, khơng có

nước nổi trên lớp

dầu, nước nhiều

hơn dầu.



Có bóng bọt ở

lớp nước, nước ít

hơn dầu.



Màu sắc



Trên vàng đậm

nhất, dưới là khối

trắng đục.



Trên màu

vàng nhạt, dưới

là khối trắng đục.



Trên màu

vàng đậm hơn M1,

dưới là khối trắng

đục.



 Bàn luận : trong hệ nhũ tương nước trong dầu.

-



Thời gian tách lớp khi thêm phụ gia dài hơn so với thời gian tách lớp của mẫu

không thêm phụ gia.



-



Độ dày lớp nhũ giảm M0>M2>M1.



-



Tác động của lecithine diễn ra tốt hơn Lauryl sunfat.



 Nhận xét:



-



Khi dùng phụ gia thì cấu trúc hệ nhũ tương được cải thiện



-



Lecithin tạo nhũ tốt trong hệ nước trong dầu



-



Lauryl sulfat tạo nhũ tốt trong hệ dầu trong nước



=> Phụ gia tan trong nước sẽ tạo nhũ tốt khi pha liên tục là nước còn phụ gia tan

trong dầu sẽ tạo nhũ tốt trong pha liên tục là dầu.



Chương 3. Trả lời câu hỏi:

1. Nêu các bước hình thành hệ nhũ tương trong thực phẩm, phân loại hệ nhũ

tương?

Các bước hình thành hệ nhũ tương thực phẩm: có sự hình thành các giọt cầu có

kích thước khá nhỏ của chất bị phân tán trong một phần khá lớn về thể tích của pha

liên tục, hiện tượng này xảy ra do các gốc ưa béo sẽ co cụm vào bên trong để lộ các

góc ưa nước bên ngồi (hay ngược lại) làm 2 pha khơng hòa tan trong nhau và có sự

tách pha hình thành nên hệ nhũ tương. Việc hình thành hệ nhũ tương đi đôi với việc

tạo nên một bề mặt liên pha quan trọng giữa 2 chất lỏng không trộn lẫn vào nhau được.

Bề mặt chia pha này sẽ tăng theo luật số mũ khi đường kính của các giọt giảm.

Phân loại :

 Hệ nhũ tương dầu trong nước

 Hệ nhũ tương nước trong dầu

 Hệ nhũ tương nước trong dầu trong nước (hệ nhũ tưởng dầu trong nước trong

dầu)

2. Trình bày cơ chế hoạt động của phụ gia làm bền nhũ tương?

Chất tạo nhũ là chất gồm 2 gốc ưa nước và kỵ nước, phần kỵ nước sẽ tương tác

với các chất béo tạo ra liên kết cầu béo và chống lại sự hợp giọt. Chất làm bề nhũ

tương phải có bề mặt liên pha bền có khả năng chống lại một cách cơ học sự hợp giọt,

phải một sức căng bề mặt liên pha lớn.

Nhũ là một hỗn hợp tương đối ổn định của một chất lỏng trong một chất lỏng, hai

chất lỏng này không tan vào nhau. Khi tạo nhũ, sự khuếch tán pha lỏng này trong pha



lỏng kia làm tăng bề mặt tiếp xúc, nghĩa là làm tăng năng lượng tự do của hệ thống. Vì

vậy, khi có chất hoạt động bề mặt, chúng làm giảm sức căng bề mặt phân chia pha, tức

là làm giảm năng lượng tự do bề mặt, do đó làm tốc độ kết dính của các hạt chậm lại

nên hệ trở nên bền hơn về mặt nhiệt động.

Chất hoạt động bề mặt có khả năng tạo nhũ (bền nhũ) là do chúng có khả năng di

chuyển đến và chất chứa trên bề mặt phân chia pha giữa hai chất lỏng mà trong trường

hợp này là bề mặt các hạt micell.

Chất hoạt động bề mặt là chất có khả năng làm thay đổi năng lượng bề mặt mà nó

tiếp xúc. Tính hoạt động bề mặt có thể dẫn đến hai hiệu ứng hoàn toàn riêng lẻ:

-



Làm giảm sức căng bề mặt phân chia pha



-



Tạo một lớp phân chia bề mặt



-



Tạo các điện tích cùng dấu trên bề mặt pha phân tán các lực tĩnh điện sẽ chống

lại lực hút vanderwall giữa các giọt lỏng.



-



Tạo hệ các giọt lỏng phân tán có kích thước các giọt nhỏ và đồng đều.



-



Tạo độ nhớt cao trong pha liên tục.



Chất hoạt động bề mặt gồm hai phần: phần có ái lực với nước hay phần đầu (head

hyprophilic) và phần kỵ nước hay phần đuôi (tail hyprophilic). Nếu lực tương tác giữa

các phân tử của một chất lỏng không tan vào nước nhỏ hơn lực tương tác giữa các

phân tử chất lỏng đó với các phân tử nước thì khi cho một lượng nhỏ chất lỏng đó vào

nước, chất lỏng sẽ lan ra trên bề mặt thành một màng đơn phân tử. Khi chất lỏng là

chất hoạt động bề mặt thì nhóm phân cực sẽ hướng vào nước, còn nhóm khơng phân

cực hướng ra khơng khí.

Chọn chất nhũ tương thường gồm 2 chất: một chất rất háo nước và một chất rất

háo dầu, và tìm 2 tỉ lệ phù hợp để phối trộn sẽ có tác dụng làm bên nhũ tương tốt hơn

nếu dùng từng chất một.

3. Trình bày tính chất và cơ chế hoạt động của phụ gia sử dụng trong bài ?

Phụ gia lecithine được sử dụng trong bài có 2 đầu ưa nước và kị nước. Đầu ưa dầu

sẽ bị bao trùm bởi các cầu béo và đầu ưa nước sẽ bị bao trùm bởi các cầu nước gắn kết

chúng lại với nhau trở thành nhũ tương.

4. Trình bày tác hại có thể xảy ra khi sử dụng sai những phụ gia trong bài thí

nghiệm?

-



Khơng đạt được mục đích của thí nghiệm.



-



Hệ nhũ tương tạo ra không đạt yêu cầu.



-



Ảnh hưởng đến màu sắc làm giảm giá trị cảm quan.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

BÀI 2: PHỤ GIA TẠO NHŨ

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×