Chất Nhũ Hóa Là Gì ? Các Loại Chất Nhũ Hóa Được Ứng Dụng Quy Định Chế Biến Thực Phẩm Của Chất

Chất nhũ hóa thường được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm. Nó có mặt hầu hết trong thành phần nguyên Iiệu của các sản phẩm như nước giải khát, bánh kẹo, bơ, maragine, sữa, kem.. Việc hiểu rõ cấu trúc, tính chất vật lý, hóa học cũng như cách sử dụng của chất nhũ hóa rất quan trọng trong việc phát triển các sản phẩm thực phẩm.

Đang xem: Chất nhũ hóa là gì

Phụ gia nhũ hóa

Hệ nhũ tương là gì?

Nhũ tương là một hệ gồm hai chất lỏng không hòa tan nhưng được trộn lẫn với nhau. Trong đó, một chất lỏng sẽ tồn tại dưới dạng giọt nhỏ hay còn gọi là “ hạt phân tán” ( gọi là pha không liên tục, pha phân tán hoặc pha nội ) trong cùng một hệ, chất lỏng còn lại được gọi là pha liên tục ( pha không phân tán hay pha ngoại).

Bản chất hệ nhũ tương

Nhiều loại thực phẩm, chưa hay đã chế biến ở dạng nhũ tương tiêu biểu là: sữa tươi, kem, yaout, maragine, chocolate, nước sốt….

Tính chất hệ nhũ tương

Hệ nhũ tương là hệ không bền nhiệt động. Sự phá hủy hệ nhũ tương diễn ra như sau

Sự nổi lên hoặc lắng xuống của các giọt dưới ảnh hưởng của trong lực, khối lượng riêng của giọt nào nặng hơn sẽ có xu hướng chìm.
Sự kết tụ của các giọt giảm đột ngột các điện tích nên kéo theo làm giảm các lực đẩy tĩnh điện giữa các giọt, thường xảy ra khi thay đổi pH và lực ion. Sự kết tụ làm tăng kích thước bên ngoài của các giọt, do dó làm tăng tốc độ phân lớp.
Sự hợp giọt một cách tự phát sẽ làm tăng dần kích thước các giọt và cuối cùng dẫn đến phân chia thành hai lớp ngăn cách nhau bằng bề mặt phân chia phẳng, điện tích lúc này sẽ cực tiểu.
Sự xa lắng, sự kết tụ và các va chạm do chuyển động Brown hoặc chuyển động khuấy khác sẽ làm cho các giọt gần lại nhau.

Hệ nhũ tương

Chất nhũ hóa là gì?

Chất nhũ hóa là chất làm giảm sức căng bề mặt của các pha trong hệ và từ đó duy trì được sự ổn định cấu trúc của hệ nhũ tương. Trong cấu trúc phân tử của chất nhũ hóa có cả phần háo nước và phần háo béo.

Chất nhũ hóa được sự dụng nhằm tạo sự ổn định của hệ keo phân tán trong pha liên tục bằng cách hình thành một bề mặt điện tích trên nó. Đồng thời nó còn làm giảm sức căng bề mặt của các giọt phân tán từ đó giảm được năng lượng hình thành các giọt trong hệ. Chất nhũ hóa đa số là ester của acid béo và rượu:

Trong quá trình sử dụng, người ta thường dùng giá trị HBL để đánh giá mức độ ưa béo hay ưa nược của chất nhũ hóa. Từ đó có thể lựa chọn loại nào cho phù hợp với sản phẩm cụ thể.

Nếu HLB thấp (có nhiều gốc ưa nước hơn so với gốc ưa béo) thì chất nhũ hóa này phù hợp với hệ nước trong dầu và ngược lại.

Đặc tính của chất nhũ hóa

Các chất nhũ hóa có một trong những đặc tính sau đây:

Giảm sức căng bề mặt của một chất lỏng bằng cách làm giảm sức căng bề mặt tại bề mặt tiếp xúc của hai chất lỏng.
Nếu có nhiều hơn hai chất lỏng không hòa tan thì chất hoạt hóa bề mặt làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hai chất lỏng đó.
Khi hòa chất nhũ hóa vào trong một chất lỏng thì các phân tử của chúng có xu hướng tạo đám (micelle), nồng độ mà tại đó các phân tử bắt đầu tạo đám được gọi là nồng độ tạo đám tới hạn. Nếu chất lỏng là nước thì các phân tử sẽ nối đuôi kị nước lại với nhau và quay đầu ưa nước ra tạo nên những hình dạng khác nhau như hình cầu , hình trụ , màng.

Xem thêm: ” Wasp Là Gì – What Is The Meaning Of Wasp

Các chất cao phân tử hòa tan được trong pha liên tục và để tăng cường độ nhớt của pha này hoặc để được hấp thụ vào bề mặt liên pha.
Các chất không hòa tan và có mức độ phân chia rất nhỏ và có thể thấm ướt được bởi các hai pha, khi được hấp thụ vào bề mặt liên pha sẽ tạo ra vật chắn chống lại hiện tượng hợp giọt.

Ứng dụng của chất nhũ hóa trong sản xuất thực phẩm

Sản phẩm từ ngũ cốc.Đối với các bột hạt ngũ cốc, các chất nhũ tương không chỉ làm tăng tính chất của sản phẩm mà làm thuận lợi hơn trong quá trình chế biến. Schuster và Adams (1984) đã nghiên cứu rất kỹ về cơ chế tác động của bánh khi cho chất ổn định vào trong quá trình sản xuất. Tác động của các chất làm ổn định có nhiều mặt:

Làm tăng khả năng tạo các sản phẩm khác nhau của bột.Tăng khả năng chịu khi phối trộn bằng cơ giớiTăng khả năng giữ khí khi cho nấm men ítLàm tăng khối lượng bánhTăng kích thước bề mặt, tăng cấu trúc vật lý.Tăng khả năng bảo quảnLàm giảm lượng shorteningTăng khả năng cắt mỏng

Hình sản phẩm ngũ cốc

Phần lớn các nhà nghiên cứu tập trung nghiên cứu tính chất của lecithin để ứng dụng trong sản xuất kinh doanh. Các tính chất đó bao gồm:

Làm tăng khả năng hấp thụ nước Giảm thời gian trộnLàm tăng khả năng hoạt động của máy mócLàm tăng thời gian bảo quảnSản phẩm sữa- Cream.

Cream ở hai dạng lạnh hay dạng đông đặc do tính chất phụ gia nhũ tương. Protein và lecithin đã có tác dụng rất tốt đến chất lượng ổn định sản phẩm.

Các chất nhũ tương làm tăng phân tán của chất béo, khả năng tương tác giữa protein và chất béo, khả năng sấy, khả năng tạo hình, khả năng liên kết không khí, tăng khả năng phân tán (Flack, 1983, Walker, 1983). Ngoài ra các chất nhũ tương tăng màng protein xung quanh bọt khí trong cream.

Cream là hiện tượng nhũ tương dầu trong nước. Nhưng khi sử dụng monoglyceride thì cream lại trở thành trạng thái nhũ tương nước trong dầu( Berger, 1976). Các chất nhũ tương làm tăng khả năng tạo bọt, tăng khả năng định hình của cream khi làm lạnh, tạo độ cứng nhất định cho cream

Trong sản xuất cream, người ta thường sử dụng monoglyceride, ester polyoxyethylene sorbitan của acid béo. Hai chất nhũ tương này có hiệu quả nhất (Berger, 1986)

Ngoài ra, Flack (1985) cũng cho thấy ngoài monoglyceride xịn có thể sử dụng diglyceride, ester acid lactic của monoglyceride. Ester acid lactic của monoglyceride thường làm ổn định bọt trong cream.

Hình sản phẩm sữa

Sản xuất kẹo

Trong sản xuất kẹo, người ta sử dụng triglyceride (Amomymais 1983), Ester đường của acid béo, Ester sorbitan của acid béo.

Ester glycerol của acid béo ester propylene glycol của acid béo. Liều thường dùng khoảng 0,01-0,5% theo trọng lượng. Polyglycol được sử dụng để làm vỡ các loại kẹo (Herzing và Palamidis 1984)

Hình sản phẩm kẹo

Sản xuất Mayonnaise tiệt trùng

Sản phẩm nhũ tương Mayonnaise có thành phần cấu thành bao gồm dầu ăn, đường và muối, chất nhũ tương loại 1 và 2 và axit acetic hoặc dấm. Trọng lượng bao gồm: lượng Dầu ăn từ 55% tới 85%, đường tối thiểu 1%, muối ít nhất 0.5% và thành phần axit acetic hoặc dấm từ 0,1 đến 20% để nhũ tương có độ pH từ 2 đến 5.

Thành phần nhũ tương 1 bao gồm protein đậu nành, protein đậu, bột sữa không kem, bơ sữa và/hoặc cazein trong quá trình đun nóng có thể bị biến chất khoảng 70% và 80%. Thành phần nhũ tương 2 bao gồm monoglyceride, ethoxylate monoglyceride, polyoxyethylene sorbitan, glycerin, axit béo monoester và axit béo diester. Sản phẩm nhũ tương được thực hiện bằng cách trộn nước, đường, muối và nhũ tương 1 và 2.

Hỗn hợp này sẽ được đun nóng để các protein trong hỗn hợp này bị biến đổi ở mức độ giữa 70% và 80%, để nguội, sau đó cho thêm axit axetic hoặc giấm để hóa hỗn hợp được làm lạnh, thêm dầu ăn vào hỗn hợp được hóa chua, sau đó làm đồng nhất sản phẩm chứa dầu.

Hình sản phẩm Mayonnaise

Hàm lượng sử dụng chất nhũ hóa ?

Hàm lượng qui định ADI (lượng tiêu thụ chấp nhận được hàng ngày mg/kg cơ thể) của đa số chất nhũ hóa là không giới hạn.

Xem thêm: Mừng Tết Âm Lịch – Những Phong Tục Trong Ngày Tết Cổ Truyền

Để ổn định cấu trúc đạt được những đặc tính mong muốn về độ nhớt, hình dạng, vị và cấu trúc của sản phẩm thực phẩm người ta sử dụng chất nhũ hóa hay chất nhũ hóa chung với chất ổn định. Tuy nhiên chất nhũ hóa có liên quan đến sự an toàn sức khỏe của người tiêu dùng cho nên sử dụng những chất được công bố hợp quy, trong dang mục cho phép của BYT với một hàm lượng nhất định tùy vào loại sản phẩm thực phẩm.