Đề tài Các phương pháp vi bao dầu cá

CHÖÔNG I CAÙC KHAÙI NIEÄM CÔ BAÛN VEÀ VI BAO Khaùi nieäm Kó thuaät vi bao Theo Young S. L. (1993), kó thuaät vi bao ñöôïc ñònh nghóa nhö sau: ñoù laø kó thuaät bao goùi caùc chaát raén, loûng hay khí (chaát neàn) vaøo trong moät lôùp voû bao cöïc moûng, lôùp voû naøy seõ giöõ vaø baûo veä chaát neàn khoâng bò bieán ñoåi laøm giaûm chaát löôïng (ñoái vôùi nhöõng chaát neàn maãn caûm vôùi nhieät) hay haïn cheá toån thaát (ñoái vôùi chaát neàn deã bay hôi), noù chæ giaûi phoùng caùc chaát neàn naøy ra ngoaøi trong moät soá ñieàu kieän ñaëc bieät . Haït vi bao Haït vi bao coù kích thöôùc khoaûng micromet (>1µm). Haït vi bao coù theå chia laøm hai phaàn: phaàn nhaân vaø phaàn voû (Hình 1). Hình 1: Caáu truùc cô baûn cuûa haït vi bao[3] Caùc chaát ñöôïc vi bao coù theå ôû daïng raén, daïng loûng hoaëc khí. Nhöng ñeå coù theå vi bao ñöôïc chuùng phaûi ñöôïc chuyeån thaønh daïng dung dòch, daïng keo hoaëc daïng nhuõ töông. Söï töông thích cuûa chaát neàn vaø chaát bao laø moät yeáu toá quan troïng quyeát ñònh hieäu quaû vi bao. Vì theá maø chaát neàn luoân ñöôïc xöû lí tröôùc nhaèm naâng cao hieäu quaû vi bao. Chaát bao coù theå laø nhöõng polime thaåm thaáu ñöôïc, baùn thaám hoaëc khoâng theå thaám qua ñöôïc, tuyø thuoäc vaøo yeâu caàu vi bao maø loaïi vaät lieäu bao ñöôïc löïa choïn. Chaát bao thaåm thaáu ñöôïc laø loaïi chaát bao coù khaû naêng giaûi phoùng chaát neàn ôû nhöõng ñieàu kieän nhaát ñònh. Chaát bao baùn thaám thì khoâng cho chaát neàn thaám qua nhöng laïi cho pheùp nhöõng chaát coù phaân töû löôïng nhoû thaám vaøo. Vì vaäy, nhöõng haït naøy coù khaû naêng haáp thuï nhöõng chaát töø moâi tröôøng naøy vaø sau ñoù giaûi phoùng chuùng khi gaëp moät moâi tröôøng khaùc. Coøn chaát bao khoâng cho thaåm thaáu qua thì baûo veä chaát neàn hoaøn toaøn khoûi moâi tröôøng beân ngoaøi. Khi muoán giaûi phoùng chaát neàn thì ta phaûi duøng ñeán aùp suaát, nhieät ñoä hay hoaø tan haït vi bao vaøo dung moâi. Khaû naêng phoùng thích chaát neàn qua maøng bao coù theå ñieàu khieån thoâng qua ñieàu chænh ñoä daøy cuûa maøng naøy [3]. Caáu truùc cuûa haït vi bao Caáu truùc cuûa haït phuï thuoäc chuû yeáu vaøo baûn chaát chaát neàn vaø quaù trình laéng ñoïng cuûa chaát bao. Veà cô baûn, caâuù truùc cuûa haït coù theå chia laøm ba daïng khaùc nhau: daïng moät nhaân, daïng nhieàu nhaân vaø daïng maïng. Hình 2: Caáu truùc haït vi bao[3] Caáu truùc haït moät nhaân bao goàm moät lôpù maøng bao xung quanh nhaân, trong khi trong haït nhieàu nhaân thì coù nhieàu haït nhaân chaát neàn trong cuøng moät maøng bao. ÔÛ caáu truùc daïng maïng thì caùc haït chaát neàn phaân boá treân maøng bao. ÖÙng duïng cuûa kó thuaät vi bao Kó thuaät vi bao ñaõ ñöôïc aùp duïng töø giöõa thaäp kæ 50 ñeå bao goùi nhöõng thaønh phaàn “nhaïy caûm” trong thöïc phaåm (caùc chaát deã bay hôi, maãn caûm vôùi nhieät ñoä…) nhaèm baûo veä caùc thaønh phaàn naøy. Keå töø ñoù, caùc nhaø saûn xuaát thöïc phaåm ngaøy caøng chuù yù ñeán kó thuaät ñaày tieàm naêng naøy, baèng chöùng laø soá löôïng caùc nghieân cöùu veà lónh vöïc naøy taêng vôùi toác ñoä raát nhanh, theå hieän trong bieåu ñoà sau: Hình 3: Soá löôïng caùc nghieân cöùu kó thuaät vi bao baèng caùc phöông phaùp khaùc nhau töø 1955 ñeán 2005 [2] Chæ trong naêm 2002, ñaõ coù hôn 1.000 patent veà caùc kó thuaät vi bao môùi, 300 trong soá ñoù ñaõ ñöôïc aùp duïng tröïc tieáp vaøo quaù trình vi bao caùc thaønh phaàn cuûa thöïc phaåm. Duø hieän nay nhieàu patent raát khoù öùng duïng ñöôïc vaøo thöïc tieãn vì chi phí quaù cao, khaû naêng coâng nghieäp hoùa thaáp vaø phaïm vi öùng duïng heïp nhöng nhöõng patent naøy ñaõ ñöa ra nhöõng phöông phaùp trieån voïng cho quaù trình vi bao thöïc phaåm öùng duïng trong nhöõng naêm tôùi. Hieän nay, ngöôøi ta quan taâm nhieàu hôn ñeán vieäc ñieàu khieån söï vaän chuyeån thaønh phaàn chaát neàn qua lôùp maøng bao, nhôø ñoù coù theå caûi thieän hieäu quaû taùc duïng cuûa chaát neàn vôùi thöïc phaåm. Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, kó thuaät vi bao ngaøy caøng coù moät vai troø quan troïng hôn trong nhieàu ngaønh coâng nghieäp (thöïc phaåm, döôïc, myõ phaåm). Trong coâng nghieäp thöïc phaåm, kó thuaät vi bao ñöôïc aùp duïng treân raát nhieàu nguyeân lieäu khaùc nhau nhö caùc hôïp chaát deã bay hôi, caùc chaát höông, vitamin, tinh daàu, nhöïa daàu, vi khuaån, enzyme vaø khoaùng chaát. Töø thaäp kæ 50 trôû laïi ñaây, caùc nhaø khoa hoïc ñaõ nghieân cöùu thöïc hieän quaù trình vi bao baèng nhieàu kó thuaät khaùc nhau nhö saáy phun, saáy laïnh, eùp ñuøn, ñóa quay… treân caùc nguyeân lieäu khaùc nhau döïa vaøo ñaëc ñieåm cuûa töøng phöông phaùp. 1.3 Caùc phöông phaùp vi bao noùi chung. 1.3.1 Saáy phun ( Spray drying) [2] Kó thuaät vi bao duøng phöông phaùp saáy phun ñaõ ñöôïc thöïc hieän töø nhöõng naêm 1950. Nhöôïc ñieåm duy nhaát cuaû phöông phaùp naøy laø chæ söû duïng ñöôïc caùc loaïi chaát bao hoaø tan ñöôïc trong nöôùc ôû moät möùc ñoä nhaát ñònh vì ñeå saáy phun ñöôïc thì nhaäp lieäu phaûi ôû daïng loûng . Caùc loaïi chaát bao coù theå ñöôïc söû duïng laø: gum acacia, maltodextrin, caùc loaïi polysaccharide (alginate, carboxymethylcellulose,gum guar), caùc loaïi protein (protein huyeát thanh söõa, protein töø ñaäu, sodium caseinate). Hình 4: Quaù trình vi bao baèng phöông phaùp saáy phun [3] Gaàn ñaây cuõng ñaõ coù vaøi loaïi chaát bao môùi ñöôïc ñeà nghò. Loaïi thöù nhaát laø saûn phaåm cuûa phaûn öùng Maillard (phaûn öùng giöõa protein vaø carbohydrat ôû nhieät ñoä cao). Noù taïo ra moät maøng bao chaéc chaén coù khaû naêng baûo veä nhöõng chaát nhaïy caûm nhö daàu caù choáng laïi söï oxi hoaù . Loaïi thöù hai laø loaïi maøng bao hai lôùp (ATPSs), ñöôïc hình thaønh do söï phaân lôùp töø moät hoãn hôïp hoaø tan caùc hôïp chaát cao phaân töû trong dung moâi. Hieän töôïng naøy ñöôïc giaûi thích laø do naêng löôïng hoaø tan thaáp cuûa hoãn hôïp caùc chaát cao phaân töû. Cuï theå laø naêm 2000 hoãn hôïp PVC vaø dextran ñöôïc d ñeå vi bao vi khuaån Etrococcus foecium . Saáy laïnh [2] Saáy laïnh (Spray Cooling/Chilling) laø kó thuaät vi bao ít toán chi phí nhaát, thöôøng ñöôïc duøng ñeå bao caùc muoái voâ cô, muoái höõu cô, caùc phuï gia taïo caáu truùc, enzyme, chaát muøi vaø caùc thaønh phaàn khaùc, chuyeån chuùng thaønh daïng boät nhaèm caûi thieän khaû naêng beàn nhieät vaø thôøi gian baûo quaûn cuûa saûn phaåm. Khaùc vôùi nhöõng kó thuaät keå treân, trong kó thuaät vi bao baèng phöông phaùp saáy laïnh hay kó thuaät bao maïng (matrix encapsulation), chaát neàn seõ baùm dính leân maët ngoaøi cuûa lôùp maøng bao (thöôøng laø chaát beùo). Nhôø vaäy, caùc thaønh phaàn naøy seõ deã daøng ñöôïc giaûi phoùng khi tieáp xuùc vôùi moâi tröôøng thöïc phaåm. Tuy nhieân, ñaây cuõng chính laø nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp bôûi lieân keát trong khoái maïng giöõa chaát neàn vôùi chaát bao laø khoâng beàn. Kó thuaät vi bao söû duïng ñóa quay [2] Hình 5: Söï hình thaønh haït vi bao baèng ñóa quay [3] Trong phöông phaùp naøy, hoãn hôïp chaát neàn vaø chaát bao ñöôïc ñoå vaøo trong ñóa quay, chuyeån ñoäng quay cuûa ñóa trong huyeàn phuø cuûa chaát neàn vôùi chaát bao seõ laøm phaù vôõ chaát bao thaønh nhöõng haït coù kích thöôùc nhoû. Nhöõng haït ñöôïc vi bao bò vaêng ra ngoaøi meùp ñóa do taùc duïng cuûa löïc li taâm, nhöõng haït naøy sau ñoù ñöôïc laøm laïnh nhanh ñeå laøm taêng ñoä cöùng cho lôùp voû bao beân ngoaøi. Nhöõng haït chaát bao chöa keát hôïp ñöôïc vôùi chaát neàn seõ qua raây vaø nhaäp lieäu trôû laïi. Vi bao söû duïng ñóa quay laø moät kó thuaät ñaày trieån voïng vì naêng suaát cuûa noù coù theå cao hôn phöông phaùp saáy phun vaø saáy laïnh trong khi giaù thaønh vaän haønh quaù trình thì töông ñöông. Kó thuaät vi bao söû duïng phöông phaùp Co-extrusion [3] Hình 6: Quaù trình hình thaønh haït vi bao baèng phöông phaùp co-extrusion [3] Phöông phaùp eùp ly taâm söû duïng ñaàu phun hai doøng, chaát bao vaø chaát neàn ñöôïc bôm ñi trong hai oáng ñoàng taâm, sau khi ñöôïc phun söông ra ngoaøi quaù trình bao môùi dieãn ra. EÙp ñuøn [2] Kó thuaät vi bao baèng phöông phaùp eùp ñuøn (Extrusion) chuû yeáu ñöôïc öùng duïng treân nguyeân lieäu laø caùc chaát muøi deã bay hôi, keùm oån ñònh vôùi chaát bao söû duïng laø khoái maïng carbohydrate. Öu ñieåm cuûa phöông phaùp naøy laø hieäu quaû vi bao toát, saûn phaåm coù thôøi gian söû duïng daøi vì söï khueách taùn cuûa khoâng khí qua lôùp maøng carbohydrate raát haïn cheá. Theo phöông phaùp naøy, thôøi gian söû duïng cuûa caùc tinh daàu höông ñöôïc vi bao leân ñeán 5 naêm, thôøi gian söû duïng giaûm xuoáng chæ coøn 1 naêm neáu tinh daàu höông ñöôïc vi bao baèng phöông phaùp saáy phun, coøn neáu khoâng ñöôïc vi bao thì saûn phaåm chæ coù theå baûo quaûn trong vaøi thaùng. Tuy nhieân, phöông phaùp naøy chæ aùp duïng ñöôïc vôùi dung dòch coù noàng ñoä khaù thaáp (khoaûng 8%), ôû noàng ñoä cao hôn saûn phaåm seõ keùm oån ñònh, chaát neàn deã bò khueách taùn ra ngoaøi vaø bò oxy hoùa; theâm vaøo ñoù, chi phí cho quaù trình laø quaù ñaét. Hôn nöõa, phöông phaùp naøy chæ coù theå söû duïng moät soá raát giôùi haïn caùc vaät lieäu bao (chuû yeáu laø maltodextrin vaø tinh boät). Haïn cheá cuûa phöông phaùp naøy caùc haït chaát neàn taïo ra coù kích thöôùc lôùn (500-1000 µm) vaø loaïi chaát bao söû duïng cuõng coù giôùi haïn. Hoùa loûng chaát bao [2] Hình 7: Quaù trình vi bao söû duïng phöông phaùp saáy taàng soâi [3] Kó thuaät hoùa loûng chaát bao (Fluidized Bed) laø moät trong nhöõng kó thuaät vi bao söû duïng ñöôïc nhieàu loaïi vaät lieäu bao khaùc nhau (nhö polysaccharide, protein, chaát nhuõ hoùa, chaát beùo), vì vaäy maø kó thuaät naøy theå hieän tính linh hoaït hôn so vôùi caùc kó thuaät vi bao khaùc. Beân caïnh ñoù, phöông phaùp naøy söû duïng chaát bao daïng coâ ñaëc vaø ôû traïng thaùi noùng chaûy neân thôøi gian vi bao ngaén, naêng löôïng tieâu hao ít do löôïng nöôùc caàn bay hôi khoâng nhieàu, nhôø ñoù chi phí cho saûn phaåm giaûm ñaùng keå. Vôùi nhöõng öu ñieåm keå treân, hieän nay, ngöôøi ta ñaõ öùng duïng kó thuaät hoùa loûng chaát bao ñeå vi bao nhieàu phuï gia thöïc phaåm khaùc nhau nhö acid ascorbic, chaát taïo chua cho caùc saûn phaåm thòt cheá bieán, boät nôû, chaát höông… Kó thuaät taïo gioït tuï [2] Coù hai phöông phaùp taïo gioït tuï laø phöông phaùp ñôn giaûn vaø phöông phaùp phöùc taïp (complex). Cô cheá hình thaønh haït bao cuûa hai phöông phaùp cô baûn laø gioáng nhau, chæ khaùc veà caùch thöùc ñöôïc duøng ñeå phaân chia pha. Trong qui trình ñôn giaûn, ngöôøi ta duøng chaát ñeà solvat hoaù ñeå phaân pha coøn trong qui trình phöùc taïp söï phaân pha xaûy ra nhôø söï töông taùc giöõa hai polime tích ñieän traùi daáu. Hình 8: Sô ñoà bieåu dieãn quaù trình vi bao baèng phöông phaùp taïo gioït tuï [3] Phöông phaùp taïo gioït tuï phöùc hôïp Ñeå taïo gioït tuï, ngöôøi ta cho hai loaïi hôïp chaát cao phaân töû tích ñieän traùi daáu troän laãn trong moät dung moâi (thöôøng laø nöôùc). Chaát neàn ñöôïc phaân taùn trong dung dòch cao phaân töû (thöôøng tích ñieän döông). Dung dòch cao phaân töû thöù hai(tích ñieän aâm) ñöôïc cho vaøo sau ñoù. Söï laéng ñoïng cuûa chaát bao leân chaát neàn xaûy ra sau khi hai loaïi polyme huùt laãn nhau. Quaù trình naøy ñöôïc thuùc ñaåy baèng caùch boå sung muoái, ñieàu chænh pH hay nhieät ñoä. Ñoä daøy cuûa lôùp bao coù theå ñieàu chænh ñöôïc theo mong muoán baèng caùch kieåm soaùt quaù trình boå sung hôïp chaát cao phaân töû thöù hai. Khi söû duïng kó thuaät naøy, ta phaûi löu yù taïo ñieàu kieän moâi tröôøng thích hôïp nhaèm traùnh söï dính chuøm cuûa caùc haït sau khi ñöôïc bao boïc bôûi caùc gioït tuï. Kó thuaät RESS/SAS/PGSS [3] Chaát loûng sieâu tôùi haïn ñöôïc hình thaønh khi chaát khí ñöôïc neùn ôû aùp suaát cao, noù coù nhöõng tính chaát trung gian giöõa chaát khí vaø chaát loûng. Baát kì söï thay ñoåi nhoû naøo veà nhieät ñoä hay aùp suaát cuõng gaây ra söï thay ñoåi lôùn veà ñoä nhôùt cuûa chaát loûng sieâu tôùi haïn. Gaàn ñaây, noù ñaëc bieät ñöôïc söû duïng trong kó thuaät vi bao caùc loaïi chaát neàn nhaïy caûm vôùi nhieät ñoä söû duïng cuøng loaïi thieát bò vaø qui trình nhö saáy phun. Ñieåm khaùc bieät khi söû duïng kó thuaät naøy laø chaát neàn vaø chaát bao seõ ñöôïc hoaø tan trong chaát loûng sieâu tôùi haïn thay vì hoaø tan trong nöôùc nhö saáy phun. Vì theá maø quaù trình saáy xaûy ra ôû nhieät ñoä thaáp( T< 300C) raát thích hôïp ñeå vi bao enzim, tinh daàu höông… cuõng nhö caùc caáu töû maãn caûm vôùi nhieät ñoä khaùc. Coù raát nhieàu hôïp chaát coù theå ñaït tôùi traïng thaùi sieâu tôùi haïn nhö :nöôùc, CO2 , propan, N2. Nhöng ñeå söû duïng trong coâng nghieäp vi bao thöïc phaåm thì CO2 laø thích hôïp nhaát vì noù laø nguoàn nguyeân lieäu reû, deã tìm, coù nhieät ñoä tôùi haïn thaáp, khoâng ñoäc vaø khoâng baét chaùy.Coù raát nhieàu chaát bao coù theå ñöôïc söû duïng trong phöông phaùp naøy: loaïi coù theå hoaø tan trong CO2 sieâu tôùi haïn nhö paraffin, acrylate, polyethylene glycol, vaø loaïi khoâng theå hoaø tan nhö protein, polysaccharide. Sau ñaây laø ba phöông phaùp phoå bieán nhaát öùng duïng kó thuaät naøy. Kó thuaät RESS (Rapid expansion of supercritical solution) Trong qui trình naøy,chaát loûng sieâu tôùi haïn ñöôïc hoaø chung vôùi chaát neàn vaø chaát bao vaø ñöôïc giöõ ôû aùp suaát cao tröôùc khi hoãn hôïp naøy ñöôïc phun ra ngoaøi qua moät ñaàu phun nhoû. Söï giaûm aùp suaát ñoät ngoät naøy laøm cho chaát bao bò ñeà solvat hoaù vaø hình thaønh moät lôùp bao xung quanh haït chaát neàn. Nhöôïc ñieåm cuûa phöông phaùp naøy laø caû chaát bao vaø chaát neàn phaûi coù khaû naêng hoaø tan toát trong chaát loûng sieâu tôùi haïn. Thöïc teá thì coù raát ít caùc chaát cao phaân töû coù ñoä nhôùt thaáp coù khaû naêng hoaø tan trong CO2 sieâu tôùi haïn . Khaû naêg hoaø tan naøy coù theå ñöôïc caûi thieän nhôø söû duïng chaát hoã trôï. Kó thuaät GAS (Gas antisolvent) Chaát loûng sieâu tôùi haïn ñöôïc cho vaøo dung dòch goàm chaát neàn vaø chaát bao, hoãn hôïp naøy vaãn ñöôïc giöõ ôû aùp suaát cao. Ñieàu naøy gaây neân söï giaõn nôû veà theå tích dung dòch daãn ñeán söï keát tuûa cuûa chaát tan trong dung dòch quaù baõo hoaø, vì chaát tan ñoù chæ coù theå tan ñöôïc trong dung moâi loûng chöù khoâng hoaø tan trong hoãn hôïp dung moâi vaø chaát loûng sieâu tôùi haïn, vì theá maø dung moâi loûng phaûi coù khaû naêng hoaø tan trong chaát loûng sieâu tôùi haïn. Phöông phaùp naøy khoâng thích hôïp ñeå vi bao nhöõng hôïp chaát öa nöôùc vì nöôùc coù ñoä hoaø tan thaáp trong chaát loûng sieâu tôùi haïn. Kó thuaät PGSS (Particles from a gas-saturated solution) Ñieåm khaùc bieät cuûa kó thuaät naøy laø chaát bao khoâng hoaø tan maø phình to leân trong dung moâi sieâu tôùi haïn. Noù ñaõ môû roäng phaïm vi aùp duïng cuûa phöông phaùp vi bao söû duïng CO2 sieâu tôùi haïn laøm dung moâi do söû duïng loaïi chaát bao khoâng coù khaû naêng hoaø tan trong dung moâi naøy. CO2 laø chaát khoâng phaân cöïc, vì theá nhöõng loaïi chaát bao öa nöôùc nhö protein, polysaccharide khoâng coù khaû naêng hoaø tan maø chæ coù theå phình leân trong dung moâi naøy. Quaù trình ñöôïc thöïc hieän baèng caùch troän laãn chaát bao vaø chaát neàn vaøo trong chaát loûng sieâu tôùi haïn ôû aùp suaát cao. Chaát loûng naøy seõ thaám vaøo trong chaát bao, laøm cho noù phình ra . Khi hoãn hôïp ñöôïc nung noùng ñeán nhieät ñoä treân nhieät ñoä glass transition cuûa chaát bao noù seõ bò hoaù loûng. Khi hoãn hôïp ñöôïc phun ra ngoaøi, chaát bao keát ñoïng laïi treân chaát neàn. Hình 9: Sô ñoà bieåu dieãn quaù trình vi bao baèng phöông phaùp RESS[3] CHÖÔNG II CAÙC PHÖÔNG PHAÙP VI BAO DAÀU CAÙ Giôí thieäu veà nguyeân lieäu daàu caù vaø saûn phaåm daàu caù vi bao Daàu caù laø moät loaïi nguyeân lieäu giaøu caùc loaïi axit beùo omega-3 (omega-3LC PUFA, long chain polyunsaturated omega-3 fatty acids). Omega -3 là gì? [16]  Ñaây là những chất acid béo thiết yếu (essential fatty acids) nằm trong nhóm chất béo không bão hòa đa thể. Thiết yếu vì cơ thể không thể tự tổng hợp được mà cần phải nhờ thực phẩm mang vào. Có 3 loại Omega-3:      1- Alpha linolenic acid (ALA): có 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, ngoài chất béo Omega-3 ra, chúng cũng còn có 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 còn lại được tìm thấy trong cá tôm sò, 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 hóa ALA ra EPA.      3- Docosahexaenoic acid (DHA): Được thấy nhiều trong các loài thủy sản và trong   sữa mẹ. Nhö vaäy trong daàu caù chöùa ñeán hai loaïi omega-3 caàn thieát cho cô theå, bao goàm eicosapentaenoic acid (EPA C20:5) vaø docosahexaenoic acid (DHA C22:6). Sau đây là một vài thí dụ về Omega-3 ở một số loài 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, tôm tép 0.3, sò 0.5-0.7g (USDA Nutrient database for standard reference).  Ích lôïi cuûa daàu caù 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 có 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 nói trên? Từ nhận xét nầy, người ta mới tìm ra được chất Omega -3 trong mỡ cá. Rất nhiều công trình khảo cứu khoa học đã nói 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. Caùc 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 Daàu cá cũng được biết đến như một loại trị và ngăn chặn nhiều loại ung thư hữu hiệu. Moät 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 có trong dầu cá giúp bảo vệ chống lại bệnh nổi ban da khi có tuổi, một trong những nguyên nhân chính làm mù mắt và hội chứng khô mắt trong đó chức năng của tuyến nước mắt hoạt động không tốt và giác mạc bị sẹo. 4. Giảm các bệnh liên quan đến tim mạch Moät nghiên cứu gần đây ở Đan Mạch đã chỉ ra rằng dùng dầu cá có tác dụng làm giảm lượng đường trong máu đồng thời giảm các bệnh về tim mạch. Nhöõng 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 có một thân hình cân đối đồng thời giảm bớt nguy cơ mắc các bệnh tim mạch vì omêga-3 có trong dầu cá sẽ đốt cháy năng lượng thừa. Ngoaøi ra còn có 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). Tóm lại Omega-3 có ích trong việc làm hạ cholesterol và triglyceride trong máu, ngừa hiện tượng máu bị đóng cục (antithrombotic), ngừa nghẽn mạch vành và giúp điều hòa nhịp tim (antiarrythmic), nhờ đó tránh được nguy cơ chết bất đắc kỳ tử. 5.Với hệ tiêu hóa Dầu gan cá giúp chống lại loét viêm ruột kết - một bệnh của hệ tiêu hóa. Vì sao ta phaûi vi bao daàu caù? Vì nhöõng taùc ñoäng coù lôïi leân söùc khoeû con ngöôøi nhö theá neân ngöôøi ta khuyeân caùo raèng neân taêng cöôøng boå sung omega-3 baèng caùch aên nhieàu daàu caù. Cuï theå laø neân aên ít nhaát hai böõa aên coù chöùa daàu caù trong moät tuaàn, nhu caàu veà omega-3 ôû phuï nöõ laø 1,1g/ngaøy vaø ôû ñaøn oâng laø 1,6g/ngaøy Để coù 1,3g Omega-3 nguồn gốc thủy sản (EPA+ DHA), thì cần:             70 g cá salmon Atlantic (cá nuôi) 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 . Vieäc thay ñoåi thoùi quen aên uoáng haèng ngaøy (aên nhieàu caù hôn) thöôøng raát khoù khaên thì nhöng ta coù theå ñôn giaûn boå sung daàu caù ôû daïng boät, ñaây laø saûn phaåm cuûa quaù trình vi bao daàu caù. Daàu caù daïng loûng raát deã bò oxi hoaù neân khi cho vaøo thöïc phaåm, noù laøm giaûm giaù trò cuûa thöïc phaåm vì gaây ra muøi vò khoù chòu, vì theá vi bao laø moät phöông phaùp baûo veä daàu caù khoûi taùc ñoäng cuûa moâi tröôøng nhö oxy, aùnh saùng , ñoä aåm. Toùm laïi, muïc ñích cuûa vieäc vi bao daàu caù laø : Baûo veä daàu caù traùnh khoûi bò oxi hoaù nhanh choùng, keùo daøi thôøi gian söû duïng cuûa daàu caù. Taïo caáu truùc daïng boät thuaän tieän cho vieäc baûo quaûn, phaân phoái vaø söû duïng. Boät daàu caù trong caùc saûn phaåm thöïc phaåm [17]. Saûn phaåm boät daàu caù (giaøu EPA vaø DHA) ñaõ ñöôïc boå sung trong nhieàu saûn phaåm thöïc phaåm nhö baùnh mì; caùc saûn phaåm töø söõa; baùnh nguõ coác dinh döôõng; caùc saûn phaåm nöôùc uoáng nhö bia, nöôùc traùi caây; rau troän; caùc loaïi soát. Hình 10 : Saûn phaåm baùnh mì ñöôïc boå sung boät daàu caù Nguyeân lí chung trong vi bao daàu caù Kó thuaät vi bao chaát beùo goàm hai giai ñoaïn sau [1]: Phaân taùn nhöõng haït caàu beùo kích thöôùc raát nhoû (nhoû hôn 1 µm) trong hoãn hôïp chaát bao. Coá ñònh nhöõng haït caàu beùo trong lôùp maøng bao vôùi ñöôøng kính khoaûng 25 µm (hình 10). Hình 10: Caáu taïo cuûa haït caàu beùo ñöôïc nhuõ hoùa vaø haït boät chaát beùo ñöôïc vi bao [1] Phöông phaùp xaùc ñònh hieäu quaû vi bao Ngöôøi ta xaùc ñònh chaát löôïng cuûa saûn phaåm ñöôïc vi bao döïa vaøo hai chæ tieâu chính, ñoù laø hieäu suaát vi bao (MEY: Microencapsulation Yield) vaø hieäu quaû vi bao (MEE: Microencapsulation Efficiency). Hieäu suaát vi bao laø tæ leä giöõa löôïng chaát beùo trong saûn phaåm so vôùi löôïng chaát beùo ban ñaàu trong dòch söõa [22]. Löôïng chaát beùo thu ñöôïc trong boät thaønh phaåm chính laø löôïng chaát beùo ñöôïc vi bao. Hieäu suaát vi bao ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: Hieäu quaû vi bao laø möùc ñoä caùc chaát bao coù theå baûo veä ñöôïc caùc phaàn töû vi bao beân trong noù (chaát neàn) traùnh söï hö hoûng cho ñeán khi boät thaønh phaåm ñöôïc söû duïng. Ñoù chính laø tæ leä giöõa haøm löôïng chaát beùo khoâng bò trích ly ra khoûi lôùp phim bao khi ta troän boät saûn phaåm vôùi dung moâi (petroleum ether) vaø haøm löôïng beùo toång trong boät saûn phaåm [22]. Hieäu quaû vi bao ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc döôùi ñaây: Haøm löôïng beùo töï do ñöôïc xaùc ñònh baèng löôïng chaát beùo bò trích ly bôûi dung moâi (petroleum ether) khi ta troän boät saûn phaåm vôùi dung moâi. Haøm löôïng beùo töï do bao goàm chaát beùo treân beà maët vaø chaát beùo naèm beân trong lôùp phim bao bò trích ly bôûi dung moâi [1]. Beân caïnh MEE, haøm löôïng beùo töï do cuõng laø moät chæ tieâu quan troïng ñeå ñaùnh giaù chaát löôïng boät thaønh phaåm. Trong quaù trình baûo quaûn, chaát beùo seõ deã bò oxy hoùa, laøm giaûm chaát löôïng saûn phaåm neáu nhö chuùng ôû traïng thaùi khoâng ñöôïc bao. Caùc phöông phaùp ñöôïc duøng trong vi bao daàu caù Saáy phun Qui trình vi bao Thuyeát minh qui trình Löïa choïn taùc nhaân vi bao. Chaát bao söû duïng trong kó thuaät vi bao chaát beùo baèng phöông phaùp saáy phun phaûi thoûa maõn nhöõng yeâu caàu sau: Ñoä tan toát Neáu chaát bao tan keùm trong nöôùc, chuùng seõ khoâng phaân boá ñoàng ñeàu trong dòch loûng, laøm cho khaû naêng tieáp xuùc vôùi chaát beùo bò haïn cheá, do ñoù maø hieäu suaát vi bao seõ thaáp. Hôn nöõa, söï taïo huyeàn phuø hay nhieàu chaát raén trong dòch loûng tröôùc khi saáy seõ laøm ngheõn ñaàu phun trong quaù trình phun söông. Chaát bao öa nöôùc seõ giuùp quaù trình hoøa troän ñöôïc deã daøng, ñoàng ñeàu; nhôø vaäy maø hieäu suaát vi bao seõ ñaït ñöôïc toái ña sau quaù trình cheá bieán. Khaû naêng nhuõ hoùa toát Vì chaát neàn laø chaát beùo, neân trong dòch loûng, caùc haït caàu beùo seõ daàn keát hôïp laïi vaø taùch pha vôùi pha öa nöôùc, keát quaû laø dòch loûng seõ khoâng ñoàng nhaát khi saáy. Muïc ñích cuûa quaù trình vi bao laø phaân taùn ñeàu caùc haït beùo vaø baûo veä chuùng khoâng bò bieán ñoåi döôùi taùc duïng cuûa nhieät trong quaù trình saáy phun. Do ñoù, ñeå keát hôïp deã daøng vôùi chaát neàn, ngoaøi tính tan toát, chaát bao caàn phaûi taïo ñöôïc lieân keát vôùi chaát öa beùo. Khaû naêng taïo maøng toát Ñeå quaù trình vi bao ñaït hieäu quaû cao, chaát bao caàn phaûi coù khaû naêng taïo maøng toát. Nhôø vaäy, khi lieân keát vôùi caùc haït beùo, lôùp chaát bao naøy coù theå hình thaønh moät lôùp maøng bao ngoaøi ñeå baûo veä chaát neàn beân trong. Khaû naêng taùch nöôùc toát Muïc ñích cuûa quaù trình saáy phun laø laøm boác hôi nhanh nöôùc trong caùc haït ñöôïc phun söông vaøo buoàng saáy. Neáu chaát bao coù khaû naêng taùch nöôùc keùm, ñoä aåm cuûa boät thaønh phaåm thu ñöôïc seõ cao, luùc ñoù caùc haït seõ coù khuynh höôùng keát dính vôùi nhau. Ngoaøi, ra, do khaû naêng keát dính cao, caùc haït boät taïo thaønh seõ baùm chaët vaøo thaønh thieát bò, laøm cho hieäu suaát thu hoài saûn phaåm raát thaáp. Dung dòch chaát bao trong nöôùc coù ñoä nhôùt thaáp Ñoä nhôùt cuûa heä nhuõ töông vaø söï phaân boá kích thöôùc cuûa caùc haït beùo seõ quyeát ñònh chaát löôïng vi bao cuûa saûn phaåm khi saáy phun. Ñoä nhôùt cao seõ gaây trôû ngaïi cho quaù trình phun söông, daãn ñeán haït thaønh phaåm coù kích thöôùc lôùn, thon daøi; hôn nöõa, hieäu suaát saáy cuõng thaáp. Caùc chaát bao söû duïng trong coâng ngheä thöïc phaåm chuû yeáu goàm coù caùc loaïi gum töï nhieân, carbohydrate, saùp vaø protein söõa. Trong ñoù, protein söõa vaø gum theå hieän toát haàu heát caùc yeâu caàu treân, chæ ngoaïi tröø ñoä tan khoâng toát laém. Beân caïnh ñoù, caùc carbohydrate tuy tan toát trong nöôùc, nhöng phaàn lôùn khoâng coù khaû naêng nhuõ hoùa vaø khaû naêng taïo maøng keùm. Khuaáy troän Muïc ñích coâng ngheä cuûa quaù trình khuaáy troän laø chuaån bò cho quaù trình ñoàng hoaù tieáp theo Ñoàng hoaù Muïc ñích cuûa quaù trình ñoàng hoaù laø phaân taùn caùc haït daàu ñeàu khaép trong hoãn hôïp chaát bao. Caùc haït daàu ñöôïc xeù ra caøng nhoû thì löôïng nhöõng haït daàu töï do phaân boá treân beà maët haït caøng nhoû, löôïng daàu tieáp xuùc vôùi khoâng khí caøng ít vaø keát quaû laø möùc ñoä oxi hoaù boät daàu caù trong suoát quaù trình baûo quaûn caøng giaûm. Caùc haït daàu töï do khoâng ñöôïc vi bao baùm treân beà maët haït aûnh höôûng ñeán ñoä beàn oxi hoaù cuûa saûn phaåm. Coù giaû thuyeát cho raèng daàu töï do beà maët xuaát phaùt töø söï keát tuï caùc haït daàu theo thôøi gian. Söï keát tuï cuûa caùc haït daàu trong hoãn hôïp nhuõ töông laøm taêng khaû naêng khueách taùn daàu treân beà maët haït trong quaø trình saáy, vì theá maø kích thöôùc haït daàu vaø söï oån ñònh kích thöôùc ñoù theo thôøi gian coù theå laø nhöõng yeáu toá quan troïng quyeát ñònh hieäu quaû vi bao. Cho neân ñeå oån ñònh kích thöôùc cuûa haït caàu beùo sau quaù trình ñoàng hoaù, chaát bao phaûi coù khaû naêng nhuõ hoaù vaø khaû naêng loaïi nöôùc cao, nhöõng loaïi chaát bao hay duøng ngaøy nay nhö laø gum arabic, tinh boät ñieàu chænh hoaëc protein cuûa söõa ñeàu coù hai ñaëc tính treân. Saáy phun Muïc ñích cuûa quaù trình saáy phun laø ñeå coá ñònh caùc haït daàu trong lôùp maøng bao nhaèm baûo veä caùc haït daàu khoâng bò tieáp xuùc vôùi oxi, ngaên caûn khoâng cho daàu caù bò oxi hoaù. Nghieân cöùu cuûa Kelly vaø Keogh vaøo naêm 1999 [2] ñaõ ruùt ra keát luaän raèng yeáu toá quan troïng aûnh höôûng ñeán thôøi gian söû duïng cuûa boät daàu caù laø haøm löôïng khí bò nhoát beân trong haït vaø tuyø thuoäc vaøo loaïi protein vi bao maø löôïng khí xaâm nhaäp naøy nhieàu hay ít. Sau khi saáy phun, ñoä aåm cuûa saûn phaåm döôùi 3% vaø giaù trò hoaït ñoä cuûa nöôùc döôùi 0,3 ñöôïc xem laø giaù trò an toaøn cho saûn phaåm. Thoâng soá coâng ngheä cuûa moät soá qui trình vi bao Nghieân cöùu cuûa P.M. Kelly vaø M.K. Keogh [2] söû duïng daàu caù chình ñeå tieán haønh vi bao. Daàu caù ñöôïc baûo quaûn ôû -180C sau ñoù ñöôïc naâng nhieät leân 4oC vaø sau ñoù laø 25oC [1]. Thaønh phaàn nguyeân lieäu : Caseinate, ñöôøng lactose hoaëc boät söõa gaày ñöôïc hoaø tan trong nöôùc khöû ion ôû 50-60oC, sau ñoù dung dòch ñöôïc chænh pH veà 7.0. Chaát choáng oxi hoaù ñöôïc söû duïng laø ALT 1, moät hoãn hôïp bao goàm tocopherol, ascorbyl palmitate vaø lecithin. Tæ leä daàu caù: caseinate: lactose: nöôùc laø 10:10:10:70. Ñoàng hoaù: Hoãn hôïp ñöôïc khuaáy trong maùy ñoàng hoaù cô vôùi toác ñoä caùnh khuaáy 200 voøng/phuùt sau ñoù cho vaøo maùy ñoàng hoaù aùp suaát cao moät caáp vôùi aùp löïc töø 150-500 MPa vaø soá chaëng töø 1-5 ôû 20-25oC. Saáy phun: Hoï söï duïng thieát bò saáy phun hai doøng. Nhieät ñoä khí ñaàu vaøo laø 177oC vaø ñaàu ra laø 75oC. Hoaøn thieän: Boät daàu caù ñöôïc ñoùng chaân khoâng vaø ñöôïc baûo quaûn ôû -18oC. Vôùi nhoùm nghieân cöùu cuûa Wojciech Kolanowski (2005) [5] laïi söû duïng chaát bao laø methylcellulose vì ñaõ coù moät nghieân cöùu tröôùc ñoù cho raèng methylcellulose coù taùc duïng laøm giaûm kích thöôùc caùc haït daàu trong pha lieân tuïc. Thaønh phaàn nguyeân lieäu: Methylcellulose METHOCEL A15 ñöôïc söû duïng laøm chaát bao. Maltodextrin ñöôïc duøng nhö chaát bao hoã trôï. Lecithin cuûa ñaäu naønh ñöôïc theâm vaøo nhö chaát nhuõ hoaù hoã trôï ñeå taêng cöôøng hieäu quaû cuûa quaù trình ñoàng hoaù. Chaát choáng oxi hoaù ñöôïc söû duïng laø a-tocopherol vaø lycopene. Vôùi moãi g EPA vaø DHA coù trong daàu caù thì löôïng a-tocopherol caàn thieát laø 5-6 mg. Thaønh phaàn nguyeân lieäu ñöôïc cho trong baûng sau: Baûng 1: Thaønh phaàn nguyeân lieäu trong heä nhuõ chuaån bò cho quaù trình vi bao daàu caù do Wojciech Kolanowski (2005) [5] ñeà nghò Constituent Composition of samples Sample A, B, C-200 Sample A, B, C-400 Methylocellulose 28.37 27.88 Maltodextrin 14.18 13.94 Lecithin 0.71 0.70 Fish oil 10.87 27.88 Deionized water 945.85 929.58 Total solids in prepared emulsiona 54.14 70.41 Estimated fish oil level in dry base ca. 200.0 ca. 400.0 Wall:core (fish oil) ratio 3:1 1.5:1 Maltodextrin ñöôïc hoaø tan trong nöôùc laïnh, sau ñoù laàn löôït cho vaøo dung dòch methylcellulose, lecithin, daàu caù. Saáy phun: Söû duïng maùy saáy phun moät doøng vôùi ñöôøng kính loã phun laø 500µm. Nhieät ñoä khí vaøo laø 160oC, khí ra laø 65oC. Baûo quaûn: Hai loaïi boät daàu caù coù haøm löôïng daàu khaùc nhau laø 200 vaø 400g/kg ñöôïc ñem ñi baûo quaûn trong 32 ngaøy ôû nhöõng ñieàu kieän khaùc nhau (baûo quaûn ôû nhieät ñoä phoøng hay nhieät ñoä thaáp (5oC);tuùi bao goùi coù chöùa khoâng khí hay ñöôïc huùt chaân khoâng hoaøn toaøn) nhaèm theo doõi söï oxihoaù xaûy ra trong saûn phaåm. Moät nghieân cöùu khaùc cuûa S.Drusch vaø K.Schwarz [4] ñaõ ñi saâu nghieân cöùu tính chaát cuûa hai loaïi tinh boät bieán tính trong chöùc naêng vi bao daàu caù. Thaønh phaàn nguyeân lieäu: Gum arabic ñaõ ñöôïc bieát ñeán nhö moät chaát bao lí töôûng cho caùc phuï gia taïo muøi vò, tuy nhieân noù laïi laø loaïi chaát bao ñaét tieàn. Tinh boät n-OSA (n-octenylsuccinate-derivatised starch) laø loaïi vaät lieäu tieàm naêng coù khaû naêng nhuõ hoaù toát coù theå thay theá gum arabic . Hình 11: Coâng thöùc caáu taïo cuûa n-OSA [4]. Ngöôøi ta ñi khaûo saùt tính chaát cuûa hai loaïi tinh boät n-OSA ôû cuøng noàng ñoä nhöng coù ñoä nhôùt khaùc nhau. Moät loaïi coù ñoä nhôùt 132mPas ôû haøm löôïng 30% chaát khoâ ôû 25oC ñöôïc goïi laø tinh boät coù ñoä nhôùt thaáp (L), moät loaïi coù ñoä nhôùt 340mPas ôû cuøng noàng ñoä vaø nhieät ñoä nhö treân ñöôïc goïi laø tinh boät coù ñoä nhôùt trung bình(M). Coù 3 thí nghieäm khaùc nhau veà toång noàng ñoä chaát khoâ vaø pH cuûa hoãn hôïp nhuõ töông. Thí nghieäm thöù nhaát coù toång noàng ñoä chaát khoâ laø 30%, khoâng ñieàu chænh pH. Thí nghieäm 2 toång chaát khoâ laø 30%, pH=4,5. Thí nghieäm 3 toång chaát khoâ laø 45% vaø khoâng chænh pH. Trong 3 thí nghieäm treân coù 5 yeáu toá laø haøm löôïng tinh boät söû duïng, loaïi tinh boät, haøm löôïng daàu caù, aùp suaát ñoàng hoaù vaø soá chaëng ñoàng hoaù ñöôïc khaûo saùt ôû 2 caáp ñoä nhö trong baûng2 nhaèm tìm ra ñieàu kieän ñoàng hoaù toái öu. Baûng 2: Caùc yeáu toá thay ñoåi nhaèm muïc ñích toái öu hoaù quaù trình ñoàng hoaù heä nhuõ [4]. Factor Low level (−1) High level (+1) Homogenisation pressure 200/50 bar 500/100 bar Number of passes 1 2 Type of starch medium viscosity (M) low viscosity (L) Starch content 10% 40% Oil content 20% 50% Baûng 3: Söï phaân boá kích thöôùc haït daàu sau khi qua quaù trình ñoàng hoaù töø 3 heä nhuõ coù noàng ñoä chaát khoâ vaø pH khaùc nhau [4]. Homo-genisation pressure Number of passes Type of starch Starch content Oil content Percentile of the oil droplet size (10, 50 and 90) Experiment 1: unadjusted pH; 30% total solids Experiment 2: pH 4.5; 30% total solids Experiment 3: pH 4.5; 45% total solids 500/100 2 M 40 20 0.34 0.75 1.45 0.32 0.64 1.52 0.36 0.86 1.75 200/50 1 M 40 20 0.68 1.44 2.87 0.68 1.34 2.64 0.45 1.04 1.99 500/100 1 M 10 20 0.48 1.08 2.03 0.44 1.03 2.03 0.47 1.1 2.22 500/100 1 M 40 50 0.62 1.29 2.51 0.49 1.13 2.29 0.7 1.34 2.45 200/50 1 L 40 50 0.66 1.45 4.54 0.79 1.62 3.54 0.75 1.52 3.21 200/50 1 M 10 50 0.78 1.58 3.17 0.78 1.51 3.37 0.84 1.85 4.3 200/50 2 M 10 20 0.46 1.01 1.8 0.72 1.39 2.7 0.49 1.12 2.13 200/50 1 L 10 20 0.73 1.62 3.47 0.77 1.53 2.88 0.66 1.38 2.86 200/50 2 L 40 20 0.44 1.01 1.96 0.55 1.16 2.19 0.45 1.06 2.1 500/100 1 L 40 20 0.51 1.29 16.64 0.38 0.93 1.99 0.76 1.58 3.66 200/50 2 M 40 50 0.62 1.22 2.18 0.48 1.07 1.96 0.58 1.23 2.37 500/100 2 L 40 50 0.5 5.57 30.83 0.37 0.98 2.87 0.42 1.04 2.27 500/100 2 M 10 50 0.69 2.17 4.21 0.81 1.69 3.27 0.57 1.56 3.73 500/100 2 L 10 20 0.38 0.97 5.13 0.33 0.69 1.38 0.33 0.75 1.83 500/100 1 L 10 50 0.89 11.53 33.46 0.63 1.54 4.55 0.58 1.38 4.2 200/50 2 L 10 50 0.81 2.83 34.91 0.69 1.3 2.3 0.57 1.32 3.74 Caùc yeáu toá aûnh höôûng leân ñoä beàn oxi hoaù cuûa saûn phaåm Thaønh phaàn nguyeân lieäu Chaát bao: Boät söõa gaày Khi P.M. Kelly vaø M.K. Keogh [1] duøng boät söõa gaày thay cho sodium caseinate ñeå laøm chaát bao thì khoaûng troáng trong haït, laø nôi maø löôïng khí xaâm nhaäp beân ngoaøi chieám giöõ, ñöôïc laøm giaûm ñi moät phaàn ba ( töø 21® 7ml/100 g haït). Vôùi chaát bao laø boät söõa gaày thì thôøi gian baûo quaûn cuûa saûn phaåm taêng leân töông öùng vôùi söï taêng aùp suaát ñoàng hoaù. Nhöng khi sodium caseinate ñöôïc söû duïng ñeå laøm chaát bao thì ñieàu naøy khoâng coøn ñuùng nöõa, nghóa laø khi taêng aùp suaát ñoàng hoaù thì thôøi gian baûo quaûn cuûa saûn phaåm khoâng taêng. Methylcellulose Wojciech Kolanowski [5] Methylcellulose söû duïng METHOCEL A15 laøm chaát bao, maltodextrin laøm chaát bao hoã trôï, lecithin cuûa ñaäu naønh laøm chaát nhuõ hoaù hoã trôï. Methylcellulose coù khaû naêng nhuõ hoaù toát. Tuy nhieân, quaù trình khuaáy ñaûo vaø ñoàng hoaù gaây xuaát hieän raát nhieàu boït do söï xaâm nhaäp cuûa khoâng khí, ñieàu naøy coù theå daãn ñeán caùc phaûn öùng oxi hoaù daàu trong heä nhuõ. Kích thöôùc haït boät sau khi saáy phun ôû khoaûng 10 ñeán 40 µm, caáu truùc cuûa haït boät ñöôïc cho ôû hình 12. Tuy caùc haït nhoû coù khuynh höôùng taäp hôïp laïi taïo haït to hôn nhöng ñoä oån ñònh cuûa heä nhuõ coù theå keùo daøi ñeán ít nhaát 3 giôø, thôøi gian ñoù ñaõ ñuû ñeå ta tieán haønh saáy phun. Kích thöôùc haït boät sau khi saáy phun ôû khoaûng 27µm. ÔÛ hình 13, ñöôøng cong hình sin theå hieän söï phaân boá kích thöôùc cuûa haït boät daàu caù, ñænh cao nhaát cuûa ñöôøng cong naøy theå hieän kích thöôùc trung bình cuûa haït boät. Coøn ñöôøng cong hình chöõ S theå hieän tæ leä phaàn traêm soá löôïng caùc haït boät tích luyõ ñöôïc theo söï taêng daàn cuûa ñöôøng kính (tính töø haït coù kích thöôùc nhoû nhaát ñeán lôùn nhaát trong khoái boät). Ví duï coù 75% haït coù ñöôøng kính nhoû hôn 50 µm hoaëc 50% haït coù ñöôøng kính haït nhoû hôn 27µm. Töø ñöôøng cong naøy ta thaáy caùc haït coù ñöôøng kính 10-20 µm laø loaïi haït phoå bieán nhaát, chieám 30% toång löôïng haït. Kích thöôùc haït vi bao phuï thuoäc vaøo caùc thoâng soá ñoàng hoaù, vaät lieäu bao vaø quaù trình saáy phun. Hình 12: Caùc haït daàu caù sau khi saáy phun ñöôïc chuïp qua kính hieån vi ñieän töû trong thí nghieäm cuûa Wojciech Kolanowski [5] Hình 13: Bieåu ñoà theå hieän söï phaân boá kích thöôùc cuûa caùc haït boät daàu caù trong thí nghieäm cuûa Wojciech Kolanowski [5]. N-octenylsuccinate-derivatised starch Gum arabic ñaõ ñöôïc bieát ñeán nhö moät chaát bao lí töôûng cho caùc phuï gia taïo muøi vò, tuy nhieân noù laïi laø loaïi chaát bao ñaét tieàn. Tinh boät n-OSA (n-octenylsuccinate-derivatised starch) laø loaïi vaät lieäu tieàm naêng coù khaû naêng nhuõ hoaù toát coù theå thay theá gum arabic . S.Drusch vaø K.Schwarz [4] khaûo saùt tính chaát cuûa hai loaïi tinh boät n-OSA ôû cuøng noàng ñoä nhöng coù ñoä nhôùt khaùc nhau. Moät loaïi coù ñoä nhôùt 132mPas ôû haøm löôïng 30% chaát khoâ ôû 25oC ñöôïc goïi laø tinh boät coù ñoä nhôùt thaáp (L), moät loaïi coù ñoä nhôùt 340mPas ôû cuøng noàng ñoä vaø nhieät ñoä nhö treân ñöôïc goïi laø tinh boät coù ñoä nhôùt trung bình(M). Söï töông taùc giöõa loaïi boät vaø haøm löôïng daàu aûnh höôûng lôùn ñeán kích thöôùc haït daàu sau khi ñoàng hoaù. Khi söû duïng heä nhuõ coù haøm löôïng daàu cao (50%) vaø chaát bao laø tinh boät coù ñoä nhôùt thaáp taïo neân haït daàu coù kích thöôùc to vaø töø ñoù laøm giaûm ñoä beàn cuûa heä nhuõ (Baûng 3). Ngöôïc laïi, khi söû duïng tinh boät coù ñoä nhôùt trung bình cho ta haït daàu coù kích thöôùc vöøa phaûi( 90% haït daàu coù ñöôøng kính 1,45- 2,87µm). Tuy nhieân ta coù theå caûi thieän söï oån ñònh cuûa heä nhuõ duøng tinh boät coù ñoä nhôùt thaáp laøm chaát bao maø khoâng laøm thay ñoåi ñoä nhôùt cuûa heä nhuõ baèng caùch giaûm pH cuûa heä nhuõ tröôùc quaù trình ñoàng hoaù (Xem ôû m uïc 2.1.1 E 1.d) Duøng tinh boät n-OSA coù ñoä nhôùt trung bình seõ laøm cho caùc haït daàu bò hôïp laïi taïo thaønh nhöõng haït daàu to trong haït boät sau khi saáy, laøm giaûm ñoä beàn cuûa saûn phaåm. Hôn nöõa, haøm löôïng daàu(50%) vaø tinh boät(40%) cao coäng vôùi toång noàng ñoä chaát khoâ cao trong heä nhuõ laøm taêng kích thöôùc haït daàu sau khi saáy cuõng nhö löôïng chaát beùo khoâng ñöôïc vi bao. Syrup nguõ coác [16] Vaät lieäu hay ñöôïc söû duïng laøm chaát bao beân caïnh proten laø nhöõng loaïi carbonhydrate thaáp phaân töû nhö caùc loaïi syrup hoaëc maltodextrin. Tuy nhieân loaïi chaát bao naøy laïi khoâng coù khaû naêng laøm beàn heä nhuõ töông vì theá maø daàu thöôøng ñöôïc ñoàng hoaù trong dung dòch loûng vôùi söï coù maët cuûa chaát nhuõ hoaù tröôùc roài sau ñoù hoãn hôïp nhuõ töông naøy môùi ñöôïc hoaø chung vôùi chaát bao carbonhydrate. Nhieàu nhaø nghieân cöùu ñaõ troän laãn syrup hay maltodextrin vôùi caùc loaïi protein taïo thaønh moät hoãn hôïp chaát bao. Utai Klinkesorn ñaõ tieán haønh nghieân cöùu khaû naêng laøm beàn heä nhuõ baèng caùch duøng nhieàu lôùp nhuõ hoaù bao boïc quanh gioït daàu. OÂng ta tieán haønh nghieân cöùu hai heä nhuõ, moät heä chæ ñöôïc laøm beàn bôûi chaát nhuõ hoaù laø lecithin (thaønh phaàn cuûa heä nhuõ bao goàm 15% daàu caù, 3% lecithin theo khoái löôïng), heä thöù hai ñöôïc laøm beàn bôûi lecithin –chitosan (hoãn hôïp nhuõ töông bao goàm 5%daàu caù ngöø, 1% lecithin, 0,02% chitosan, 0-25% syrup vaø dung dòch ñeäm acetate 0,1M coù pH=3). Ñieän tích cuûa haït daàu trong heä nhuõ thöù nhaát khoaûng -52mV (lecithin tích ñieän aâm) vaø ñieän tích cuûa haït daàu trong heä nhuõ thöù hai laø +57mV chöùng toû chitosan( tích ñieän döông) ñaõ haáp thuï vaø lôùp nhuõ hoaù lecithin thöù nhaát. Khi so saùnh giöõa hai heä nhuõ, heä chæ ñöôïc laøm beàn bôûi lecithin vaø heä nhuõ chöùa caû lecithin –chitosan oâng ta ruùt ra keát luaän raèng: Noàng ñoä syrup cao khoâng gaây caûn trôû quaù trình haáp phuï chitosan leân beà maët phaân chia pha. Ngöôøi ta giaûi thích raèng do syrup laø loaïi oligosaccharide öa nöôùc khoâng tích ñieän neân khoâng coù khaû naêng haáp phuï leân beà maët coù ñieän tích. Syrup (0-25% khoái löôïng) khoâng aûnh höôûng ñeán kích thöôùc trung bình cuûa haït daàu (26µm), keát quaû naøy cho thaáy söï coù maët cuûa syrup khoâng laøm caùc haït daàu keát tuï laïi vôùi nhau. Sugar beet pectin [14] Nhũ hoùa laø moät quaù trình quan troïng quyeát ñònh hieäu quaû cuûa quaù trình saáy phun sau ñoù. Heä nhuõ phaûi oån ñònh trong khoaûng thôøi gian tröôùc khi ñem ñi saáy phun. Kích thöôùc cuûa caùc haït nhuõ toát nhaát neân nhoû hôn 2µm vaø ñoä nhôùt cuûa hoãn hôïp neân thaáp ñeå traùnh hieän töôïng caêng phoàng (ballooning) caùc haït boät trong suoát quaù trình saáy ( hieän töôïng naøy seõ taïo ñieàu kieän cho moät löôïng khí nhaát ñònh xaâm nhaäp, gaây neân söï oxi hoaù trong daàu). Khi söû duïng sugar beet pectin laøm chaát bao vôùi tæ leä 1% ñeán 2%, sau hôn 3 ngaøy heä nhuõ vaãn oån ñònh. Theo Leroux et al. (2003), 2% sugar beet pectin coù taùc duïng laøm giaûm söùc caêng beà maët cuûa haït nhuõ töông ñöông vôùi 15% gum Arabic. Ñoä nhôùt cuûa heä nhuõ chöùa 2,2% sugar beet pectin laø khaù cao: vôùi tæ leä daàu laø 20% vaø tæ leä pectin laø 1,1% thì ñoä nhôùt cuûa hoãn hôïp chæ coù 14mPas, vaø con soá naøy taêng leân ñeán 179mPas khi ta söû duïng 2,2%pectin cho 50% haøm löôïng daàu. Tuy nhieân, hình chuïp töø kính hieån vi ñieän töû cho ta thaáy lôùp voû cuûa haït coù hình daïng ñeàu ñaën (Hình 14), nhö vaäy khoâng coù hieän töôïng phoàng nôû lôùp voû haït boät xaûy ra. Kích thöôùc cuûa haït boät (Baûng 4) cuõng thaáp hôn kích thöôùc trung bình cuûa haït söû duïng chaát bao laø n-octenylsuccinate-derivatised starch( 25µm). Ñieàu naøy chöùng toû trong giai ñoaïn ñaàu caûu quaù trình saáy, lôùp maøng bao phuû beân ngoaøi haït boät cuûa sugar beet pectin moûng hôn laø tinh boät n-octenylsuccinate-derivatised starch. Kích thöôùc cuûa haït daàu sau khi ñöôïc coá ñònh trong haït boät (sau khi saáy phun) ôû ña soá caùc maãu ñeàu khoâng ñoåi so vôùi kích thöôùc cuûa noù trong heä nhuõ (Baûng 4). Duy chæ coù maãu coù haøm löôïng chaát bao laø 1,1% pectin vaø haøm löôïng daàu laø 50% laø coù kích thöôùc haït daàu taêng ñaùng keå. Trong khi kích thöôùc haït daàu cuûa maãu coù cuøng haøm löôïng daàu laø 50% nhöng haøm löôïng chaát bao cao hôn 2,2% gaàn nhö khoâng ñoåi so vôùi kích thöôùc cuûa chuùng trong heä nhuõ (2µm), ñieàu naøy coù theå ñöôïc giaûi thích laø do ñoä nhôùt cao cuûa heä nhuõ cuøng vôùi tæ leä chaát nhuõ hoaù cao hôn ñaõ ngaên caûn söï keát tuï cuûa caùc haït daàu trong quaù trình suoát quaù trình saáy phun. Löôïng daàu coù theå trích li ñöôïc ôû maãu coù 50% daàu (10,3% vaø 5,5% toång löôïng chaát beùo) cao hôn löôïng naøy ôû maãu chöùa 20% daàu. Löôïng daàu naøy phaân boá treân beà maët neân raát deã bò oxi hoaù vaø aûnh höôûng ñeán chaát löôïng caûm quan cuûa saûn phaåm. Tæ leä daàu beà maët vì vaäy laø yeáu toá haïn cheá giaù trò toái ña cuûa tæ leä daàu ta coù theå vi bao. Toùm laïi sugar beet pectin laø moät loaïi vaät lieäu môùi thích hôïp laøm chaát bao cho vi bao daàu caù. Thaønh phaàn heä nhuõ goàm 2,2% chaát bao, 50% daàu caù ñöôïc xem laø toái öu veà maët chaát löôïng cuûa saûn phaåm vaø tæ leä daàu caù ñöôïc vi bao. Baûng 4: Tính chaát vaät lí cuûa haït boät daàu caù sau khi saáy phun vôùi loaïi chaát bao söû duïng laø sugar beet pectin. Hình 14: AÛnh chuïp saûn phaåm haït boät daàu caù sau khi ñöôïc vi bao vôùi löôïng chaát bao sugar beet pectin khaùc nhau (A, D:1,1%; B, C: 2,2%) vaø haøm löôïng daàu khaùc nhau (A, C: 50%; B, D:20%). Tæ leä thaønh phaàn daàu caù vaø chaát bao Wojciech Kolanowski [5] söû duïng tæ leä thaønh phaàn nhö baûng 1 ñeå vi bao daàu caù. Khi söû duïng methylcellulose laøm chaát bao vôùi tæ leä thaønh phaàn chaát bao treân chaát neàn laø 3:1 thì khoâng phaûi taát caû caùc phaân töû cellulose ñeàu thöïc hieän toát chöùc naêng bao boïc cuûa noù, ngöôøi ta quan saùt thaáy coù vaøi loã nhoû treân beà maët haït vi bao. Coù leõ do tæ leä ñoù khaù cao, ta caàn giaûm löôïng chaát bao xuoáng nhaèm traùnh laõng phí cuõng nhö ñeå hoaøn thieät caáu truùc cuûa haït boät. Hieäu suaát cuûa quaù trình vi bao treân ñaït ñöôïc cuõng khaù cao.Haøm löôïng daàu treân toång löôïng chaát khoâ laø 173g/kg vôùi maãu coù haøm löôïng daàu döï kieán laø 200g/kg töông öùng vôùi hieäu suaát laø 86,5%. Löôïng daàu khoâng ñöôïc vi bao (13,5% löôïng daàu trong maãu) coù theå ñaõ bò giöõ laïi trong buoàng saáy. OÂng cuõng quan saùt thaáy ôû caùc maãu boät coù haøm löôïng daàu caù cao (400g/kg) khi tieáp xuùc vôùi khoâng khí trong quaù trình baûo quaûn thì söï hình thaønh caùc saûn phaåm peroxide ít hôn trong maãu coù haøm löôïng daàu caù thaáp hôn (200g/kg). Ñieàu naøy chöùng toû lôùp phim bao cuûa loaïi boät daàu caù coù haøm löôïng daàu 400g/kg baûo veä chaát neàn hieäu quaû hôn. Nguyeân nhaân cuûa keát quaû naøy coù leõ laø do söï khaùc nhau trong tæ leä thaønh phaàn cuûa hai loaïi boät daàu caù. Loaïi boät 400g/kg coù tæ leä thaønh phaàn chaát bao treân daàu caù thích hôïp hôn neân taïo ñöôïc lôùp maøng bao vöõng chaéc trong khi ôû maãu 200g/kg chöùa moät löôïng cellulose ñaùng keå khoâng thöïc hieän chöùc naêng bao boïc caùc haït daàu vaø taïo ra nhieàu loã troáng treân beà maët. Thí nghieäm cuûa S.Drusch vaø K.Schwars [4] ruùt ra keát luaän raèng haøm löôïng daàu coù aûnh höôûng leân kích thöôùc cuûa haït daàu sau khi ñoàng hoùa (Baûng 3) vaø kích thöôùc haït boät daàu caù vi bao chuû yeáu bò aûnh höôûng bôûi thaønh phaàn heä nhuõ vaø ñieàu kieän saáy phun. Kích thöôùc haït giaûm töông öùng vôùi söï giaûm haøm löôïng daàu vaø tinh boät vaø kích thöôùc ñoù cuõng seõ giaûm khi ta giaûm nhieät ñoä khí vaøo vaø khí ra trong quaù trình saáy phun (Baûng 5). Tuy nhieân aûnh höôûng cuûa ñieàu kieän saáy phun leân ñöôøng kính haït lôùn hôn aûnh höôûng cuûa thaønh phaàn caáu taïo haït. Ngoaøi ra, S.Drusch vaø K.Schwars [4] nhaän thaày raèng kích thöôùc cuûa haït daàu trong haït boät sau khi saáy bò aûnh höôûng bôûi loaïi vaø haøm löôïng tinh boät, haøm löôïng daàu caù vaø toång haøm löôïng chaát khoâ. Khi söû duïng tinh boät coù ñoä nhôùt trung bình laøm chaát bao vôùi tæ leäâ laø 40%, kích thöôùc haït daàu trong nhoùm 50% trong heä nhuõ laø 1.3µm, kích thöôùc naøy taêng leân 8,18µm vaø 7,16µm sau khi saáy ôû nhieät ñoä 160oC vaø 210oC. Hieän töôïng naøy cuõng xaõy ra khi ta söû duïng chaát bao laø tinh boät coù ñoä nhôùt thaáp ôû tæ leä 40%, nhöng khi ta giaûm tæ leä tinh boät vaø daàu xuoáng coøn 20% vaø 10% thì haït daàu laïi khoâng taêng kích thöôùc. Vôùi heä nhuõ chæ coù 30% toång löôïng chaát khoâ, khoâng coù söï thay ñoåi kích thöôùc haït daàu tröôùc vaø sau khi saáy phun. Nhö vaäy khi söû duïng haøm löôïng daàu lôùn (50%) vaø toång löôïng chaát khoâ cuûa heä nhuõ cao (45%) seõ laøm cho saûn phaåm boät daàu caù khoâng ñöôïc oån ñònh, moät löôïng lôùn chaát beùo seõ khoâng ñöôïc vi bao. ÔÛ haøm löôïng daàu 50%, vôùi nhieät ñoä saáy laø 160/60oC, khi ta laàn löôït söû duïng loaïi chaát bao coù ñoä nhôùt thaáp vaø trung bình thì coù 4,3% vaø 8,8% chaát beùo khoâng ñöôïc vi bao töông öùng (baûng 5). Baûng 5: Keát quaû phaân tích boät daàu caù sau khi saáy phun veà caùc chæ tieâu löôïng daàu beà maët, kích thöôùc haït daàu, möùc ñoä oxi hoaù chaát beùo[4]. S.Drusch vaø K.Schwars [4] cuõng ruùt ra keát luaän raèng thaønh phaàn cuûa haït boät aûnh höôûng lôùn ñeán ñoä roãng cuûa haït. Ñoä roãng cuûa haït taêng khi haøm löôïng tinh boät vaø daàu thaáp (haøm löôïng sirup cao) khi so saùnh vôùi heä nhuõ coù cuøng noàng ñoä chaát khoâ. Ñoä roãng cuûa haït boät aûnh höôûng ñeán möùc ñoä oxi hoaù cuûa saûn phaåm boät daàu caù coøn caû haøm löôïng daàu beà maët do noù taïo ñieàu kieän cho O2 khuyeách taùn töø ngoaøi vaùo trong haït trong suoát quaù trình baûo quaûn. Toång haøm löôïng chaát khoâ: Baûng 6: Keát quaû phaân tích caùc chæ tieâu vaät lí cuûa haït boät daàu caù sau khi saáy phun vôùi chaát bao söû duïng laø n-octenylsuccinate-derivatised starch (heä nhuõ ñaõ ñöôïc chænh pH laø 4,5 vaø coù toång löôïng chaát khoâ laø 45%) [4]. Type of starch Starch content (%) Oil content (%) Drying conditions (Inlet/outlet), (°C) Particle size BET surface area (m2/g) True density (g/cm3) Apparent density (g/cm3) Porosity (%) 10th Percentile (μm) 50th Percentile (μm) 90th Percentile (μm) M 40 50 210/90 9.16 29.64 45.86 0.1415 0.87146 0.40654 11.2 M 40 50 160/60 4.28 22.57 39.02 0.1787 1.09432 0.43235 12.5 M 10 20 210/90 11.16 25.77 38.97 0.2978 0.95073 0.39597 11.3 M 10 20 160/60 7.00 23.93 40.34 0.2434 1.33251 0.53973 15.4 L 40 50 210/90 8.81 29.10 44.45 0.1669 0.92142 0.37385 9.7 L 40 50 160/60 3.89 23.13 40.52 0.2049 1.11676 0.4309 S.Drusch vaø K.Schwars {4}sau khi saáy phun heä nhuõ coù toång löôïng chaát khoâ laø 45% hoï thu ñöôïc keát quaû nhö sau: Kích thöôùc haït boät sau khi saáy cuûa nhoùm 50% haït trong khoaûng töø 22µm ñeán 29µm (Baûng 6) ñöôïc xem laø lôùn hôn nhieàu so vôùi kích thöôùc cuûa haït boät ñöôïc saáy töø heä nhuõ chæ coù 30% chaát khoâ (kích thöôùc haït boät laø 15µm). pH cuûa heä nhuõ : Trong nghieân cöùu nhaèm oái öu hoaù caùc thoâng soá ñoàng hoaù cuûa S.Drusch vaø K.Schwarz [4] .Khi pH khoâng ñöôïc ñieàu chænh ôû thí nghieäm thöù nhaát, 50% haït daàu coù kích thöôùc 0,75-11,53µm, 90% töø 1,45- 34,9µm( Baûng 3). Trong khi, kích thöôùc caùc haït daàu ôû thí nghieäm 2 (pH dung dòch ñöôïc chænh veà 4,5 tröôùc khi ñoàng hoaù) nhoû hôn so vôùi thí nghieäm 1: 50% haït coù kích thöôùc 0,64-1,69 µm vaø 90% haït coù kích thöôùc 1,38-4,55 µm. Ñieàu naøy ñöôïc giaûi thích laø khi pH giaûm laøm cho tính löu ñoäng cuûa caùc phaân töû tinh boät coù ñoä nhôùt thaáp giaûm theo. Khi ñoù nhoùm carboxylic bò proton hoaù vaø caû phaân töû gaàn nhö khoâng coøn ñieän tích nöõa. Caùc phaân töû tinh boät luùc naøy seõ ñöôïc saép xeáp chaët cheõ hôn treân beà maët phaân caùch giöõa daàu vaø nöôùc, taïo ra moät lôùp ngaên caùch beàn vöõng giöõa daàu vaø nöôùc töø ñoù oån ñònh ñoä beàn cuûa heä nhuõ. Chaát choáng oxi hoaù: Nghieân cöùu cuûa Wojciech Kolanowski [5] cho thaáy raèng vieäc theâm vaøo chaát phuï gia choáng oxi hoaù khoâng laøm taêng thôøi gian baûo quaûn cuûa daàu caù ôû daïng loûng. Chæ soá peroxide cuûa maãu daàu caù ñöôïc boå sung chaát choáng oxi hoaù sau quaù trình baûo quaûn thaäm chí coøn cao hôn ôû daàu caù nguyeân chaát. Nhö vaäy saûn phaåm naøo khoâng boå sung a-tocopherol vaø lycopene laïi coù ñoä beàn oxi hoaù cao hôn so vôùi cuøng loaïi saûn phaåm ñoù nhöng coù chöùa hai loaïi chaát phuï gia treân. Ngöôøi ta giaûi thích raèng coù theå do haøm löôïng chaát choáng oxi hoaù quaù cao ñaõ thuùc ñaåy phaûn öùng oxi hoaù xaûy ra. Hình 15 : Bieåu ñoà theo doõi söï oxi hoaù cuûa caùc maãu daàu caù ñöôïc boå sung caùc loaïi chaát choáng oxi hoaù khaùc nhau trong quaù trình baûo quaûn. Quaù trình ñoàng hoaù Theo nghieân cöùu cuûa S.Drusch vaø K.Schwarz [4] cho thaáy kích thöôùc cuûa 50% haït bò aûnh höôûng cuûa aùp suaát ñoàng hoaù vaø haøm löôïng daàu, trong khi soá caáp ñoàng hoaù aûnh höôûng leân kích thöôùc cuûa 90% haït. Ñieàu naøy theå hieän ôû vieäc sau khi qua maùy ñoàng hoaù moät caáp, heä nhuõ vaãn coøn nhieàu haït daàu coù kích thöôùc lôùn, chæ khi ñöôïc ñoàng hoaù laàn thöù hai thì löôïng naøy môùi giaûm xuoáng (Baûng 3). Söï aûnh höôûng cuûa caáp ñoàng hoaù thöù hai leân kích thöôùc haït caøng ñöôïc theå hieän roõ hôn khi ta taêng noàng ñoä chaát khoâ trong heä nhuõ ôû thí nghieäm 3 (Baûng 3). Duø noàng ñoä chaát khoâ taêng nhöng kích thöôùc cuûa caùc haït daàu vaãn ôû möùc trung bình so vôùi nhöõng thí nghieäm tröôùc ñoù(kích thöôùc haït to nhaát trong nhoùm 50% laø 1,85µm vaø cuûa nhoùm 90% laø 4,3µm). Toùm laïi, ñoàng hoaù heä nhuõ qua nhieàu caáp seõ hieäu quaû hôn trong vieäc giaûm kích thöôùc haït daàu hôn laø taêng aùp suaát ñoàng hoaù. Quaù trình saáy phun Nhieät ñoä Wojciech Kolanowski [5] ghi nhaän raèng nhieät ñoä cao trong quaù trình saáy phun cuõng laøm taêng söï oxi hoaù. Chæ soá peroxide cuûa daáu caù loûng ban ñaàu khi ñöa vaøo saûn xuaát laø 1,05 meqO/kg, sau khi saáy phun chæ soá naøy taêng leân 4,06 vaø 2,1 meqO/kg öùng vôùi loaïi boät coù haøm löôïng daàu caù laø 200g/kg vaø 400g/kg. Heinzelmann vaø Franke ñaõ chöùng toû coù söï oxi hoaù daàu trong quaù trình chuaån bò heä nhuõ (tröôùc caû quaù trình saáy). Vaø hoï ñeà nghò raèng nhieät ñoä ñoàng hoaù khoâng neân vöôït quaù 35oC. Söï oxi hoaù trong heä nhuõ sau quaù trình ñoàng hoaù trong thí nghieäm cuûa Wojciech Kolanowski [3] ñöôïc keát luaän laø khoâng heà xaûy ra, ñieàu naøy traùi vôùi keát quaû thí nghieäm cuûa Heinzelmann vaø Franke. Saûn phaåm oxi hoaù chæ taêng leân sau quaù trình saáy phun, ñieàu naøy chöùng toû nhöôïc ñieåm cuûa kó thuaät saáy phun laø nhieät ñoä saáy quaù cao laøm thuùc ñaåy nhöõng phaûn öùng oxi hoaù. Coøn S.Drusch vaø K.Schwarz [4] thì keát luaän raèng nhieät ñoä saáy phun khoâng chæ aûnh höôûng ñeán kích thöôùc (Baûng 5) maø coøn coù nhöõng taùc ñoäng khaùc nhau leân hình daïng cuûa haït. ÔÛ nhieät ñoä saáy cao 210/90oC, hieän töôïng phoàng nôû haït boät (ballooning) dieãn ra trong suoát quaù trình saáy. Lôùp maøng bao ñöôïc hình thaønh gaàn nhö ngay töùc thì sau khi nhöõng haït loûng ñöôïc phun ra. Nhöõng boït bong boùng khí phình ra laøm meùo moù haït boät vaø sau cuøng thì vôõ ra laøm lôùp maøng hình thaønh luùc daàu co laïi roài sau ñoù laïi tieáp tuïc phình ra. Chu trình cöù theá tieáp dieãn cho ñeán khi haàu heát löôïng nöôùc trong haït ñaõ ñöôïc bay hôi, lôùp voû trôû neân khoâ cöùng hôn vaø luùc naøy söï bay hôi cuûa löôïng nöôùc coøn soùt laïi döôùi daïng nhöõng bong boùng khí seõ gaây neân nhöõng loã troáng treân beà maët haït. Söû duïng tinh boät coù ñoä nhôùt thaáp laøm chaát bao seõ taïo neân haït boät coù hình troøn (hình 16A), ngöôïc laïi khi duøng tinh boät coù ñoä nhôùt trung bình seõ taïo haït coù hình thuoân daøi(hình 16C). Hình 16: AÛnh chuïp saûn phaåm boät daàu caù sau khi ñöôïc vi bao vôùi loaïi chaát bao khaùc nhau (M:A, B; L: C, D) vaø nhieät ñoä saáy phun khaùc nhau (A, C: 210/90oC ; B, D: 160/60oC ) [4]. Hình 17: AÛnh chuïp loã troáng trong saûn phaåm boät daàu caù sau khi ñöôïc vi bao vôùi loaïi chaát bao khaùc nhau (M:A, B; L: C, D) vaø nhieät ñoä saáy phun khaùc nhau (A, C: 210/90oC ; B, D: 160/60oC ) [4]. Hiện tượng phồng leân cũng ảnh hưởng ñến thể tích khí bị nhốt trong hạt vi bao. Boät daàu caù khi saáy ôû nhieät ñoä 210/90oC coù loå troáng to ôû taâm haït (Hình 17A vaø 17C). Ngöôïc laïi, khi haït ñöôïc saáy ôû 160/60oC theå tích cuûa loã troáng nhoû hôn vaø chieàu daøy cuûa lôùp bao taêng leân. Toùm laïi, cheá ñoä saáy phun coù nhieät ñoä vöøa phaûi haïn cheá hieän töôïng phoàng nôû vaø oxi hoaø chaát beùo trong quaù trình saáy phun so vôùi khi tieán haønh saáy ôû nhieät ñoä cao. Ñieàu kieän baûo quaûn Sau nhöõng thôøi gian löu tröõ nhaát ñònh, Wojciech Kolanowski [5] kieåm tra giaù trò peroxide cuûa caùc maãu boät daàu caù ñöôïc giöõ ôû nhöõng ñieàu kieän khaùc nhau. Maãu ñöôïc baûo quaûn ôõ nhieät ñoä phoøng vaø trong bao bì coù khoâng khí ño ñöôïc chæ soá peroxide laø 171,7meqO/kg vaø 211,4 meqO/kg öùng vôùi loaïi boät coù haøm löôïng daàu caù laø 200g/kg vaø 400g/kg (Hình 18) Theo Heizelmann vaø Franke xaùc ñònh thì chæ soá peroxide ngöôõng treân daønh cho saûn phaåm boät daàu caù chæ coù 20meqO/kg. Nhöõng maãu ñöôïc giöõ trong bao bì coù khoâng khí nhöng ôû nhieät ñoä thaáp thì giaù trò peroxide coù thaáp hôn nhöng coù xu höôùng taêng theo thôøi gian (Hình 19). Hình 18 : Bieåu ñoà theo doõi söï oxi hoaù cuûa caùc maãu boät daàu caù ñöôïc baûo quaûn ôû nhieät ñoä phoøng vaø coù söï tieáp xuùc vôùi khoâng khí [5] Hình 19: Bieåu ñoà theo doõi söï oxi hoaù cuûa caùc maãu boät daàu caù ñöôïc baûo quaûn ôû nhieät ñoä thaáp vaø coù söï tieáp xuùc vôùi khoâng khí [5]. Nhöõng maãu ñöôïc giöõ ôû bao bì coù huùt chaân khoâng thì coù chæ soá peroxide thaáp vaø oån ñònh (chæ taêng raát ít trong suoát 30 ngaøy löu tröõ). Sau 30 ngaøy baûo quaûn chæ soá naøy vaãn chöa leân ñeán 10meqO/kg. Ñaëc bieät nhaát laø ôû nhöõng maãu ñöôïc giöõ ôû ñieàu kieän chaân khoâng nhöng bò môû bao, ñoùng laïi, sau 3-6 ngaøy laïi tieáp tuïc bò môû bao, chæ soá peroxide cuûa chuùng taêng ñaùng keå, maëc duø thôøi gian tieáp xuùc vôùi khoâng khí laø raát ngaén. Ñieàu naøy chöùng toû söï xaâm nhaäp cuûa oxi duø laø raát ít cuõng gaây aûnh höôûng ñeán ñoä beàn oxi hoaù cuûa saûn phaåm.( Hình 20, Hình 21) Hình 20: Bieåu ñoà theo doõi söï oxi hoaù cuûa caùc maãu boät daàu caù ñöôïc baûo quaûn ôû nhieät ñoä phoøng, döôùi ñieàu kieän chaân khoâng nhöng bò môû bao vaø ñoùng laïi nhieàu laàn[5] Hình 21: Bieåu ñoà theo doõi söï oxi hoaù cuûa caùc maãu boät daàu caù ñöôïc baûo quaûn ôû nhieät ñoä thaáp, döôùi ñieàu kieän chaân khoâng nhöng bò môû bao vaø ñoùng laïi nhieàu laàn [5]. Keát quaû nghieân cöùu ñoä beàn oxi hoaù cuûa boät daàu caù cuõng cho thaáy söï oxi hoaù axit beùo trong boät daàu caù vi bao cao hôn tröôøng hôïp daàu chöùa ñöïng trong moät khoái lôùn. Söï khaùc nhau naøy laø do dieän tích beà maët cuûa boät daàu caù lôùn hôn raát nhieàu so vôùi daàu caù thoâng thöôøng, taïo ñieàu kieän cho söï tieáp xuùc nhieàu hôn giöõa daàu caù vaø khoâng khí. Vì theá maø haïn söû duïng cuûa boät daàu caù chæ coù theå ñöôïc caûi thieän khi chuùng ñöôïc baûo quaûn vôùi khí N2 hoaëc chaân khoâng. Tuy nhieân, moät khi quaù trình oxi hoaù ñaõ ñöôïc khôûi ñoäng thì ta khoâng theå naøo ngaên caûn chuùng. Saáy ñoâng coâ Quy trình vi bao Thuyeát minh qui trình Caùc nghieân cöùu cuï theå Katrin Heinzelmann [6] ñaõ tieán haønh quaù trình vi bao daàu caù baèng phöông phaùp saáy ñoâng coâ nhö sau vôùi taùm thí nghieäm coù 4 yeáu toá thay ñoåi ñöôïc cho ôû baûng 6. Baûng 7: Caùc thoâng soá cuï theå cuûa töøng thí nghieäm vi bao daàu caù baèng phöông phaùp saáy ñoâng coâ [6] Thaønh phaàn nguyeân lieäu: -10 wt% dầu caù chình -10 wt% sodiumcaseinate -10 wt% carbonhydrate(lactose hoaëc maltodextrin). -70 wt% nước Haàu heát caùc maãu ñeàu söû duïng chaát choáng oxi hoaù vôùi haøm löôïng 0,58% khoái löôïng daàu caù.Thaønh phaàn cuûa loaïi chaát choáng oxi hoaù ALT bao goàm axit ascorbic, lecithin, tocopherol. Hoãn hôïp ñöôïc hoaø troän ôû 5-100C. Ñaàu tieân laø hoaø tan sodiumcaseinate vaøo nöôùc, sau ñoù carbohydrate ñöôïc cho vaøo vaø cuoái cuøng laø daàu caù. Ñoàng hoaù: Hoãn hôïp nhuõ töông ñöôïc ñoàng hoaù ba caáp ôû 40Mpa cho 7 thí nghieäm vaø moät caáp ôû 10Mpa cho moät thí nghieäm coøn laïi. Laøm laïnh ñoâng: Hoãn hôïp nhuõ töông ñöôïc laøm laïnh ñoâng vôùi 3 caáp ñoä khaùc nhau. Quùa trình laïnh ñoâng ôû caáp ñoä trung bình ñöôïc thöïc hieän trong maùy eùp ñuøn vôùi moâi chaát laøm laïnh beân ngoaøi. Thieát bò naøy coù khaû naêng laøm laïnh ñoâng ôû möùc ñoä trung bình (Hình 22). Bôm nhaäp lieäu vôùi khoái löôïng 1kg/giôø. Maùy eùp ñuøn hai truïc ñöôïc bao boïc bôûi chaát laøm laïnh -400C. sau khi ra khoûi ñóa khuoân, hoãn hôïp nhuõ töông ban ñaàu ñaõ ñöôïc ñoâng cöùng vaø ñöôïc caét thaønh nhöõng vieân nhoû coù ñöôøng kính laø 5mm, daøi 10mm. Hình 22 :Thieát bò laøm laïnh ñoâng ôû möùc ñoä trung bình [6] Quaù trình laøm laïnh ñoâng nhanh ñöôïc thöïc hieän baèng caùch duøng burette nhoû töøng gioït nhuõ töông vaøo dung dòch nitô loûng. Ñöôøng kính cuûa haït ñoâng laïnh töø 3-6mm. Quaù trình laøm laïnh ñoâng chaäm dieãn ra sau khi ta ñoå 50ml hoãn hôïp nhuõ töông vaøo hoäp petri vaø ñaët noù vaøo tuû ñoâng ôû -200C trong 10 giôø. Saáy: Thieát bò saáy ñoâng coâ coù dung löôïng 2kg/meû. Thôøi gian caàn thieát ñeå saáy moãi meû töø 36 -48 giôø. Caùc böôùc cuûa quaù trình khôûi ñoäng maùy saáy bao goàm: Cho hoãn hôïp nhuõ töông ñaõ ñöôïc ñoâng laïnh vaøo buoàng saáy Huùt chaân khoâng buoàng saáy. Thoåi khí N2 vaøo buoàng saáy. Huùt chaân khoâng buoàng saáy moät laàn nöõa. Khôûi ñoäng quaù trình saáy. Quùa trình saáy thaêng hoa ñöôïc thöïc hieän ôû 20Pa trong 48 giôø. Nhieät ñoä ñaàu cuûa quaù trình saáy ñöôïc khaûo saùt ôû hai nhieät ñoä -30oC vaø -80oC vaø nhieät ñoä keát thuùc quaù trình saáy ôû khoaûng 18oC. Nghieàn: Caùc vieân nhuõ töông sau khi qua quaù trình saáy thì ñöôïc ñem ñi nghieàn thaønh nhöõng haït mòn coù kích thöôùc töø 30 -100 µm nhaèm thu ñöôïc saûn phaåm boät daàu caù. Baûo quaûn: Boät daàu caù sau khi saáy xong ñöôïc ñaët vaøo ñóa petri( 20g/ñóa) sau ñoù ñöôïc baûo quaûn ôû 250C trong boùng toái, ñoä aåm khoaûng 30%.Maåu ñöôïc giöõ toái ña trong thôøi gian 12 tuaàn. AÛnh höôûng cuûa thoâng soá coâng ngheä leân ñoä beàn oxi hoaù cuûa saûn phaåm Thaønh phaàn nguyeân lieäu Thaønh phaàn nguyeân lieäu Chaát bao: Katrin Heinzelmann [6] söû duïng lactose vaø maltodextrin ñeå laøm chaát bao (Baûng 7). Trong tröôøng hôïp söû duïng chaát bao laø maltodextrin ôû thí nghieäm 3 thì giaù trò dv.0,9-dv.0,1 taêng roõ reät sau khi ñoâng laïnh (Baûng 8) Baûng 8: Kích thöôùc cuûa caùc haït daàu caù trong heä nhuõ tröôùc vaø sau khi ñoâng laïnh ôû taùm thí nghieäm [6]. Quaù trình ñoàng hoaù Ta thaáy raèng tröôùc khi ñoâng laïnh, giaù trò dv.0,5 gioáng nhau cho taát caû nhöõng hoãn hôïp ñöôïc ñoàng hoaù ôû aùp suaát cao, coøn maãu thöù 7 ñöôïc ñoàng hoaù ôû aùp suaát thaáp neân giaù trò dv.0,5 vaø dv.0,9-dv.0,1 lôùn hôn nhöõng maãu coøn laïi. Sau ñoâng laïnh, dv.0,5 cuõng khoâng thay ñoåi ñaùng keå ngoaïi tröø maãu thöù 7 coù söï giaûm roõ reät. Vôùi dv.0,5 laø giaù trò ñöôøng kính lôùn nhaát cuûa 50% haït coù ñöôøng kính nhoû nhaát trong heä ñöôïc goïi laø giaù trò ñöôøng kính trung bình cuûa haït daàu trong heä nhuõ töông, coøn dv.0,9 – dv.0,1 laø khoaûng phaân boá kích thöôùc cuûa haït daàu (Baûng 8) Khoâng coù söï khaùc bieät ñaùng keå veà hieäu quaû vi bao cuûa hai maãu 1 vaø 8 vaø giöõa chuùng vôùi nhöõng maãu ñöôïc ñem laøm laïnh ñoâng ôû cheá ñoä trung bình coäng vôùi ñoàng hoaù ôû aùp suaát cao (2, 3, 5). Hieäu quaû vi bao thaáp nhaát (29,4%) töông öùng vôùi boät daàu caù ñöôïc taïo thaønh töø quaù trình ñoàng hoaù ôû aùp suaát thaáp (maãu thöù 7) (Baûng 9) Baûng 9: Hieäu quaû vi bao daàu caù ôû taùm maãu thí nghieäm [6] Quaù trình laøm laïnh ñoâng Cheá ñoä laøm laïnh cuõng laø moät yeáu toá aûnh höôûng quan troïng ñeán hieäu quaû bao, giaù trò ME cuûa maãu coù cheá ñoä laøm laïnh nhanh (maãu soá 4) laø thaáp nhaát trong soá caùc maãu coù quaù trình ñoàng hoaù ôû aùp suaát cao (Baûng 9). So saùnh giöõa nhöõng thí nghieäm chæ khaùc nhau veà moät yeáu toá aûnh höôûng laø cheá ñoä laïnh ñoâng (thí nghieäm thöù 4, thí nghieäm thöù 6, thí nghieäm thöù 1 vaø thöù 8) (Baûng 7), ta thaáy raèng giaù trò ME lôùn nhaát töông öùng vôùi maãu coù cheá ñoä laøm laïnh chaäm (81,6%), tieáp theo laø maãu coù cheá ñoä laøm laïnh trung bình vaø cuoái cuøng laø maãu coù cheá ñoä laøm laïnh nhanh. Giöõa 3 cheá ñoä laøm laïnh ñoâng: laøm laïnh nhanh trong nito loûng trong vaøi giaây; laøm laïnh trong maùy eùp ñuøn ñoâng laïnh trong khoaûng 4 phuùt; laøm laïnh trong ñóa petri trong 10 h thì chæ rieâng phöông phaùp laøm laïnh ñoâng trung bình laø coù löïc caét cô hoïc taùc ñoäng leân heä nhuõ trong suoát quaù trình laøm laïnh. Löïc caét gaây ra bôûi chuyeån ñoäng quay cuûa truïc vít coäng vôùi söï giaûm ñoä nhôùt cuûa heä nhuõ trong quaù trình ñoâng ñaëc ñaõ laøm thay ñoåi caáu truùc casein, laøm cho noù khoâng coøn khaû naêng nhuõ hoaù nöõa, caùc haït daàu tuï laïi vaø vì theá maø Hình 23: Bieåu ñoà theo doõi chæ soá Anisidine trong boät daàu caù trong suoát quaù trình baûo quaûn [6]. hieäu quaû vi bao thaáp. Tuy nhieân, ñieàu naøy laïi khoâng theå hieän treân keát quaû ño kích thöôùc caùc haït nhuõ töông treân baûng 8 vaø keát quaû ME treân baûng 9. Hình 23 cho ta thaáy chæ soá anisidine cuûa töøng maãu (chæ soá duøng ñeå xaùc ñònh ñieåm cuoái cuøng cuûa thôøi haïn söû duïng). Chæ soá anisidine khoaûng 300 laø giaù trò giôùi haïn toàn tröõ cuûa maãu. Maãu soá 5 khoâng söû duïng phuï gia choáng oxihoaù neân roõ raøng coù thôøi gian söû duïng laø ngaén nhaát. Sau 3 thaùng maãu coù chæ soá anisidine nhoû nhaát töông öùng vôùi maãu soá 4 (möùc ñoä laøm laïnh nhanh) vaø keá ñeán laø maãu soá 6 (laøm laïnh chaäm), coøn nhöõng maãu ñöôïc laøm laïnh ôû möùc ñoä trung bình haàu heát ñaõ hö hoûng sau 12 tuaàn. Giaûm nhieät ñoä khôûi ñaàu cuûa quaù trình laøm laïnh ñoâng (thí nghieäm thöù 2) vaø thay theá chaát bao laø latose baèng maltodextrin (thí nghieäm thöù 3) khoâng coù aûnh höôûng gì leân thôøi gian söû duïng cuûa saûn phaåm maëc duø caùc yeáu toá naøy coù theå aûnh höôûng leân traïng thaùi cuûa heä carbohydrat vaø nöôùc ôû giai ñoaïn ñaàu cuûa quaù trình saáy ñoâng coâ. Maãu coù thôøi gian baûo quaûn daøi nhaát (12 tuaàn) laø maãu 4 (laøm laïnh nhanh). Nhöng maãu thöù 4 laïi laø maãu coù hieäu quaû vi bao thaáp nhaát. Khi quan saùt döôùi kính hieån vi, ta thaáy ñöôïc haït vi bao taïo ra qua quaù trình laøm laïnh chaäm coù nhieàu loã xoáp do caùc haït tinh theå ñöôïc phaùt trieån vaø söï taùch pha dieãn ra hoaøn toaøn Toùm laïi, quaù trình vi bao ñaït hieäu quaû cao khoâng coù nghóa laø thôøi gian baûo quaûn cuõng cao trong tröôøng hôïp naøy. Maëc duø ñieàu kieän baûo quaûn boät daàu caù vi bao laø khoâng thuaän lôïi laém ( nhieät ñoä 250C, tieáp xuùc vôùi khoâng khí) nhöng boät daàu caù traûi qua quaù trình laøm laïnh nhanh laïi coù theå oån ñònh trong voøng 3 thaùng. Keát quaû naøy chaéc chaén laø raát toát. Quaù trình saáy ñoâng coâ Baûng 10 cho ta thaáy haøm löôïng cuûa caùc hôïp chaát coù cöïc khaùc nhau trong daàu caù vaø trong daàu trích ra ñöôïc töø boät vi bao. OxTGM (oxidised triacylglycerol monomers) laø caùc phaân töû triglyceride coù ít nhaát moät goác acid bò oxi hoaù, bao goàm caû saûn phaåm oxi hoaù baäc 1 nhö hydroperoxide vaø nhöõng hôïp chaát oxi hoaù baäc hai khoângbay hôi nhö hydroxide, ketone, epoxide. TGD (Triacylglycerol dimers) laø nhöõng triglyceride ñoái xöùng khoâng cöïc, ñöôïc tìm thaáy sau quaù trình khöû muøi trong quaù trình tinh luyeän daàu. Daàu caù tröôùc quaù trình vi bao bao giôø cuõng coù chaát löôïng toát theå hieän ôû giaù trò OxTGM trong daàu luùc naøo cuõng döôùi 10mg/g (giaù trò naøy trong daàu tinh luyeän thaäm chí coøn lôùn hôn). Sau quaù trình saáy, khoâng saûn phaåm oxi hoaù naøo taêng leân moät caùch ñaùng keå. Vì theá, ta coù theå keát luaän raèng qui trình vi bao bao goàm caùc quaù trình ñoàng hoaù, ñoâng laïnh vaø saáy khoâ khoâng laøm aûnh höôûng ñeán chaát löôïng cuûa daàu caù. Baûng 10: Caùc hôïp chaát coù nguoàn goác töø quaù trình oxi hoaù daàu coù trong daàu caù ban ñaàu vaø daàu caù trong saûn phaåm boät daàu caù vi bao. Vi bao baèng haït tuï Quy trình vi bao Thuyeát minh quy trình Söï taïo gioït tuï laø moät hieän töôïng maø trong ñoù dung dòch cao phaân töû bò taùch laøm hai pha. Söï taïo gioït tuï phöùc taïp ñöôïc gaây ra bôûi söï töông taùc giöõa hai polymer tích ñieän traùi daáu. Ví duï nhö gelatin A tích ñieän döông taïo gioït tuï vôùi polyphosphate. Nhöõng caëp polymer khaùc ñaõ ñöôïc nghieân cöùu nhö gelatin/gum acia,gelatin/pectin, gelatin/carboxymethyl guar gum vaø whey protein/gum Arabic. Polyme tích ñieän döông toát nhaát neân laø gelatin, chitosan. Coøn polymer tích ñieän aâm thöôøng laø polyphosphate, gum arabic, alginate, carrageenan, pectin, carboxymethylcellulose. Ngoaøi maät ñoä tích ñieän cuûa hai loaïi polymer, quaù trình taïo gioït tuï coøn phuï thuoäc vaøo caùc yeáu toá khaùc nhö khoái löôïng phaân töû cuûa hai loaïi polymer, tæ leä giöõa chuùng, löïc ion, pH vaø nhieät ñoä cuûa moâi tröôøng. Quaù trình vi bao baèng gioït tuï bao goàm 3 böôùc cô baûn sau [12]: Phaân taùn chaát neàn vaøo dung dòch coù chöùa ít nhaát moät loaïi polymer ñöôïc duøng ñeå taïo gioït tuï. Taïo lôùp maøng bao töø söï keát laéng cuûa caùc haït tuï leân chaát neàn. Quaù trình naøy xaûy ra khi ta ñieàu chænh caùc thoâng soá veà nhieät ñoä, pH, noàng ñoä chaát keo, toác ñoä khuaáy troän … Laøm cöùng lôùp voû bao boïc chaát neàn baèng caùch taïo ra caùc lieân keát ngang giöõa caùc haït tuï laéng ñoïng treân chaát neàn. ÔÛ patent soá oâng ñaõ ñeà ra phöông phaùp taïo ra haït vi bao coù nhieàu lôùp maøng bao beân ngoaøi nhaèm taêng cöôøng khaû naêng baûo veä chaát bao (Hình 32). Haït vi bao sô caáp bao goàm nhaân 18 vaø lôùp bao ñaàu tieân 20. Caùc haït vi bao sô caáp keát tuï laïi vôùi nhau vaø khoaûng troáng 22 giöõa chuùng ít nhaát phaûi ñöôïc laáp nay baèng loaïi vaät vaät lieäu bao nhö lôùp bao 20. Caùc haït bao sô caáp sau khi keát tuï ñöôïc bao laáy bôûi moät lôùp thöù 2 ñöôïc chuù thích laø lôùp 24 nhö trong hình. Haït vi bao coù caáu truùc nhieàu lôùp bao boïc nhieàu nhaân coù khaû naêng baûo veä chaát neàn höõu hieäu do haït bao cô baûn coù caáu truùc xoáp, nhöng sau khi ñöôïc taêng cöôøng bôûi lôùp bao thöù hai thí caáu truùc haït trôû neân voâ cuøng cöùng chaéc vaø coù theå vi bao ñöôïc moät löôïng daàu raát lôùn (tæ leä khoái löôïng cuûa haït nhaân so vôùi toång khoái löôïng haït vi bao coù theå taêng leân töø 50 ñeán 95% hay hôn nöõa). Ñöôøng kính cuûa haït bao sô caáp khoaûng töø 1-2µm. Coøn ñöôøng kính cuûa haït bao nhieàu nhaân thöôøng töø 50 -100µm. Phöông phaùp naøy cuõng coù theå duøng ñeå vi bao haït daàu moät nhaân nhöng coù nhieàu lôùp. Quy trình vi bao haït daàu coù moät nhaân hay nhieàu nhaân ñöôïc tieán haønh nhö sau: Khuaáy troän, ñoàng hoaù Loaïi polymer thöù nhaát ñöôïc hoaø troän vaøo dung dòch loûng cuøng vôùi chaát choáng oxi hoaù. Chaát neàn sau ñoù ñöôïc phaân taùn trong dòch loûng naøy baèng maùy ñoàng hoaù, heä nhuõ ñöôïc hình thaønh vaø moät phaàn nhoû löôïng polymer cho vaøo luùc ñaàu bao boïc laáy caùc haït daàu taïo neân moät lôùp voû sô caáp ñaàu tieân. Luùc naøy, dung dòch cao phaân töû cuûa loaïi polymer thöù hai môùi ñöôïc cho vaøo. Haït daàu sau khi ñoàng hoaù neân coù kích thöôùc trung bình beù hôn 25µm. Löôïng daàu cho vaøo neân khoaûng töø 3-8% khoái löôïng dòch loûng. Coù moät phöông phaùp khaùc ñeå phaân taùn caùc haït daàu trong loøng hoãn hôïp maø khoâng qua maùy ñoàng hoaù, ñoù laø kó thuaät bôm pha phaân taùn ñi qua moät heä thoáng caùc mao quaûn vaøo trong pha lieân tuïc. Kei Nakagawa [10] ñaõ khaûo saùt quaù trình phaân taùn caùc haït daàu maø khoâng caàn söû duïng chaát nhuõ hoaù baèng caùch bôm chuùng vaøo pha lieân tuïc laø chæ coù gelatin, vì oâng cho raèng caùc chaát nhuõ hoaù ñöôïc boå sung ñeå laøm öôùt cuûa gioït tuï , tuy nhieân noù seõ ngaên caûn quaù trình taïo gioït tuï xaûy ra. Hình 24 cho ta thaáy nguyeân lí hoaït ñoäng cuûa heä thoàng mao quaûn naøy. Hình 24: Heä thoáng thieát bò nhuõ hoaù baèng mao quaûn [10] Quaù trình vi bao daàu vôùi kó thuaät phaân taùn daàu trong pha lieân tuïc baèng caùch bôm pha phaân taùn qua heä thoáng oàng mao quaûn ñaõ ñöôïc Kei Nakagawa [10] tieán haønh nhö sau: Daàu ñöôïc bôm vaøo trong pha lieân tuïc laø gelatin 2% coù pH=7 vôùi toác ñoä doøng vaøo laø 0,2 ml/h. Sau ñoù cho vaøo heä nhuõ treân dung dòch 2% acacia cuøng vôùi 10ml dung dòch gelatin ñaõ ñöôïc chuaån bò saün ( goàm 25mg gelatin hoaø trong 5ml dung dòch sodiumcarbonate coù pH laø 8.5). Quaù trình taïo gioït tuï xaûy ra khi pH ñöôïc chænh veà 4.0 baèng acid HCl, sau 1giôø khuaày troän, 1ml glutaraldehide ñöôïc theâm vaøo heä nhaèm traùnh söï dính chaäp laïi cuûa caùc gioït tuï. Heä huyeàn phuø ñöôïc tieáp tuïc khuaáy ñaûo trong 12h ôû 4oC. Taïo gioït tuï Ñeå tieán haønh quaù trình taïo gioït tuï phöùc hôïp (complex coacervation), pH, nhieät ñoä, noàng ñoä vaø toác ñoä khuaáy troän hoãn hôïp phaûi ñöôïc ñieàu chænh ñeå thuùc ñaåy söï hình thaønh lôùp bao sô caáp xung quanh haït daàu. ÔÛ tröôøng hôïp neáu ta muoán taïo haït vi bao nhieàu nhaân, quaù trình keát tuï caùc haït vi bao sô caáp thaønh nhöõng khoái haït coù hình daïng vaø kích thöôùc nhö mong muoán seõ ñöôïc tieán haønh. pH ñöôïc ñieàu chænh sao cho moät loaïi polymer tích ñieän aâm coøn loaïi kia tích ñieän döông. Söï dieàu chænh giaù trò pH phuï thuoäc vaøo loaïi chaát bao ñöôïc söû duïng.Ví duï ñieåm ñaúng ñieän cuûa gelatin laø ôû pH 9-10, chæ khi pH cuûa dung dòch thaáp hôn khoaûng naøy( khoaûng pH töø 4-5) thì gelatin môùi tích ñieän aâm vaø töông taùc vôùi polymer tích ñieän döông ( gum Arabic, polyphosphate, alginate). Noàng ñoä cuûa hai loaïi polymer cuõng aïnh höôûng ñeán söï hình thaønh gioït tuï. Thoâng thöôøng thì haøm löôïng cuûa caû hai loaïi phaân töû chieám töù 2-10% khoái löôïng cuûa dung dòch. Nhieät ñoä cuûa dung dòch trong luùc taïo gioït tuï neân duy trì ôû khoaûng 40-60oC. Toác ñoä khuaáy troän aûnh höôûng ñeán söï laéng ñoïng cuûa caùc haït tuï leân beà maët cuûa haït daàu. Neáu toác ñoä khuaáy quaù chaäm, trong dòch loûng seõ hình thaønh nhöõng haït bao coù kích thöôùc lôùn. Coøn neáu toác ñoä khuaáy quaù nhanh seõ sinh ra löïc caét lôùn, ngaên caûn quaù trình hình thaønh lôùp voû bao. Thay vaøo ñoù heä gel seõ ñöôïc hình thaønh trong dung dòch. Toác ñoä khuaáy phuø hôïp trong khoaûng töø 400-1000 voøng treân phuùt. Neáu ta muoán taïo ra haït bao nhieàu lôùp thì sau khi khuaáy troän moät thôøi gian ta theâm vaøo loaïi vaät lieäu bao thöù hai. Dung dòch sau ñoù seõ ñöôïc laøm laïnh ôû nhieät ñoä treân ñieåm taïo gel cuûa loaïi vaät lieäu laøm chaát bao vaø ñieàu chænh toác ñoä khuaáy troän ñeå taïo ñieàu kieän hình thaønh lôùp bao thöù hai bao boïc caùc haït sô caáp. Ta cuõng coù theå boå sung loaïi vaät lieäu laøm chaát bao gioáng nhö lôùp bao ban ñaàu ñeå taêng cöôøng ñoä daøy cuûa lôùp bao hay söû duïng loaïi vaät lieäu khaùc ñeå taïo ra lôùp bao coù tính naêng nhö mong muoán. Toác ñoä laøm laïnh khoaûng 1oC/phuùt cho ñeán khi hoãn hôïp ñaït nhieät ñoä khoaûng töø 5-10oC. Laøm cöùng lôùp voû bao Sau khi taïo ñöôïc lôùp voû bao, chaát taïo lieân keát ngang giöõa caùc haït tuï seõ ñöôïc cho vaøo nhaèm taêng cöôøng ñoä vöõng chaéc cuûa lôùp bao. Loaïi chaát lieân keát ngang ñöôïc choïn seõ phaûi tuyø thuoäc vaøo loaïi vaät lieäu laøm chaát bao. Chaát taïo lieân keát ngang thöôøng duøng laø andehit( formandehit, gluterandehit), acid tannic, muoái cuûa canxi hay kali. Theo patent soá 3956172 cuûa Saeki vaø Keiso [11], quaù trình laøm cöùng lôùp voû maø trong ñoù coù gelatin laø moät trong nhöõng polymer taïo neân lôùp bao vaø söû duïng dialdehyde laøm chaát laøm cuøng lôùp voû bao goàm 3 giai ñoaïn nhö sau: Laøm laïnh hoãn hôïp chöùa haït daàu ñaõ ñöôïc bao boïc bôûi caùc haït tuï nhaèm taïo caáu truùc gel giöõa caùc haït tuï. Nhieät ñoä cuoái cuûa quaù trình laøm laïnh khoaûng 5oC -10oC ( thaáp hôn nhieät ñoä taïo gel cuûa gelatin vaø cao hôn nhieät ñoä ñoâng ñaëc cuûa nöôùc) Chænh pH veà pH kieàm vaø theâm vaøo sau ñoù hay ñoàng thôøi chaát laøm cöùng lôùp voû. Vieäc nhanh choùng chuyeån pH veà giaù trò kieàm vôùi söï coù maët cuûa chaát laøm cöùng seõ xuùc tieán söï töông taùc giöõa aldehyde vaø gelatin. pH ñöôïc chænh veà khoaûng 7,5 -12, nhieät ñoä trong suoát quaù trình naøy neân thaáp hôn nhieät ñoä taïo gel cuûa gelatin. Hoãn hôïp sau ñoù ñöôïc ñeå yeân trong moät thôøi gian daøi thöôøng laø moät ngaøy ôû nhieät ñoä phoøng ñeå giuùp lôùp bao hình thaønh caùc lieân keát ñaày ñuû, coù khaû naêng chòu nhieät toát. Hay ñeå tieát kieäm thôøi gian, ta coù theå tieán haønh coâng ñoaïn tieáp theo. Taêng nhieät ñoä cuûa hoãn hôïp (40oC - 60oC) nhaèm taïo ñieàu kieän cho quaù trình laøm cöùng xaûy ra nhanh do thuùc ñaåy phaûn öùng giöõa caùc andehit vaø gelatin ñeå taïo lieân keát ngang. Trong nhöõng aldehyde thoâng thöôøng ñöôïc duøng laøm chaát laøm raén nhö formaldehyde, glutaraldehyde, glyoxal thì dialdehyde (glutaraldehyde, glyoxal) coù taùc duïng nhanh choùng laøm cöùng lôùp bao vaø taïo cho lôùp bao coù khaû naêng choáng chòu toát vôùi nhieät ñoä. Tuy nhieân, sau khi boå sung chuùng vaøo hoãn hôïp dòch loûng moät thôøi gian thì ñoä nhôùt cuûa dung dòch daàn taêng leân vaø caùc haït vi bao bò dính chaäp laïi vôùi nhau. Neáu hoãn hôïp khoâng ñöôïc khuaáy ñaûo thì hieän töôïng treân dieãn ra caøng traàm troïng hôn. Ngoaøi ra, khi ta taêng nhieät ñoä hoãn hôïp nhaèm laøm cöùng hoaøn toaøn haït vi bao chöùa daàu thì ñoä nhôùt cuûa dung dòch laïi caøng taêng maïnh vaø caùc haït vi bao baây giôø laïi caøng hôïp laïi thaønh nhöõng cuïm to hôn. Vaø nhöõng khoù khaên keå treân ñaõ ñöôïc taùc giaû giaûi quyeát baèng caùch boå sung formaldehyde söû duïng keát hôïp vôùi dialdehyde ñeå laøm chaát laøm cöùng lôùp voû. Hoãn hôïp chaát laøm cöùng taùc giaû söû duïng ôû ñaây bao goàm moät dialdehyde (glyoxal hoaëc glutaraldehyde) cuøng vôùi formaldehyde. Löôïng formaldehyde cho vaøo phuï thuoäc vaøo löôïng dialdehyde ñöôïc söû duïng. Khi löôïng dialdehyde taêng thì löôïng formaldehyde toái thieåu caàn thieát seõ giaûm, vaø khi löôïng dialdehyde söû duïng vöôït quaù moät giaù trò nhaát ñònh thì löôïng formaldehyde toái thieåu caàn thieát seõ khoâng ñoåi. Cuï theå laø : Khi söû duïng glyoxal vôùi tæ leä 0,6% khoái löôïng cuûa gelatin thì löôïng formaldehyde söû duïng laø 0,6% khoái löôïng gelatin. Khi söû duïng glyoxal vôùi tæ leä 1,3% khoái löôïng cuûa gelatin thì löôïng formaldehyde söû duïng laø 0,3% khoái löôïng gelatin. Khi söû duïng glyoxal vôùi tæ leä 2,5% khoái löôïng cuûa gelatin thì löôïng formaldehyde söû duïng laø 0,16% khoái löôïng gelatin. Khi söû duïng glyoxal vôùi tæ leä 5% khoái löôïng cuûa gelatin hay hôn nöõa thì löôïng formaldehyde söû duïng khoâng thay ñoåi nöõa vaø baèng 0,16% khoái löôïng gelatin. Toùm laïi: Neáu söû duïng glyoxal vôùi tæ leä 0,6% khoái löôïng cuûa gelatin thì löôïng formaldehyde söû duïng laø 0,6% khoái löôïng gelatin, löôïng toái thieåu cuûa formaldehyde laø 0,05%. Neáu söû duïng glutaraldehyde vôùi haøm löôïng beù hôn 5% khoái löôïng gelatin thì löôïng toái thieåu söû duïng laø 0,7%, coøn neáu löôïng glutaraldehyde cao hôn 5% thì löôïng formaldehyde caàn thieát seõ giaûm nhöng khoâng thaáp hôn 0,05% khoái löôïng gelatin. Hoaøn thieän Sau cuøng haït vi bao seõ ñöôïc röûa vôùi nöôùc vaø saáy khoâ ñeå taïo taïo thaønh saûn phaåm boät daàu caù. Tieán trình nghieân cöùu khaû naêng öùng duïng cuûa loaïi vaät lieäu bao môùi trong quaù trình vi bao söû duïng kó thuaät taïo gioït tuï. Muïc ñích cuûa quaù trình chænh pH nhaèm taïo gioït tuï giöõa hai phaân töû tích ñieän traùi daáu, caùc haït naøy sau moät thôøi gian seõ laéng ñoïng, bao boïc xung quanh nhöõng haït daàu ñaõ ñöôïc phaân taùn ñeàu khaép trong heä nhuõ töông tröôùc ñoù. Thoâng thöôøng thì protein ñoùng vai troø laø loaïi polime tích ñieän döông aâm coøn polysaccharide tích ñieän aâm. Ñeå quaù trình taïo gioït tuï xaûy ra, ñieàu quan troïng laø ta phaûi taïo ñieàu kieän ñeå hai loaïi phaân töû coù ñieän tích traùi daáu tích ñieän ñoái nhau ñeå chuùng coù theå töông taùc trung hoaø ñieän tích laãn nhau. Ñieàu naøy coù theå ñöôïc thöïc hieän thoâng qua quaù trình khaûo saùt giaù trò pH maø ôû ñoù ñieän tích cuûa hai loaïi phaân töû trung hoaø nhau. V.Ducel [9] ñaõ tieán haønh ño ñieän theá Zeta cuûa caùc loaïi protein (globulin cuûa ñaäu haø lan, alpha gliadin) vaø polysaccharide (gum arabic, carboxylmethylcellulose, sodium alginate, polyphosphat) khaùc nhau nhaèm tìm ra caëp phaân töû phuø hôïp. Hình 25: Ñieän theá Zeta cuûa caùc protein vaø caùc ñaïi phaân töû tích ñieän aâm ôû nhöõng pH khaùc nhau[9] ÔÛ khoaûng pH treân 4, ta khoâng theå xaùc ñònh ñieän theá cuûa globulin vì protein naøy ñaõ bò keát tuûa do khoaûng pH töø 4,5-5 laø ñieåm ñaúng ñieän cuûa noù. Gum arabic, carboxylmethylcellulose, sodium alginate, polyphosphat coù theá zeta aâm, giaù trò tuyeät ñoái cuûa noù taêng khi pH taêng trong khoaûng pH töø 2,2-4 (Hình 25). Ñieän theá Zeta cuûa protein ñoái vôùi polysaccharide ôû pH=3,5( goàm gum arabic, carboxylmethylcellulose, polyphosphat). ÔÛ giaù trò pH naøy, seõ coù söï trung hoaø ñieän tích giöõa hai phaân töû protein vaø caùc polysaccharide keå treân. Tuy nhieân khi oâng ta ño ñoä haáp thu ñeå xaùc ñònh khaû naêng taïo gioït tuï cuûa chuùng ôû pH=3,5 thì chæ coù gum arabic laù coù töông taùc maïnh nhaát vôùi globulin ñeå taïo gioït tuï vôùi tæ leä gum/protein laø 50/50 (Hình 26). Hình 26: Keát quaû ño ñoä haáp thu cuûa ba heä gobulin/hôïp chaát cao phaân töû tích ñieän aâm (gum arabic, carboxymethylcellulose, sodium alginate)[9] Töông töï globulin, gliadin cuõng chæ taïo gioït tuï vôùi gum arabic vôùi tæ leä gum/protein laø 30/70 (Hình 27) . Löôïng gum arabic caàn thieát ñeå taïo gioït tuï vôùi alpha gliadin ít hôn globulin, ñieàu naøy hoaøn toaøn phuø hôïp vôùi thöïc teá laø gliadin tích ñieän döông ít hôn. Hình 27: Keát quaû ño ñoä haáp thu cuûa hai heä gliadin/hôïp chaát cao phaân töû tích ñieän aâm (gum arabic vaø carboxymethylcellulose)[9] Ñoái vôùi heä globulin/arabic gum, ôû pH 3,5 vaø noàng ñoä cuûa cuûa hai loaïi polyme laø 1g/l, haït tuï ñöôïc hình thaønh coù hình troøn nhoû kích thöôùc khoaûng 10µm (Hình 28a). Cuøng ôû pH ñoù nhöng khi noàng ñoä taêng leân 10g/l thì kích thöôùc cuûa haït tuï tang leân khoaûng 50µm, coù vaøi haït bò dính chaäp laïi vôùi nhau taïo neân nhöõng hình thuø phöùc taïp (Hình 28b). Tuy nhieân khi ta giaûm pH xuoáng coøn 2,75, ôû noàng ñoä 10g/l, caùc haït tuï taïo thaønh coù hình daïng vaø kích thöôùc raát ñeàu ñaën (Hình 28c). Hình 28: Haït tuï ñöôïc hình thaønh töø heä globulin/gum arabic ôû nhöõng noàng ñoä cuûa hôïp chaát cao phaân töû vaø giaù trò pH khaùc nhau[9] Noàng ñoä cuûa hôïp chaát cao phaân töû laø 1g/l, pH=3,5 Noàng ñoä cuûa hôïp chaát cao phaân töû laø 10g/l, pH=3,5 Noàng ñoä cuûa hôïp chaát cao phaân töû laø 10g/l, pH=2,75 Coøn ñoái vôùi heä gliadin/gum arabic, chæ coù ôû khoaûng pH=3 vaø noàng ñoä polyme laø 10g/l vôùi tæ leä 50/50 thì caùc haït tuï hình thaønh môùi coù kích thöôùc troøn ñeàu (25µm) (Hình 29c). Hình 29: Haït tuï ñöôïc hình thaønh töø heä gliadin/gum arabic ôû nhöõng noàng ñoä cuûa hôïp chaát cao phaân töû vaø giaù trò pH khaùc nhau[9] a) Noàng ñoä cuûa hôïp chaát cao phaân töû laø 1g/l, pH=3 b) Noàng ñoä cuûa hôïp chaát cao phaân töû laø 1g/l, pH=3,5 c) Noàng ñoä cuûa hôïp chaát cao phaân töû laø 10g/l, pH=3 d)Noàng ñoä cuûa hôïp chaát cao phaân töû laø 10g/l, pH=3,5 Ñeå quaù trình vi bao caùc haït daàu caù cao ñaït hieäu quaû cao, nghóa laø caùc haït daàu caù ñöôïc bao boïc hoaøn toaøn thì ta phaûi traùnh söï dính chaäp laïi cuûa caùc haït tuï. Caùc haït tuï coù kích thöôùc ñoàng nhaát khi baùm leân beà maët cuûa haït daàu seõ taïo ra moät lôùp bao coù ñoä daøy ñeàu ñaën xung quanh, coù nhö theá haït daàu caù môùi ñöôïc baûo veä hoaøn toaøn, traùnh caùc taùc nhaân oxi hoaù töø moâi tröôøng beân ngoaøi. Thöïc teá töø thí nghieäm cuûa V. Ducel [9]cho thaáy haït daàu caù khi ñöôïc bao boïc ôû ñieàu kieän toái öu cho söï taïo thaønh caùc haït tuï troøn ñeàu thì chuùng cuõng ñöôïc vi bao hoaøn toaøn. Ñoái vôùi heä globulin vaø arabic gum, ôû pH 3,5, caùc haït tuï coù baùm treân beà maët haït daàu nhöng chuùng khoâng thaät söï keát thaønh moät khoái, taïo cho haït vi bao coù beà maët loài loõm (Hình 30a). Chæ ôû pH 2,75, söï laéng ñoïng cuûa caùc haït tuï môùi taïo neân moät lôùp voû ñeàu ñaën (Hình 30b). Töông töï ñoái vôùi heä gliadin vaø gum arabic, ôû pH baèng 3, haït daàu ñöôïc bao boïc hoaøn toaøn vôùi moät doä daøy nhaát ñònh (Hình 30a). Coøn ôû pH 3,5, lôùp voû taïo neân ít lieân tuïc hôn (Hình 31b). Toùm laïi pH toái öu cho quaù trình vi bao chính laø pH maø taïi ñoù caùc haït tuï ñöôïc taïo ra ñeàu ñaën veà kích thöôùc vaø hình daïng. Thoâng soá toái öu cho heä globulin cuûa ñaäu vaø gum arabic taïo gioït tuï laø ôû pH 2,75, tæ leä protein-polyssaccharide laø 30:70, coøn vôùi heä gliadin vaø gum arabic thì pH toái öu laø 3 vaø tæ leä protein – polysaccharide laø 50:50. Hình 30: Haït vi bao thu ñöôïc töø caùc haït tuï cuûa heä globulin/gum arabic a)Haït tuï ñöôïc hình thaønh ôû pH=3,5 b)Haït tuï ñöôïc hình thaønh ô ûpH=2,75 Hình 31: Haït vi bao thu ñöôïc töø caùc haït tuï cuûa heä gliadin/gum arabic a)Haït tuï ñöôïc hình thaønh ôû pH=3 b)Haït tuï ñöôïc hình thaønh ô ûpH=3,5 CHÖÔNG III KEÁT LUAÄN Öu nhöôïc ñieåm cuûa töøng phöông phaùp Saáy phun Saáy ñoâng coâ Taïo gioït tuï Öu ñieåm _ Chi phí cho quaù trình saáy phun thaáp, thaáp hôn 30-50 laàn so vôùi quaù trình saáy ñoâng coâ. _ Thôøi gian caàn thieát cho quaù trình vi bao nhanh. _ Nguyeân taéc vaän haønh quaù trình vi bao ñôn giaûn. _ Do quaù trình saáy ñoâng coâ xaûy ra ôû ñieàu kieän nhieät ñoä thaáp vaø khoâng coù maët cuûa oxi khoâng khí neân khoâng laøm aûnh höôûng ñeán chaát löôïng saûn phaåm. _ Quaù trình vi bao söû duïng kó thuaät taïo gioït tuï xaûy ra ôû nhieät ñoä töông ñoái oân hoaø (40-60oC) neân khoâng aûnh höôûng nhieàu ñeán möùc ñoä oxi hoaù cuûa saûn phaåm. _ Ta coù theå taïo ra lôùp bao coù ñoä vöõng chaéc nhö mong muoán do coù theå taïo ra lôùp bao nhieàu lôùp. Vì theá haït vi bao coù ñoä choáng thaám khí vaø aåm toát, coù ñoä beàn cô cao neân coù theå noùi chaát löôïng boät vi bao laø cao nhaát. Nhöôïc ñieåm _ Quaù trình saáy phun xaûy ra ôû nhieät ñoä cao cuøng vôùi söï coù maët cuûa oxi seõ thuùc ñaåy quaù trình oxi hoaù daàu caù laøm cho saûn phaåm taïo thaønh coù chaát löôïng khoâng cao. _ Chi phí cho quaù trình vi bao söû duïng phöông phaùp saáy ñoâng coâ cao. _ Quaù trình ñieàu khieån, theo doõi vaän haønh trang thieát bò phöùc taïp _ Kó thuaät tieán haønh quaù trình vi bao baèng gioït tuï phöùc taïp, traûi qua nhieàu giai ñoaïn vaø yeâu caàu ñoä chính xaùc cao. Tieàm naêng phaùt trieån cuûa caùc saûn phaåm vi bao [18] Khi maø khaùch haøng ngaøy nay coù xu höôùng söû duïng caùc thöïc phaåm coù lôïi cho söùc khoeû, nhöõng nhaø saûn xuaát cuõng theo nhu caàu ñoù maø coá gaéng taïo ra caøng nhieàu thöïc phaåm coù lôïi caøng toát. Tuy nhieân, vitamin, khoaùng chaát hay nhöõng nguoàn chöùa chaát dinh döôõng thieát yeáu khaùc nhö daàu caù thì laïi khoâng phaûi luoân coù muøi vò deã chòu. Vì theá coâng ngheä vi bao ra ñôøi nhaèm muïc ñích giaáu ñi muøi khoù chòu cuûa caùc loaïi chaát dinh döôõng treân, laøm cho chaát dinh döôõng ñôõ bò maát maùt vaø giuùp caùc nhaø saûn xuaát taïo ra nhieàu thöïc phaåm ñöôïc boå sung chaát dinh döôõng hôn. Vi bao laø quaù trình bao boïc caùc chaát dinh döôõng, enzim ,teá baøo trong nhöõng haït nhoû, baûo veä chaát neàn neàn trong khoûi oxi, aùnh saùng trong thôøi gian chôø ñöôïc söû duïng vaø chæ giaûi phoùng chuùng trong nhöõng ñieàu kieän thích hôïp.Vì theá maø ngöôøi söû duïng coù theå söû duïng saûn phaåm baát cöù luùc naøo maø khoâng sôï chuùng bò hö hoûng trong moat thôøi gian daøi. Thò tröôøng cho caùc saûn phaåm vi bao laø raát lôùn. Nhoùm Freedonia Group Cleveland ( döï doaùn thò tröôøng cho thöïc phaåm chöùc naêng leân ñeán 40 tæ $ trong naêm 2008. Chemical Market Reporter döï ñoaùn nhu caàu cho caùc saûn phaåm vi bao seõ taêng 10% moãi naêm. Moät soá saûn phaåm thöïc phaåm ñöôïc phaùt trieån nhôø coâng ngheä vi bao Baùnh dinh döôõng daønh cho phuï nöõ mang thai. Hình 32: Nhôø vaøo coâng ngheä vi bao, saûn phaåm Oh Mama (ñöôïc boå sung DHA, 14 loaïi vitamin vaø khoaùng chaát) ñaõ cung caáp ñuû 100% nhu caàu khoaùng chaát haèng ngaøy cho phuï nöõ mang thai. Chewing gum ñöôïc boå sung caffeine . Hình 33 : Saûn phaåm chewing gum ñöôïc boå sung caffeine nhôø coâng ngheä vi bao. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO Kelly P. M. & Keogh M. K., Nutritional studies on dried functional food ingredients containing omega–3 polyunsaturated fatty–acid, Dairy Product Research Centre, Moorepark, 2000 Seùbastien Gouin, Microencapsulation: industrial appraisal of existing technologies and trends, Trends in Food Science & Technology, 15, 2004, p. 330–347 Swapan Kumar Ghosh, Functional coatings, Wiley-vch Verlag Gmbh & Co.KGaA, Weinheim, 2006, ISBN 3-527-31296-X S.Drusch, K.Schwarz, Microencapsulation propertiesof two different types of n-octenylsuccinate-derivatised starch, European Food Researchand Technology, 2005. Wojciech Kolanowski , Maciej Ziolkowski, Jenny Weißbrodt2, Benno Kunz2 and Günther Laufenberg, Microencapsulation of fish oil by spray drying--impact on oxidative stability. Part 1, European Food Researchand Technology, 2005. Katrin Heinzelmann,Knut Franke, Joaquín Velasco, Gloria Maùrquez-Ruiz, Microencapsulation of fish oil by freeze-drying techniques and influence of process parameters on oxidative stability during storage, European Food Researchand Technology, 211, 2000, p. 234-239. Katrin Heinzelmann,Knut Franke, Using freeze and drying techniques of emulsions for the microencapsulation of fish oil toimprove oxidation stability, Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 12, 1999, p. 223-229. W.-Y.Baik, E.L. Suhendro, W.W. Nawar, D.J. McClements,E.A. Decker and P. Chinachoti, Effects of antioxidants and humidity on the oxidative stability of microencapsulated fish oil, JAOCS, 81, 2004, p. 355-360. V.Ducel, J.Richard, P.Saulnier, Y.Popineeu, F.Boury, Evidence and characterization of complex coacervates containing plant proteins: application to the microencapsulation of oil droplets, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 232, 2004, p. 239-247. Kei Nakagawa, SAtochi Iwamoto, Mitsutoshi Nakajima, Atsushi Shono, Kazumi Satoh, Microchannel emulsification using gelatin and surfactant-free coacervate microencapsulation, Journal of Colloids and Interface Science, 278, 2004, p. 198-205. Saeki, Keiso, Matsukawa, Hiroharu, Processfor hardening microcapsules containing hydrophobic oil droplets, United States Patent Office, 3 956172, 1971. Microcapsules having multiple shells and method for the preparation thereof. F.Cellesi, N.Tirelli, A new process for cell microencapsulation and others biomaterial application: thermal gellation and chemical cross-linking in “tandem”, Journal of materials science, 16, 2005, p. 559-565. Stephan Drusch, Sugar beet pectin:A novel emulsifying wallcomponent for microencapsulation of lipophilic food ingredients by spray-drying, Food hydrocolloids, 21, 2007, p. 1223-1228. M. Jimenez, H. S. García, C. I. Beristain, Spray-drying microencapsulation and oxidative stability of conjugated linoleic acid, European Food Researchand Technology, 11, 2004, p. 234-239. Utai Klinkesorn, Pairat Sophanodora, Encapsulation of emulsified tuna oil in two-layer interfacial membranes prepared using electrostatic layer-by-layer deposition, Food hydrocolloids, 19, 2005, p. 1044-1053. www.khoahoc.net www.foodprocessing.com