Báo cáo Phụ gia làm bền nhũ tương

æ leä theå tích pha Moái quan heä veà löôïng giöõa hai pha coù theå bieåu thò qua nhieàu hình thaùi. Thöïc teá, nhuõ töông ñöôïc hieåu laø moät heä coù pha lieân tuïc chieám phaàn traêm theå tích cao. Vieäc bieåu thò giôùi haïn phaàn traêm theå tích nhö vaäy cho moät khaùi nieäm chöa ñuùng ñaén veà nhuõ töông. Ngoaøi ra, pha phaân taùn cuõng coù theå ñöôïc bieåu thò nhö moät phaàn cuûa nhuõ. Ví duï: moät heä chöùa 54% theå tích pha phaân taùn seõ coù tæ leä theå tích pha laø Ф = 0,54 2/ Baûn chaát vaät lí cuûa caùc pha Ñieàu naøy raát quan troïng. Pha daàu coù theå ôû traïng thaùi loûng-raén coù ñieåm noùng chaûy töø 600C trôû leân. Töông töï pha haùo nöôùc coù theå laø nöôùc-keo raén, theâm vaøo ñoù moät trong hai pha hoaëc caû hai pha coù theå chöùa nhöõng haït raén phaân taùn. Veá baûn chaát söï chaát chöùa vaø phaân taùn nhöõng haït raén coù theå boå sung moät soá tính chaát moät caùch roõ reät cho baát kì moät nhuõ cô baûn naøo ñöôïc noùi ôû treân. 3/ Baûn chaát cuûa chaát taïo nhuõ Neáu noùi ñeán moät heä nhuõ chöùa 3 pha chính (lieân tuïc, phaân taùn vaø phaân caùch) thì chaát taïo nhuõ hay baát cöù moät hôïp chaát hoaït ñoäng beà maët maïnh naøo cuõng coù moät vai troø raát quan troïng. Ví duï: trong heä nhuõ W/O chöùa 40% troïng löôïng daàu vaø 1% chaát nhuõ hoaù, tính chaát chaûy cuûa nhuõ phuï thuoäc vaøo ñoä nhôùt cuûa pha lieân tuïc, söï phaân boá nhöõng gioït nhoû vaø baûn chaát cuûa lôùp phim phaân caùch. Khi ñöa höông vaøo nhuõ, vieäc theâm höông 0,5% seõ khoâng laøm thay ñoåi ñaùng keå ñoä nhôùt cuûa heä, nhöng khi duøng höông vôùi haøm löôïng cao (treân 1,25%) thì phaûi löu yù ñeán khaû naêng bieán ñoåi ñoä nhôùt cuûa heä. Tuy nhieân neáu höông chöùa nhöõng thaønh phaàn hoaït ñoäng beà maët noù seõ taùc ñoäng lôùn ñeán kích côõ caùc thaønh phaàn vaø baûn chaát cuûa lôùp phim phaân caùch. Töông töï, tính chaát vaø tính beàn, coâng duïng coù theå bò taùc ñoäng bôûi nhöõng caáu töû trong heä. a/ Daïng nhuõ Laø moät tính chaát quan troïng cuûa nhuõ töông. Loaïi nhuõ ñöôïc xaùc ñònh thoâng qua chaát taïo nhuõ, ngoaøi ra tæ leä pha vaø phöông phaùp ñieàu cheá cuõng laø nhöõng nhaân toá quan troïng tieáp theo Coù vaøi caùch xaùc ñònh loaïi nhuõ: - Cho moät phaàn nhoû nhuõ vaøo trong daàu vaø nöôùc, neáu nhuõ hoaø tan hoaøn toaøn vaøo moâi tröôøng naøo thì pha lieân tuïc laø thaønh phaàn ñoù - Raéc boät thuoác nhuoäm tan ñöôïc trong daàu vaø thuoác nhuoäm tan ñöôïc trong nöôùc leân beà maët nhuõ, neáu loaïi thuoác nhuoäm naøo tan thì pha lieân tuïc cuûa nhuõ coù tính chaát cuûa thuoác nhuoäm ñoù. - Ño ñoä daãn ñieän baèøng moät maùy kieåm tra nhuõ. Neáu ñeøn neon khoâng saùng thì ñoù laø nhuõ O/W, neáu ñeøn neon saùng oån ñònh, roõ thì ñoù laø nhuõ W/O, neáu ñeøn neon chôùp taét lieân hoài thì ñoù laø nhuõ W/O khoâng oån ñònh hay nhuõ phöùc. b/ söï phaân boá kích thöôùc tieåu phaân Trong nhuõ bình thöôøng kích thöôùc haït phaân taùn khoâng ñoàng nhaát, coù theå bieán ñoåi treân daõy roäng. Quaù trình ñoàng nhaát laøm giaûm söï phaân boá nhöõng kích côõ thaønh phaàn vaø taïo ra moät saûn phaåm oån ñònh hôn, ñaëc hôn vaø ñuïc hôn. Söï phaân boá kích thöôùc thaønh phaàn phuï thuoäc vaøo ñieàu kieän saûn xuaát maëc duø vaäy yeáu toá chính vaãn laø loaïi chaát taïo nhuõ. Hieän nay ñeå ño kích thöôùc pha phaân taùn ngöôøi ta duøng kính hieån vi, ngoaøi ra coøn duøng phöông phaùp ño tæ leä ñoùng caën vaø söï phaân taùn aùnh saùng. c/ söï oån ñònh nhuõ Laø söï oån ñònh trong suoát quaù trình löu tröõ, cheá bieán, baûo quaûn vaø khi söû duïng nhuõ. IV/ Tính chaát bieán daïng vaø chaûy cuûa nhuõ 1/ Nhöõng yeáu toá aûnh höôûng ñeán tính chaûy cuûa nhuõ: - Ñoä nhôùt cuûa pha lieân tuïc - Ñoä nhôùt cuûa pha phaân taùn - Noàng ñoä theå tích cuûa pha phaân taùn - Baûn chaát cuûa chaát taïo nhuõ - Söï phaân boá kích côõ thaønh phaàn phaân taùn - Taùc ñoäng ñoä nhôùt ñieän Söï taùc ñoängcuûa caùc yeáu toá naøy khaù quan troïng. Trong moät vaøi saûn phaåm, yeáu toá ñoï nhôùt cuûa pha lieân tuïc cuõng coù theå aûnh höôûng ñoäc laäp ñeán ñoä nhôùt cuûa saûn phaåm, coøn haàu heát caùc saûn phaåm khaùc ñoä nhôùt cuûa noù do taùc ñoäng ñoøng thôøi bôûi nhieàu yeáu toá khaùc lieân quan ñeán thaønh phaàn vaø caùch ñieàu cheá. a/ ñoä nhôùt cuûa pha lieân tuïc: Laø yeáu toá quan troïng nhaát vì ñoä nhôùt cuûa nhuõ h tæ leä thuaän vôùi ñoä nhôùt cuûa pha lieân tuïc ho , coøn caùc yeáu toá khaùc nhö söï phaân taùn kích thöôùc thaønh phaàn vaø tæ leä theå tích pha coù aûnh höôûng lôùn ñeán h khi ho thaáp nhöng ít aûnh höôûng khi ho cao. b/ ñoä nhôùt cuûa pha phaân taùn: Theo lí thuyeát, yeáu toá naøy khoâng quan troïng neáu nhöõng haät phaân taùn laø nhöõng haït caàu cöùng. Tuy nhieân neáu nhöõng haït phaân taùn laø nhöõng haït loûng, coù theå thay ñoåi hình daïng thì ñoä nhôùt cuûa pha phaân taùn h coù theå aûnh höôûng ñeán ñoä nhôùt cuûa nhuõ töông. c/ noàng ñoä cuûa pha phaân taùn: Nhieàu coâng thöùc ñaõ ñöôïc ñöa ra ñeå xaùc ñònh noàng ñoä pha phaân taùn, haàu heát ñi töø coâng thöùc anhstanh, theå hieän moái quan heä giöõa ñoä nhôùt cuûa nhuõ töông vôùi ñoä nhôùt cuûa pha lieân tuïc ho vaø tæ leä theå tích pha Ф cuûa nhuõ: Ф = Ф 0 ( 1+ 2,5 Ф ) Coâng thöùc naøy chæ aùp duïng vôùi nhöõng nhuõ loaõng maø Ф khoâng vöôït quaù 0,02. Hatschek ñeà nghò coâng thöùc sau cho nhöõng nhuõ coù Ф > 0,5: Ф = Ф 0( 1:( 1- h Ф 1/3 )) h laø thoâng soá theå tích, baèng khoaûng 1,3 cho heä W/O. Theo nhöõng coâng thöùc naøy, ñoä nhôùt taêng theo söï taêng noàng ñoä cuûa pha phaân taùn, ban ñaàu taêng chaäm sau ñoù taêng nhanh ñeán moät giaù trò cöïc ñaïi sau khi söï ñaûo pha xaûy ra. Söï phaân boá kích thöôùc thaønh phaàn vaø baûn chaát cuûa lôùp phim phaân caùch laø nhöõng vaán ñeà ñang ñöôïc nghieân cöùu. 2. Sự phân tán kích thước thành phần nhũ tương. - Sự đồng nhũ cấu tạo ra một sự thay đổi về phân bố kích cỡ hạt phân tán. Khi đường kính trung bình giảm, diện tích bề mặt tăng và phản ứng bề mặt chung của các hạt cầu làm gia tăng một số thông số, nhưng cũng làm giảm bớt áp lực. - Khi các hạt cầu đồng nhất về đường kính, mối liên quan giữa độ nhớt của nhũ và nồng độ thể tích trở nên rõ ràng hơn, nhưng hiện tượng này lại cản trở quá trình đồng nhất kích cỡ các hạt cầu. Vì vậy về thực nghiệm, quá trình làm đồng nhất kích thước thành phần là một phương pháp có giá trị để sản xuất ra những mẻ nhũ có độ nhớt tiêu chuẩn. Rossoe đưa ra 2 công thức biểu diễn mối quan hệ giữa độ nhớt và thể tích pha, sự phân phối kích thích thành phân như sau: Đối với sự phân bố kích thước rộng: η= η0 (1-Φ)-2.5 Đối với sự phôí bố hẹp: η= η0 (1- 1.35Φ)-2.5 Độ nhớt của hệ phân tán hẹp cao hơn độ nhớt của hệ phân tán rộng, sự sai khác về độ nhớt giữa hai hệ gai tăng theo sự gia tăng giá trị Φ Sự phân phối kích thước thành phần của những cấu tử rắn, kể cả những cấu tử rắn trong nhũ Thực Phẩm cũng là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến độ nhớt, ví dụ: sự đồng nhất kem O/W mang màu vừa phân phối lại kích thước thành phần của pha phân tán, vừa bổ xung những phần tử phân tán mang màu, cả 2 yếu tố này đều ảnh hưởng đến độ nhớt. Tương tự như vậy, đối với 1 kem O/W chứa sáp, quá trình đồng nhất hoá cũng làm giảm sự tập hợp của những thể tích và do đó tăng độ nhớt của pha liên tục. Tóm lại trong tự nhiên ảnh hưởng thực của quá trình làm đồng nhất hóa kích cỡ pha phân tán lên nhũ tương mỹ phẩm có thể là tổng hợp tác động của những tác động thành phần, đó có thể là sự tổng hợp những tác động bổ xung cũng như đối kháng. 3. Bản chất của chất tạo nhũ: - Bản chất và hàm lượng của chất tạo nhũ đều có ảnh hưởng đến tính chảy của hệ nhũ, những ảnh hưởng lên tính bền của nhũ, ví duï: nhũ nước trong dầu khoáng chứa 60% trọng lượng là H2O và được ổn định bằng xà phòng Canci, thường là kem đặc. Nếu nhũ nước dầu khoáng được ổn định bằng sorbitan sesquioleate thì nhũ sẽ mềm hơn. Sự khác biệt này không chỉ do những khác nhau về sự phân tán kích thước thành phần mà còn do bản chất của lớp film phân cách. Xà phòng Canci tạo một lớp film cứng, trong khi lớp film do sesquioleate tạo ra khi được cho vào nhũ đã được ổn định bằng xà phòng canci sẽ tạo ra một nhũ mềm hơn và bền hơn hệ nhũ ổn định bằng xà phòng đơn giản. Tác động này có thể được giải thích dựa trên những khác biệt về bản chất của lớp film, lớp film xà phòng sorbital sesquioleate Ca dễ bị phá vỡ hơn lớp film xà phòng Canxi cứng. Trạng thái độ nhớt của nhũ O/W ổn định bằng xà phòng được gia tăng khi thêm vào đó những chất tạo nhũ như: cetyl alcol, glyceryl monostearat… Như những trường hợp trên, những thay đổi về bản chất của lớp film phân cách là do những ảnh hưởng lên độ nhớt cũng như tính bền. 4. Ảnh hưởng của diện 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 rệt của các hạt. Vander Walls cho rằng bất kể kích thước hạt phân tán là bao nhiêu, bán kính hiệu dụng của hạt cầu khoảng 0,003- 0,0035μm. Vì vậy, người ta đoán rằng, những tác động electroviscous sẽ lớn hơn dối với những huyền phù mịn. V- Tính chiết quang: - Hiện tượng đục ở 1 số nhũ có liên quan đến chỉ số khúc xạ hai pha. Nếu hai pha có chỉ số khúc xạ như nhau nhưng năng lượng phân tán quang học khác nhau thì nhũ trong suốt được hình thành - Đối với các loại nhũ thường, biểu hiện bên ngoài(màu sắc, trắng hay đục) và những thay đổi về kích cỡ hạt có liên quan. D(μm) Màu > 0,05 trong 0,05- 0,1 Xám, trong mờ 0,1- 1 Trắng xanh 1- 50 Trắng sữa, đục gia tăng theo sự gia tăng của D Bảng 1-Sự thay đổi màu sắc của hệ nhũ theo đường kính hạt phân tán Độ đục của nhũ phụ thuộc vào pha phân tán. Nói chung, hai pha bất kỳ nào, độ đục của nhũ tương tăng đến một giá trị cực đại giới hạn (phụ thuộc vào sự phân phối kích cỡ thành phần), sau đó nó lại độc lập với nhau phân tán (sau Cmax ). Nồng độ giới hạn đó tăng theo sự tăng kích thước của hạt. Đối với nhũ tốt, có kích thước phân tán khoảng 1μm, độ đục độc lập với nồng độ pha phân tán khi nồng độ pha phân tán lớn hơn 5%. VI – Tính dẫn điện: Nhũ tốt là nhũ ít dẫn điện, vì vậy phương pháp đo dộ dẫn điện là 1 phương pháp đơn giản để xác định loại nhũ. Sự dẫn điện nó liên quan đến sự ăn mòn điện hóa sẽ xảy ra trong những trường hợp đựng các sản phẩm trong ống nhôm thùng chứa trong các thiết bị. Với những nhũ ổn định không ion, tính dẫn điện có thể là 1 yếu tố quan trọng trong sự ăn mòn này VII- Taùc nhaân taïo nhuõ 1. Caùc loaïi chaát nhuõ hoaù Caùc chaát nhuõ hoaù laø caùc chaát hoaït ñoâng beà maët, chuùng ñöôïc haáp thuï treân beà maët phaân chia pha giöõa gioït vaø moâi tröôøng phaân taùn. Caùc chaát nhuõ hoaù khoâng nhöõng coù taùc duïng laøm beàn maø coøn quyeát ñònh caû loaïi nhuõ töông ( O/W hay W/O ), thöïc nghieäm cho thaáy raèng caùc chaát nhuõ hoaù cuûa nöôùc tan vaøo nöôùc toát hôn vaøo hidrocacbon vaø coù theå taïo neân nhuõ töông loaïi O/W coøn caùc chaát nhuõ hoaù kò nöôùc hoaø tan vaøo hidrocacbon deã hôn nöôùc vaø seõ taïo loaïi nhuõ töông W/O. Ñeå laøm chaát nhuõ hoaù coù theå duøng caùc chaát coù baûn chaát khaùc nhau: chaát hoïat ñoäng beà maët maø phaân töû cuûa chuùng chöùa nhöõng nhoùm phaân cöïc ion hoaù, chaát hoaït ñoäng beà maët khoâng ion hoaù, chaát cao phaân töû vaø ngay caû caùc loaïi boät. Ñeå coù theå haáp thuï treân beà maët phaân chia giöaõ hai chaát loûng, phaân töû chaát nhuõ hoaù phaûi chöùa caùc nhoùm khoâng phaân cöïc (cacboxyl, hidroxyl, sunfat…). Chaát nhuõ hoaù toát laø chaát co ùcaân baèng hai phaàn: phaân cöïc vaø khoâng phaân cöïc cuûa phaân töû. Ví duï: caùc muoái cuûa kim loaïi kieàm cuûa daõy axit beùo no (xaø phoøng), caùc ñoàng ñaúng cuûa muoái natri cuûa caùc axit coù maïch cacbon ngaén nhö axit fomic, axit acetic, axit propionic vaø caùc axit khaùc laø caùc chaát nhuõ hoaù toát vì trong phaân töû coù nhoùm khoâng phaân cöïc nhöng laïi öa nöôùc. Loaïi coù maïch cacbon trung bình töø 12-18 C coù hai phaàn cuûa phaân töû caân baèng nhau neân haáp thuï ñöôïc toát treân beà maët phaân chia pha ñoù laø chaát nhuõ hoaù toát. Loaïi muoái coù chöùa nhoùm hidrocacbon daøi hôn thì öa daàu neân laø chaát nhuõ hoaù khoâng toát. Moät soá loaïi chaát nhuõ hoaù: Chất nhũ hóa anion Chất nhũ hóa cation Chất nhũ hóa lưỡng tính Chất nhũ hóa không ion 2. Cân bằng ưa nước và kỵ nước: - Thuyết Griffin có thể được sử dụng để giải thích về cân bằng của nước-kỵ nước.Mỗi loại nhũ tương ứng với 1 số HLB, biểu thị mối quan hệ với H2O và với dầu, cũng như khuynh hướng nhũ hóa. - Nói chung những chất nhũ hóa có giá trị HLB từ 3-6 sẽ cho nhũ W/O trong khi những chất nhũ có giá trị HLB khoảng 7-17 sẽ tạo nhũ O/W + Giá trị HLB có thể tính được thông qua 1 số công thức: S = γB – γA -γAB γA,γB : sức căng bề mặt của lỏng A, B ; S: hệ số trải γAB : sức căng bề mặt của lớp film phân cách Xem xét giọt nhũ ở bề mặt của 1 chất nhũ tương, nếu như S>0 thì hình dạng cầu dạng bị biến mất và nó nổi lên trên bề mặt.Nếu S<0 thì tồn tại hạt cầu và là điều kiện cần thiết để đảm bảo sự ổn định của nhũ. Một số nhận định rằng giá trị HLB của 1 tác nhân gây ra biểu thị loại nhũ, không liên quan đến những khía cạnh khác như sự tương thích với các thành phần khác và các nồng độ khác của chất tạo nhũ. Giá trị HLB có thể thay đổi khi pha theâm một số chất khác. Giá trị HLB rất có ích trong việc nhận định tác động của chất tạo nhũ khác nhau lên tính chất của nhũ: tính bền, tính chảy, từ đó có sự chọn lựa những hợp chất tạo nhũ thích hợp. * Xác định HLB cho các chất bề mặt thường dùng: - Tính toán hay bằng thực nghiệm hoặc bằng cả hai + Hầu hết các este của các acid béo, của các ancol polyhydric có giá trị HLB được tính theo công thức sau: HLB = 20 ( 1 –S/A) Với S : chỉ số xà phòng hóa của ester ; A: chỉ số acid - Nhiều ester của acid béo không thể xác định S đúng được, ví dụ: như ester sáp ong. Trong trường hợp này có thể dựa vào HLB = ( E+P)/5 Với E: % khối lượng oxyethylen chứa trong hợp chất P: % khối lượng ancol polyhydric chứa trong hợp chất - Trong sản xuất, đôi khi chỉ số oxit ethylene được dung như chất ưa nước và chi sản phẩm ngưng tụ oxit ethylen ancol béo, lúc đó HLB của hợp chất theo công thức: HLB = E/5 E: % khối lượng oxy ethylene trong hợp chất - Các công thức trên chỉ áp dụng tốt cho chất hoạt động bề mặt không ion Về mặt thực nghiệm, để xác định HLB của 1 hợp chất căn bản dựa phương pháp thể tích, đối chiếu với cấu trúc hợp chất và hiệu chỉnh lại dựa trên sức căng bề mặt, sức căng bề mặt phân pha, hệ số phân pha, độ tan phẩm màu, hằng số điện môi - Trong trường hợp hệ số nhũ hoá phức tạp, có nghĩa là gồm nhiều chất nhũ hoá thì chúng sẽ đi từng cặp : 1 ưa nước, 1 ưa dầu Ví dụ : hệ nhũ phức: Sorbitan monostearate HLB=4.7 HLB của hệ được tính theo công thức gần đúng HLB = x.A + (1-x).B Với A, B là HLB của chất A và chất B - Nếu x là tỉ lệ của hợp chất có hoạt tính A thì (1-x) là tỉ lệ của hợp chất có hoạt tính B. VIII- Phương pháp sản xuất nhũ: 1 -Các giai đoạn sản xuất nhũ: Trộn lẫn các pha Làm lạnh nhũ Đồng nhất nhũ a-Hoà trộn các pha: Các yếu tố ảnh hưởng quan trọng bao gồm: nhiệt độ pha, thứ tự đưa pha vào, chất tạo nhũ, phản ứng tạo nhũ kết hợp cách pha trộn, từ đó ta có nhiều phương pháp sản xuất khác nhau. Cà hai pha được gia nhiệt đến 70oC trước khi trộn do phải đảm bảo hai pha đều ở trạng thái lỏng để sự tạo nhũ có hiệu quả khi sử dụng những thiết bị khuấy trộn đơn giản. Ngoài ra 1 số nhũ chỉ có thể được tạo thành ở nhiệt độ cao, nên phải có thiết bị gia nhiệt. Ví dụ: hòa trộn trietanol amin oleat vào pha dầu. Nếu dầu được trộn vào xà phòng ở nhiệt độ 75oC và được them vào pha nước, sẽ tạo thành 1 sản phẩm bền, lớp nhũ sẽ tạo thành tức thời không bền ở nhiệt độ thấp. Nếu cùng 1 sản phẩm đó được tạo ra bằng cách cho acid béo vào pha dầu và trietanolamin trong pha nước sẽ tạo ra lớp huyền phù mỏng ở nhiệt độ thấp hơn. Phương pháp này đảm bảo lớp đơn tạo thành không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ trộn như những hệ xà phòng khác. Ví dụ: hệ sáp ong-borax có 3 cách khác nhau để trộn 3 pha với nhau: + Cho pha phân tán vào pha liên tục + Cho pha liên tục vào pha phân tán + Cho 2 pha pha đồng thời Chỉ có 2 cách đầu là có thể tiến hành trong những thiết bị trộn đơn giản. Cách cuối thuận lợi hơn nhiều nhưng chỉ đạt được hiệu quả cao khi dung thiết bị khuấy liên tục. Đối với các phươnng pháp trên, chất tạo nhũ có thể hoà trộn trong pha này hoặc pha khác hoặc chia ra trong 2 pha. Trong trường hợp dung chất tạo nhũ là xà phòng được tạo ra ngay trong quá trình trộn thì thuận lợi hơn. Sử dụng cách 2 , nhũ bị đảo pha ở một số giai đoạn trong quá trình đưa chất pha liên tục vào để đạt được nhũ bền. Phương pháp này là phương pháp cổ điển để tạo ra nhũ thực phẩm hoặc nhũ mỹ phẩm. Phương pháp này rất khó thực hiện đối với hệ có hàm lượng pha phân tán thấp nhưng nhìn chung được dùng nhiều hơn khi không có những thiết bị khuấy hoạt động. Một số công thức như kem sáp ong-borax được tạo ra tốt nhất bằng phương pháp này. b - Giai đoạn này làm lạnh nhũ : Tốc độ làm lạnh và cách trộn trong suốt quá trình làm lạnh là những thông số quan trọng, đặc biệt là đối với nhũ có chứa hàm lượng sáp cao. Trong suốt quá trình làm lạnh, cũng có khuynh hướng thô hoá nhũ tương, cho đến khi sản phẩm đạt được nhiệt độ bền nhiệt động. Tuy nhiên không thể tiếp tục làm lạnhđến nhiệt độ phòng trong lúc khuấy vì sẽ gây ra hiện tượng sục khí. Trong trường hợp này cần làm lạnh sản phẩm trong thùng chứa và tốc độ làm lạnh được thay đổi thích hợp từ tâm thùng ra ngoài. Điều này tạo ra những khác biệt về tính chất vật lý trong thùng chứa vì những thay đổi về kích thước cũng như mức độ kết hợp của những tinh thể và những khác biệt trong phân bố kích thước hạt. c - Giai đoạn đồng nhất nhũ : để điều chỉnh những thay đổi đặc tính vật lý xảy ra trong quá trình làm lạnh, nhiều sản phẩm đòi hỏi phải khuấy trộn thêm ở giai đoạn đồng nhất nhũ. Những thay đổi này phụ thuộc vào nhiệt độ và tốc độ chuyển đổi. 2. Sự ổn định của nhũ: - Cũng như hệ keo và hệ dị thể, nhưng không bền vững do có năng lượng làm giảm năng lựong thừa này bằng cách kết dính các giọt cùng loại với nhau và cuối cùng là hệ nhũ bị phá vỡ hoàn toàn và tách ra làm 2 lớp: 1 tương ứng với tướng phân tán, 1 tương ứng với tướng liên tục và tính bền vững này sẽ tạo được đặc trưng - Hoặc bằng tốc độ phân lớp của nhũ - Hoặc bằng thời gian tồn tại của nhũ Tính bền vững của tập hợp nhũ phụ thuộc rất nhiều vào bản chất và chất lượng nhũ hoá về mặt nhiệt động học, chất nhũ hoá bị hấp thụ trên bề mặt phân cách tướng làm sức căng bề mặt phân cách tướng giảm do nó ngăn cản sự kết dính các hạt khi nó có mặt xung quang giọt. Như vậy với bản chất của chất nhũ hoá, không chỉ xác định được độ bền vững tập hợp nhũ mà còn xác định được loại nhũ tương. Chất nhũ hoá có bản chất khác nhau, có thể ở dạng: Dạng ion, hoặc không ion như chất nhũ hoá dạng dạng xà phòng Dạng cao phân tử Dạng bột rắn TH1: Sử dụng chất nhũ hoá dạng xà phòng hoặc các chất nhũ hoá dạng xà phòng, điện tích xuất hiện trên bề mặt giọt được làm bền bằng xà phòng do sự hấp thu các ion hữu cơ của xà phòng và tạo nên lớp điện tích tương ứng như sự tạo thành lớp điện tích kép trên bề mặt các hạt của sol kỵ nước điển hình, chính lớp điện tích kép này quyết định tính bền của nhũ. TH2: Sự bền vững nhũ tương đậm đặc loại O/W là sự tạo thành trên bề mặt các giọt nhũ tương các lớp nhũ hoá có dạng gel cấu thể, có độ nhớt cấu thể, có độ bền vững cao và có mức độ solvat hoá cao có mặt ngoài của lớp vỏ do bởi môi trường phân tán. Hiện tượng rất có ý nghĩa khi muốn làm tăng nồng độ của tướng phân tán vượt qua giới hạn của nhũ tương đậm đặc. TH3: Sự bền vững của các nhũ W/O bởi các xà phòng có cation hoá trị cao phức tạp hơn. Tính bền vững của các nhũ tương này là do sự có mặt của hàng rào cấu thể cơ học trên bề mặt các giọt nhũ tương. Gần đây, người ta đã tìm thấy rằng vẫn có lớp điện tích kép, dù độ dày rất mỏng vào cỡ mấy micro và chính lớp điện tích kép này cũng góp phần vào độ bền của nhũ. TH4: Sử dụng chất nhũ hoá rắn, các chất nhũ hoá rắn có thể là bột phân tán cao, có khả năng thấm ướt chọn lọc hoặc chất lỏng phân cực. Ví dụ: đất sét, thạch cao, oxit sắt, mô hông. Khi khuấy, các chất nhũ hoá rắn sẽ nằm trong chất lỏng nào mà nó thấm ướt tốt, tạo thành lớp “giáp” ngăn cản các hạt kết dính lại với nhau. Các chất nhũ hoá rắn 1 mình không đủ khả năng tạo sự bền vững cho hệ nhũ và sự xuất hiện các lớp điện tích kép hoặc lớp solvat hoá khá dày trên các hạt của chất nhũ hoá rắn. Thực ra sự bền vững này là do tác động đồng thời của các chất tạo nhũ hiện diện và điều kiện kích thước hạt rắn phải bé hơn kích thước giọt và kết dính tốt vào bề mặt hạt. Độ ổn định nhũ cần quan tâm đến nồng độ tướng phân tán Nếu nhũ chứa khoảng 0,1% tướng phân tán, ta có tướng nhũ tương đương( hệ phân tán cao), V í dụ: nhũ dầu trong nước Trong trường hợp hạt nhũ khoảng 10-5 (bằng kích thước hạt keo) không cần them các chất nhũ hoá khác đặc biệt vẫn có thể nhũ hoá, hạt nhũ có linh động điện ly do mang điện tích trên các hạt của các tướng phân tán do có sự hấp thụ các ion của chất điện ly vô cơ có mặt trong môi trường đôi khi có lượng cực kỳ nhỏ. Khi không có chất điện ly lạ thì bề mặt hấp thụ các ion OH- hoặc H+ do sự ion hoá của nước, như vậy tính bền vững của lỏng tùy thuộc vào lớp điện tích trên hạt và nồng độ hạt, ở đây nồng độ hạt vô cùng loãng nên sự va chạm của các hạt rất ít xảy ra. Nếu hệ phân tán lỏng-lỏng, chứa 1 lượng tương đối lớn tướng phân tán, ví duï: đến 74 % thể tích, ta có nhũ tương đậm đặc. Nếu hệ nhũ đơn phân tán: các giọt lớn hình cầu không bị biến dạng Nếu hệ nhũ đa phân tán, các giọt có nhiều loại hình cầu có kích thước khác nhau, giọt nhỏ di chuyển giữa các giọt lớn. Nhũ tương đậm đặc thường được chế tạo bằng phương pháp phân tán. Thể tích giọt lớn 0,1-1mm hoặc lớn hơn, có thể dùng kính hiển vi nhận dạng giọt. Các giọt trong nhũ tương đậm đặc có chuyển động Brown, giọt càng nhỏ, chuyển động càng mạnh và rất dễ sa lắng, sự sa lắng càng dễ xảy ra khi khối lượng riêng của 2 tướng càng khác biệt nhiều. Nếu tướng phân tán có khối lượng riêng bé hơn sẽ xảy ra hiện tượng sa lắng ngược, các giọt sẽ nổi lên trên bề mặt Độ bền vững của nhũ tương đậm đặc tuỳ thuộc vào bản chất của chất nhũ hóa, các chất điện ly vô cơ không làm bền hoá nhũ tương đặc hiệu vì các ion không hấp thụ đầy đủ lên bề mặt phân cách dầu và nước. Nếu hệ phân tán lỏng-lỏng chứa tướng phân tán lớn hơn 74% thể tích, ta có nhũ tương rất đậm đặc và nhũ tương gelatin hóa. Đặc biệt trong trường hợp này, có sự biến dạng giữa các giọt, làm các giọt có dạng đa diện và được ngăn cách với nhau bởi các màng mỏng của môi trường liên tục, qua kính hiển vi ta thấy hệ nhũ giống như tổ ong, làm cho cấu trúc hệ chặt chẽ, không có khả sa lắng và có tính chất giống gel, nhũ tương được gelatin hoá 3-Hạn chế 1 số nguyên tố làm phá nhũ: Nhũ tương có thể bị phá vỡ khi thêm chất điện ly hoá trị cao trong chất nhũ có tác dụng ngược trên hệ. Giả sử nhũ tương ở dạng O/W, nhũ có thể bị phá vỡ khi sử dụng thêm chất điện ly chứa ion hoá trị cao, ion hoá trị cao tác dụng với nhóm ion của chất nhũ hoá tạo những hợp chất không tan trong nước, tức chuyển từ nhũ sang trạng thái keo (bị keo tụ) Khi sử dụng thêm chất nhũ hoá có tác dụng ngược lại với chất hoá ban đầu,ví dụ: hệ O/W với chất nhũ hoá Na Oleate khi thêm vào hệ CrCl2 hoặc Cr Oleate nhũ sẽ bị phá vỡ. Giả sử nhũ tương đang ở dạng W/O khi thêm vào nhũ chất điện ly ở nồng độ cao sẽ xảy ra hiện tượng muối kết ( không phải hiện tương keo tụ) làm vỡ nhũ. Nhũ có thể bị phá vỡ nếu đưa vào hệ 1 chất hoạt động bề mặt hoặc một chất nào đó có khả năng đẩy chất nhũ hoá ra khỏi hệ. Dùng rượi anylic, nhũ O/W sẽ bị phá vỡ. Nhũ tương có thể bị phá vỡ bằng cách ly tâm, lọc, điện ly, đun nóng. Sự tăng nhiệt độ làm chất nhũ hoá dễ bị tách ra khỏi bề mặt giọt trong quá trình giải hấp phụ hoặc hoà tan chất nhũ hoá của tướng phân tán, do đó tất cả những yếu tố này phải rất cần được quan tâm trong quá trình tạo nhũ của sản phẩm thực phẩm. C- CAÙC CHAÁT PHUÏ GIA LAØM BEÀN NHUÕ TÖÔNG. Caùc chaát coù phaân töû lôùn ñöôïc öùng duïng ñeå laøm oån ñònh saûn phaåm baèng phöông phaùp nhuõ töông hoaù nhö protein, gum, tinh boät. Phaàn lôùn caùc tröôøng hôïp khi thöïc phaåm ñöôïc taïo nhuõ seõ laøm taêng tính beàn cuûa saûn phaåm vaø keùo daøi khaû naêng baûo quaûn cuûa chuùng. Thöïc phaåm ñöôïc taïo nhuõ coù nhieàu ñaëc tính raát quyù nhö tính beàn cuûa saûn phaåm, laøm giaûm söùc caêng beà maët giöõa daàu vaø nöôùc. I/ Hoaù hoïc caùc chaát taïo nhuõ Caùc chaát taïo nhuõ trong thöïc phaåm ñöôïc lieät keâ nhö sau: -lecithin vaø nhöõng chaát töông töï -ester cuûa glycerol với axit béo và axit lactic -axit hydroxycacboxylic vaø ester cuûa axit beùo -ester của polyglycerol với axit béo -ester cuûa axit beùo vaø glycol propylen hay ethylen -daãn xuaát ethoxylat cuûa monoglyxerit -ester cuûa axit beùo vaø sorbital -caùc loaïi hoãn hôïp khaùc Lecithin laø töø ñöôïc mieâu taû cho caû phosphatidylcholin vaø hoãn hôïp cuûa phospholipit. Lecithin sản xuất công nghiệp chứa các phospholipit khác nhau như phosphatidylcholin, photphatidylethanollamin và phospha