Tổng quan về sử dụng chất nhũ hóa trong các sản phẩm nước chấm (sauce & dressing)

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÔN: PHỤ GIA THỰC PHẨM
Đề tài số 5
TỔNG QUAN VỀ SỬ DỤNG
CHẤT NHŨ HÓA TRONG CÁC
SẢN PHẨM NƯỚC CHẤM
1
2
1. Giới thiệu chung
1.1. Hệ nhũ tương:
Nhũ tương là một hệ dị thể. Là một hệ thống gồm hai pha lỏng không hòa tan vào
nhau (thường là chất béo và nước).
Trong đó, một chất lỏng có trạng thái như các giọt cầu, kích thước rất nhỏ (đường
kính 0,1 - 100µm) phân tán (gọi là pha phân tán hay pha không liên tục) trong chất
lỏng kia (gọi là pha liên tục).
Nếu chất béo phân tán trong nước: gọi là hệ nhũ chất béo (dầu)/ nước, ký hiệu là
O/W. Ví dụ, các sản phẩm thuộc hệ này là sữa, kem, nước trộn salad, súp, xốt,
mayonaire, nước giải khát.
Nếu nước phân tán trong chất béo: gọi là hệ nhũ nước/chất béo (dầu), ký hiệu là
W/O. Ví dụ như bơ và magarine.
Chất lỏng tạo ra các giọt phân tán gọi là pha phân tán, pha không liên tục hoặc pha
nội trong khi thành phần tạo ra chất lỏng chung quanh lại là pha liên tục hoặc pha
ngoại.
Phân loại hệ nhũ tương: dựa trên kích thước có thể chia nhũ tương thành hai loại:
nhũ tương lớn và nhũ tương nhỏ.
3
• Nhũ tương lớn:
− Kích thước giọt phân tán: 10
-7

m
− Có màu trắng đục.
− Kém bền nhiệt động
• Nhũ tương nhỏ:
− Kích thước giọt phân tán: 10
-7
- 10
-9
m
− Thường trong suốt.
− Bền nhiệt động.
1.2. Chất nhũ hóa – chất hoạt động bề mặt:
1.2.1. Khái niệm:
Chất nhũ hóa là một nhóm chất hoạt động bề mặt. Làm ổn định sự phân tán của
những đại phân tử hay những hợp phần khác, nhờ vào khả năng làm bền hệ nhũ tương.
Trong cấu trúc phân tử của chất nhũ hóa có cả phần háo nước và phần háo béo.
Chất hoạt đông bề mặt cũng thường được ký hiệu là RX, trong đó R là đuôi ưa dầu
và X là đầu ưa nước. Đặc tính của chất hoạt động bề mặt là phụ thuộc vào bản chất của
các nhóm đầu và đuôi của nó. Nhóm đầu của nó có thể là anion, cation, ion lưỡng tính
(trên cùng phân tử cúa nó có cả nhóm tích điện âm và nhóm tích điện dương) hoặc
không ion mặc dù hầu hết các hợp chất sử dụng trong thực phẩm là không ion, anion
hoặc lưỡng tính.
1.2.2. Phân loại chất hoạt động bề mặt:
• Theo bản chất ái nước:
− Chất hoạt động bề mặt mang điện tích âm (Anionic surfactants)
− Chất hoạt động bề mặt mang điện tích dương (Cationic surfactants)
− Chất hoạt động bề mặt không mang điện tích (Non-ionic surfactants)
− Chất hoạt động bề mặt lưỡng tính (Amphoteric/zwitterionic surphactants)
4
• Theo bản chất nhóm kỵ nước:

 Phân loại nguồn cung cấp:
− Gốc alkyl mạch thẳng thu từ acid béo tự nhiên.
− Các alkyl mạch ngắn từ alcol.
− Các hydrocacbon dầu mỏ.
− Từ phản ứng Fischer.
1.2.3. Chức năng của các chất hoạt động bề mặt:
Các hệ nhũ tương thường không bền là do những nguyên nhân sau:
− Sự nổi lên hay sự lắng xuống của các giọt lỏng
− Sự kết tụ của các giọt lỏng
− Sự chảy của giọt lỏng này vào giọt lỏng khác
Để làm bền nhũ tương thực phẩm, ta sẽ thêm vào các chất hoạt động bề mặt
có tác dụng sau:
− Làm giảm sức căng bề mặt phân chia pha
− Tạo một lớp phân chia bề mặt
− Tạo các điện tích cùng dấu trên bề mặt pha phân tán, các lực tĩnh điện
sẽ chống lại lực hút Van der Wall giữa các giọt lỏng.
− Tạo hệ các giọt lỏng phân tán có kích thước các giọt nhỏ và đồng đều.
− Tạo độ nhớt cao trong pha liên tục.
1.2.4. Tính chất vật lý – hóa lý:
1.2.4.1. Sự sắp xếp phân tử trong dung dịch:
Ở một nồng độ đủ thấp, chất hoạt động bề mặt tồn tại ở dạng đơn phân tử trong
dung dịch do hàm trạng thái (entropy) của quá trình khuấy trộn vượt quá lực hấp dẫn
5
hoạt động giữa các phân tử chất hoạt động bề mặt. Tuy nhiên khi nồng độ tăng lên
chúng có thể tích tụ tức thời thành một loạt những cấu trúc bền nhiệt động học được
gọi là các keo liên kết, ví dụ như các micelle, cấu trúc lớp đôi, các micelle ngược.
Động lực chủ yếu tạo ra các cấu trúc này là hiệu ứng kỵ nước mà nó buộc hệ thống
tuân thủ một cách sắp xếp phân tử sao cho tối hóa diện tích tiếp xúc không thuận lợi
giữa các đuôi không phân cực (kỵ nước) của phân tử chất hoạt động bề mặt với nước.
Ở nồng độ cao hơn nữa, chúng có thể tự sắp xếp thành các cấu trúc hình sáu cạnh,

phân lớp…
Thêm vào đó, dung dịch chất hoạt động bề mặt có thể phân chia thành một số pha
có thành phần và cách sắp xếp phân tử khác nhau. Cách sắp xếp phân tử chất hoạt
động bề mặt trong dung dịch tùy thuộc chủ yếu vào sự tương tác và dạng hình học của
chúng, bản chất của dung môi, thành phần dung dịch và nhiệt độ.
1.2.4.2. Nồng độ hình thành micelle- CMC:
Một chất hoạt động bề mặt hình thành cấu trúc micelle khi nồng độ của nó vượt
quá một mức tới hạn, gọi là nồng độ micelle tới hạn (critical micelle concentrate-
CMC). Nếu dưới giá trị CMC, chúng phân tán chủ yếu dưới dạng đơn phân tử. Nhưng
ngay khi vượt quá CMC, thì phần vượt thì phần vượt thêm này sẽ hình thành micelle
và nồng độ chất hoạt động bề mặt ở dạng đơn phân tử sẽ duy trì khá cố định. Tính chất
hóa lý của dung dịch chất hoạt động bề mặt sẽ thay đổi đột ngột khi nồng độ vượt quá
giá trị CMC, ví dụ như sức căng bề mặt, độ dẫn điện, độ đục và áp suất thẩm thấu.
Điều này do tính chất phân tử của nó ở dạng phân tán khác với đơn phân ở dạng cấu
trúc micelle. Ví dụ phân tử ở dạng phân tán đơn phân tử là loại lưỡng tính và có hoạt
tính bề mặt cao trong khi các micelle lại có hoạt tính bề mặt nhỏ do bề mặt của nó bị
bao phủ bởi các đầu ưa nước. Do sức căng bề mặt của dung dịch giảm khi tăng nồng
độ chất hoạt động bề mặt ở dưới giá trị CMC nhưng khi tiếp tục tăng nồng độ ở trên
giá trị CMC thì sức căng bề mặt gần như không đổi.
CMC sẽ phụ thuộc vào cấu trúc hóa học của chất hoạt động bề mặt cũng như thành
phần của dung dịch và điều kiện môi trường. CMC có xu hướng giảm khi tính kỵ nước
của phân tử tăng( nghĩa là bằng việc tăng chiều dài của đuôi hydrocarbon) hoặc tính ưa
nước của phân tử giảm ( bằng việc giảm chiều dài của đầu không ion hoặc thay đầu
khôn g ion bằng đầu ion). Với các chất hoạt động bề mặt kiểu ion giá trị CMC giảm
đáng kể khi tăng cường độ ion do hiện tượng đẩy nhau tĩnh điện giữa các đầu tích
điện, làm giảm độ lớn của sự phân bố không thuận lợi tạo ra sự hình thành micelle.
6
CMC thường không phụ thuộc nhiều vào khoảng nhiệt độ chế biến thông thường của
thực phẩm (0-1000c). Nhiều sản phẩm chất hoạt động bề mặt thương mại không có giá
trị CMC rõ rệt mà thường là một khoảng giá trị vì nó có chứa một hỗn hợp các phần tử

có chiều dài chuỗi, mức độ không no, kích cỡ của nhóm đầu khác nhau.
1.2.4.3. Hệ hòa tan hóa (solubilization):
Đây là một hệ thống mà các hợp chất không phân cực (không hòa tan trong nước
hoặc chỉ hòa tan một phần) có thể được hòa tan trong một dung dịch chất hoạt động bề
mặt trong nước bằng cách kết hợp các hợp chất này vào các micelle hoặc các cấu trúc
keo liên kết khác và hệ nhận được có độ bền nhiệt động học. Tuy nhiên phải mất một
thời gian để hệ thống đạt đến cân bằng do các phân tử cần thời gian để khuyếch tán
trong toàn bộ hệ thống và do năng lượng hoạt hóa kết hợp với sự chuyển dịch một
phân tử không phân cực từ một pha ngoài vào trong một micelle. Phân tử được hòa tan
gọi là “chất hòa tan hóa (solubilization)” và micelle chứa các phân tử này gọi là
“micelle trương nở hay hệ vi nhũ (microemulsion)”. Khả năng của dung dịch micelle
tạo ra sự hòa tan hóa này có một số ứng dụng quan trọng trong công nghiệp thực phẩm
như sự chiết xuất chọn loạc các phân tử không phân cực từ các loại dầu, kiểm soát quá
trình giải phóng các nguyên liệu, kết hợp hợp chất không phân cực vào trong dung
dịch nước, vận chuyển các hợp chất không phân cực qua các màng dung dịch nước và
điều chỉnh các phản ứng hóa học.
Có 3 yếu tố để xác định tính chất chức năng của các dung dịch micelle trương nở:
− Vị trí của chất hoà tan hóa trong micelle.
− Số lượng cực đại của chất hòa tan hoá trên mỗi đơn vị khối lượng của
chất hoạt động bề mặt.
− Tốc độ hòa tan hóa.
Nồng độ các chất hoạt động bề mặt trong hệ nhũ O/W thường đủ cao để hình
thành các micelle trong dung dịch. Các micelle này có thể hòa tan các loại phân tử
không phân cực và các phân tử lưỡng tính như hợp chất tạo hương vị, chất chống oxy
hóa, tiền chất oxy hóa, chất bảo quản và vì vậy làm thay đổi tính chất chức năng của
chúng. Do đó, nhà sản xuất thực phẩm phải xem xét đến khả năng hòa tan hóa này mà
nó có thể ảnh hưởng đến tính chất hóa lý và cảm quan của hệ sản phẩm nhũ.
1.2.4.4. Hoạt tính bề mặt và sư làm bền giọt phân tán:
Chất hoạt động bề mặt hấp thụ ở bề mặt chung dầu-nước do chúng có sự định
hướng mà phần đầu được đặt trong nước; phần đuôi được đặt trong dầu. Sự định

hướng này làm giảm sự tối thiểu hóa diện tích tiếp xúc giữa vùng ưa nước và vùng kỵ
nước, vì thế làm giảm sức căng bề mặt chung. Sự giảm này là rất quan trọng trong quá
7
trình đồng hóa vì nó thúc đẩy sự phá vỡ giọt phân tán ( để chia nhỏ) tốt hơn, nghĩa là
sức căng bề mặt giảm thì cần ít năng lượng để phá vỡ giọt phân tán. Ngay khi chất
hoạt động bề mặt hấp thụ trên bề mặt giọt phân tán, nó cần tạo ra một lự đủ mạnh để
ngăn cản các giọt phân tán kết tụ với nhau. Chất hoạt động bề mặt kiểu ion tạo ra độ
bền do nó làm tất cả các giọt phân tán tích điện giống nhau nên chúng đẩy nhau. Chất
hoạt động không ion cung cấp độ bền chủ yếu bằng cách tạo ra một số lực đẩy theo
kiểu cản trở không gian, hydrate hóa, tương tác dao động nhiệt để ngăn cản các giọt
tiến đến quá gần nhau.
Một số chất hoạt động bề mặt hình thành cấu trúc đa lớp trên bề mặt giọt phân tán
mà người ta nhận thấy nó làm tăng độ bền rất lớn để ngăn cản sự tích tụ của các giọt
phân tán.
Nói tóm lại, một chất hoạt động bề mặt được xem là có tác dụng hình thành và làm
bền hệ nhũ hiệu quả thì phải có 3 đặc tính sau:
 Chúng phải hấp thụ nhanh chóng lên bề mặt của các giọt phân tán được hình
thành trong quá trình đồng hóa.
 Chúng phải làm giảm sức căng bề mặt một lượng đáng kể.
 Chúng phải hình thành một lớp bề mặt chung để ngăn cản các giọt tích tụ
trong điêu kiện thực tế của dung dịch ( chứa nhiều thành phần khác) và môi
trường ( trải qua các quá trình chế biến, tồn trữ, lưu thông, phân phối) của hệ
nhũ.
1.2.4.5. Tương tác với các polymer sinh học:
Trong một số điều kiện nhất định, phân tử chất hoạt động bề mặt có thể kết hợp
với protein và polysaccharide (gọi là các polymer sinh học ) để hình thành dạng phức
hợp mà chúng có đặc tính chức năng rất khác với đặc tính của từng thành phần.
Tương tác của phức hợp này do nhiều cơ chế khác nhau, trong đó có 2 cơ chế quan
trọng nhất: tĩnh điện và kỵ nước. Số lượng các phân tử hoạt động bề mặt, ở dạng các
đơn phân tử hay dạng cụm như micelle, tương tác với polymer sinh học sẽ tùy thuộc

vào nguồn gốc và bản chất của tương tác. Sự liên kết của chất hoạt động bề mặt với
polymer sinh học và dẫn đến sự thay đổi các tính chất hóa lý như trạng thái, tính lưu
biến và tính chất pha của dung dịch polymer sinh học. Thêm vào đó, tương tác này có
thể dẫn đến sự hình thành cấu trúc có tính chất chức năng mới lạ cho các ứng dụng, ví
dụ như tạo vi nang và kiểm soát sự giải phóng các hợp chất.
Khi trộn các phân tử hoạt động bề mặt vào dung dịch chứa các phân tử polymer
sinh học, chúng có thể tồn tại ở trạng thái tự do hoặc liên kết (hình 5.5). Trong các
trạng thái này, phân tử hoạt động bề mặt có thể ở dạng đơn phân tử hoặc micelle. Sự
8
phân chia các phân tử hoạt động bề mặt giữa các dạng phân tử này sẽ tùy thuộc vào
nồng độ và đặc tính phân tử của chất hoạt động bề mặt và các polymer sinh học ( khối
lượng phân tử, tinh kỵ nước, trạng thái tích điện ) cũng như dung dịch và điều kiện
môi trường hiện hữu ( nhiệt độ, áp suất, pH, cường độ ion và lực bên ngoài).
Tương tác giữa chất hoạt động bề mặt và polymer sinh học được ứng dụng trong
nhiều thực phẩm để cải thiện các tính chất của chúng. Ví dụ, người ta dùng các chất
hoạt động bề mặt (như MG và stearoyl lactylate) trong các sản phẩm tinh bột ( như
bánh mì) để cải thiện chất lượng. Chất hoạt động bề mặt sẽ tạo phức với tinh bột bằng
cơ chế như sau: Đuôi hydrocarbon của chúng sẽ chui vào các cuộn xoắn được hình
thành bởi amylose hoặc các vùng mạch thằng của amylopectin (hình 5.5). Phức hợp
lipid-tinh bột này làm tăng chất lượng của bánh mì như tăng thể tích, giảm độ chắc của
ruột bánh và làm chậm sự lão hóa của bánh do nó làm chậm sự lão hóa của tinh bột.
Khả năng chất hoạt động bề mặt tương tác với tinh bột tùy thuộc vào đặc tính phân
tử của tinh bột ( chiều dài chuỗi) cũng như chất hoạt động bề mặt ( độ phân cực của
nhóm đầu, chiều dài của nhóm đuôi, mức độ không no). Tinh bột có xu hướng liên kết
với loại ion hơn là với loại không ion; liên kết với loại no hơn là loại không no. Chất
hoạt động bề mặt cũng có thể tương tác với một loại các polysaccharide khác như
pectin, cellulose, chitosan, carrageenan là thay đổi cấu hình, sự liên kết, độ bền dẫn
đến sự thay đổi trạng thái, tính chất lưu biến tạo ra các tính chất mới cho thực phẩm.
Tương tác của chất họat động bề mặt với protein cũng được sử dụng để cải thiện
quá trình chế biến cũng như tính chất của thực phẩm, tương tác này có thể là trực tiếp

hoặc gián tiếp. Sự tương tác trực tiếp có thể làm thay đổi quan trọng về cấu hình, độ
bền hoặc tương tác của protein. Tùy vào bản chất của sự tương tác mà chúng có lợi
hay gây hại cho tính chất chức năng của protein như hoạt tính bề mặt, khả năng tạo
bọt, tạo gel và khả năng hòa tan. Chất hoạt động bề mặt cũng có thể tương tác gián tiếp
với protein bằng việc cạnh tranh hoặc thay thế chúng trên bề mặt chung. Trong quá
trình sản xuất kem (ice cream) và kem đánh xốp (whipped cream), chất hoạt động bề
mặt có phân tử nhỏ được thêm vào sản phẩm đã được nhũ hóa để thay thế protein trên
bề mặt của các giọt phân tán nhằm thúc đẩy sự hợp nhất của các giọt phân tán trong
quá trình làm lạnh và khuấy tiếp theo.
Để có thể rõ hơn về các tương tác với các polymer sinh học, phần dưới đây sẽ
trình bày chi tiết ảnh hưởng của các tương tác của chất hoạt động bề mặt với tinh bột.
1.2.4.6. Tương tác tạo phức với tinh bột:
• Sự hình thành phức:
9
Tương tác giữa chất nhũ hóa và tinh bột là sự hình thành chủ yếu một dạng phức
kiểu mắt lưới. Những đoạn mặt thẳng của phân tử tinh bột có thể hình thành dạng vòng
xoắn mà đuôi “ưa béo” của chất hoạt động bề mặt có thể “nhét” vào. Đây chính là cơ
chế hình thành phức của chất hoạt động bề mặt với tinh bột.
Tinh bột được tạo thành từ amylose và amylopectin. Trong phức chất với amylose,
amylose tồn tại ở dạng cuộn vòng xoắn với mỗi vòng có 6 gốc glucose. Đối với
amylopectin, do các điểm nhánh ngăn chặn sự hình thành vòng xoắn nên sự tạo phức
bị hạn chế. Điển hình là monoglyceride, người ta đã biết nó có mức độ tạo phức với
amylopectin thấp hơn nhiều so với amylase.
Ở trạng thái một mình trong dung dịch, amylose tồn tại ở dạng cuộn xoắn ngẫu
nhiên, bất kỳ nhưng khi có tác nhân tạo phức, do nguyên lý tối thiểu hóa năng lượng
đã buộc amylose chuyển thành cấu hình vòng xoắn. Chuỗi hydrocarbon của acid béo
hoặc đuôi tạo phức kỵ nước sẽ được hút vào trong lõi kỵ nước của vòng xoắn amylose.
Ngay khi phức tạo thành, nó được làm bền bởi các tương tác phân cực đôi (dipolar) và
bởi sự lấp đầy các yêu cầu solvat hóa kỵ nước của vòng xoắn.
Trục dài của tác nhân tạo phức nằm ở bên trong và song song với trục dài của

vòng xoắn amylose. Tác nhân tạo phức có thể trao đổi thuận nghịch với nhau, cạnh
tranh trong cùng một không gian trong vòng xoắn. Các vòng xoắn được tạo ra bởi sự
tạo phức sẽ tập hợp để tạo ra cấu trúc kết tinh từng phần và không hòa tan. Các phức
không hòa tan này bao gồm các tinh thể dạng tấm với các tinh thể vòng xoắn vuông
góc với tấm. Phức amylopectin hòa tan hơn phức amylose. Khả năng không hòa tan
của phức amylose với acid béo từ lâu đã được sử dụng để kết tủa chọn lọc amylose
trong dung dịch. Tuy nhiên, không phải lúc nào cũng xem các phức là không hòa tan
do mức độ không hòa tan của các chất hoạt động bề mặt có thể thay đổi khác nhau.
• Ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt lên dung dịch tinh bột:
Khi chế biến, gia nhiệt tinh bột và sản phẩm chứa tinh bột, có sự thay đổi mạnh
mẽ về tính chất của tinh bột. Khi gia nhiệt dịch tinh bột, hạt tinh bột hút nước và
trương nở lớn hơn nhiều lần kích thước của nó. Trong quá trình này, amylose có thể
phân tách ra từ hạt. Một dịch tinh bột sệt nóng là một hỗn hợp cảu các hạt trương nở,
các phân đoạn của hạt ( amylose và amylopectin), các phân tử tinh bột phân tán ở dạng
phân tử và dạng keo. Độ nhớt tăng nhanh chóng khi mạng lưới của dịch sệt tinh bột
hình thành. Các hạt trường nở, dễ vỡ sẽ bị phá hủy, đặc biệt khi có lực khuấy trộn. Khi
đó độ nhớt sẽ được giảm nhanh chóng khi đạt được điểm cực đại (peak viscosity).
10
Việc ứng dụng và các chức năng của tinh bột sẽ được nhân lên khi sử dụng chất
hoạt động bề mặt. Khi thêm chất hoạt động bề mặt trước quá trình hồ hóa,
monoglyceride sẽ thấm vào hạt tinh bột, hình thành phức phân tử và làm giảm khả
năng trương nở của hạt tinh bột. Khi thêm monoglyceride vào sau quá trình hồ hóa sẽ
làm tăng độ bền của hạt. Như vậy, thời điểm thêm vào hoặc thời gian cần cho sự
khuyếch tán các gốc ưa béo vào các hạt tinh bột là các thông số chế biến mà có thể
được thay đổi để tạo ra các tính chất khác biệt cho sản phẩm tinh bột hoặc hạt ngũ cốc.
Các tính chất chức năng này có được chính là nhờ sự hình thành phức của chất hoạt
động bề mặt với tinh bột. Độ lớn của sự ảnh hưởng của phức này lên tính chất “nấu”
của tinh bột sẽ tùy thuộc vào loại tinh bột, loại chất hoạt động bề mặt và điều kiện chế
biến.
Cơ chế này được giải thích như sau: Khi thực hiện tương tác, chất hoạt động bề

mặt phải có đủ độ hòa tan hoặc phải ở pha mà tạo ra trạng thái đơn phân. Lúc chưa hồ
hóa, phân tử tinh bột có ít trong dung dịch. Phân tử chất hoạt động bề mặt sẽ bám vào
hạt tinh bột trước quá trình hồ hóa và chúng bắt đầu hình thành phức với tinh bột ngay
khi hạt bắt đầu trương nở và amylose bắt đầu hòa tan. Các phức không hòa tan ở gần
bề mặt hạt sẽ làm bền hạt. Tốc độ trương nở và sự tách amylose ra dung dịch bị chậm
lại. Nói tóm lại, sự tạo phức này làm tăng nhiệt độ hồ hóa do cần phải có năng lượng
nhiều hơn để nấu hoặc trương nở hạt tinh bột. Một số chất hoạt động bề mặt, chẳng
hạn như polysorbate 60, có thể bao phủ lên bề mặt một lớp màng mỏng, làm tăng tính
kỵ nước và ức chế nước chuyển vào trong hạt.
Ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt lên quá trình hồ hóa của tinh bột theo nhiều
cách khác nhau. Khi sử dụng SSL hoặc GMS trong dịch hồ tinh bột, sự thay đổi tính
đàn hồi của dung dịch hồ là trùng khớp với sự giảm tính trương nở của hạt. Nhiệt độ
tạo sệt, độ nhớt lúc nóng và nhiệt độ lúc độ nhớt cực đại của hầu hết các loại tinh bột
đều tăng khi có mặt gốc ưa béo mà nó hình thành phức kiểu mắt lưới với tinh bột.
Theo các nhà khoa học, độ nhớt của dịch hồ tinh bột tăng khi có mặt tác nhân tạo phức
là do hạt có khã năng hấp thu nước và giữ nước nhưng hạt không bị phá hủy.
Một số chất hoạt động bề mặt có các chuỗi acid béo không đặc tính hình thành
phức với tinh bột. Chất hoạt động bề mặt kiểu anion, chẳng hạn như sodium lauryl
sunfate (SLS) và sodium dodecyl sulfate(SDS) lại khử bền hạt tinh bột do nó tích điện
âm cao. Sự khử bền dẫn tới hạt trương nở nhanh, hoàn toàn và độ nhớt tăng nhanh,
sớm trong giai đoạn tạo hồ. Hạt tinh bột bị phá vỡ sẽ giảm độ nhớt đáng kể sau khi đạt
11
đến mức cực đại (peak). Điều này là không mong muốn nếu tinh bột được sử dụng với
mục đích tạo cấu trúc và làm đặc. Do đó khi chọn một chất hoạt động bề mặt cho một
ứng dụng nào đó trong thực phẩm phải xem xét đến sự ảnh hưởng của tính tích điện và
thành phần hóa học của nó lên tinh bột nếu sự ảnh hưởng này là quan trọng.
Ảnh hưởng đến sự tạo gel của dịch hồ tinh bột :
Gel tinh bột được hình thành từ dịch hồ là một phức hợp của các hạt tinh bột đã
trương nở được bao bên trong và mạng lưới gel amylose. Khi làm nguội dịch hồ, các
phân tử trở nên ít hòa tan và sau đó là tích tụ để hình thành một dạng gel 3 chiều. Độ

chắc tăng lên do sự kết hợp của các phân tử hình thành một mạng lưới liên kết ngang
có thể chống lại sự biến dạng. Sự tạo gel được khởi đầu bằng sự đông tụ nhanh chóng
các phân tử amylose trong dung dịch trong khi amylose tạo gel chậm hơn rất nhiều và
đòi hỏi nồng độ cao hơn. Amylose hoạt động với 2 vai trò:
− Là thành phần chính tạo ra mạng lưới gel để “bẫy” các phân tử nước chưa
được hấp thu.
− Là thành phần liên kết với các hạt còn nguyên vẹn và các hạt trương nở đã bị
vỡ.
Khi gel tinh bột có chất hoạt động bề mặt, phức không hòa tan sẽ hình thành gel.
Sự hình thành phức chất giữa amylose và chất hoạt động bề mặt sẽ thúc đẩy sự tạo
gel trong khoảng vài giờ đầu tiên sau quá trình hồ hóa so với gel tinh bột không chó
chất hoạt động bề mặt. Ví dụ, sucrose ester làm tăng độ nhớt “setback” (là độ nhớt sau
khi dịch hồ được làm nguội và các phân tử tinh bột đã tái sắp xếp, bao gồm cả sự tạo
gel). Nói chung sự tạo gel có thể được thực hiện và kiểm soát bằng việc sử dụng chất
hoạt động bề mặt trong các thực phẩm chứa tinh bột.
Ảnh hưởng đến sự lão hóa của tinh bột:
Lý do chủ yếu để sử dụng chất hoạt động bề mặt là biến đổi đặc tính của thành
phẩm. Sự lão hóa của thực phẩm chứa tinh bột ảnh hưởng đến cấu trúc, hương vị của
chúng và chất hoạt động bề mặt ức chế sự lão hóa này.
Hiện tượng lão hóa là sự hình thành các vị trí kết tinh từng phần, có trật tự trong
gel hoặc dịch hồ tinh bột khi làm nguội. Sự tái kết tinh của tinh bột là một quá trình
dài hạn mà có thể xảy ra nhiều giờ hoặc nhiều tuần sau quá trình tạo hồ (pasting) và
gel. Thông thường amylose bị lão hóa nhanh chóng trước khi sản phẩm tới tay người
tiêu dùng. Sự lão hóa của amylopectin xảy ra chậm hơn nhiều và nó ảnh hưởng đến
cấu trúc và hương vị của thực phẩm trong suốt thời hạn sử dụng thực phẩm.
Chất hoạt động bề mặt làm giảm tốc độ thoái hóa của gel tinh bột chủ yếu cũng do
sự hình thành phức chất hoạt động bề mặt tinh bột. Cấu trúc vòng xoắn tinh bột của
12
phức sẽ ngăn cản sự sắp xếp chậm lại từng chuỗi một của phân tử tinh bột và vì vậy
làm giảm các vị trí tạo nhân kết tinh cho sự lão hóa hoặc quá trình tái kết tinh. Sự lão

hóa của amylopectin đóng vai trò quan trọng trong hạn sử dụng của sản phẩm. Trong
bánh mì bị “cũ”, độ chắc của ruột bánh mì tăng lên và hương vị mất đi là do sự lão hóa
của phần amylopectin trong tinh bột. Do đó, kiểm soát hoặc cải biến sự lão hóa của
amylopectin qua việc sử dụng chất hoạt động bề mặt sẽ có ý nghĩa, lợi ích rất thực tế.
Tuy nhiên tương tác giữa chất hoạt động bề mặt với amylopectin khó chứng minh
hơn so với tương tác với amylose. Các nhà khoa học thường chỉ đưa ra được các bằng
chứng gián tiếp hoặc bằng chứng trực tiếp chưa chắc chắn cho tương tác này ( ví dụ
như tương tác của monoglyceride với amyopectin cũng như một tương tác yếu, có giới
hạn của sucrose ester với amylopectin). Người ta cho rằng độ nhớt tăng chậm trong
quá trình hồ hóa của tinh bột bắp nếp là do sự tương tác của amylopectin với chất hoạt
động bề mặt. Chất hoạt động bề mặt có hiệu quả nhất trong việc ức chế một cách trực
tiếp amylopectin lão hóa trong trường hợp dung dich có nồng độ amylopectin rất cao,
gần 100%( nghĩa la gần như không có mặt amylose). Việc ức chế này là do phức chất
hoạt động bề mặt amylopectin chịu trách nhiệm. Khi có mặt amylose, amylopectin sẽ
cùng kết tinh với amylose và tạo ra nhân kết tinh. Khi amylose và amylopectin cùng có
mặt, chất hoạt động bề mặt kiểu “ligand” (có cấu hình có thể liên kết với các ion kim
loại) sẽ ưu tiên tạo phức với amylose, do đó amylose không thể đồng kết tinh với
amylopectin, khi đó ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt lên amylopectin chỉ là gián
tiếp. Thêm vào đó, khi amylose tạo phức với chất hoạt động bề mặt thì không còn
nhiều chất hoạt động bề mặt có sẵn có thể tương tác với amylopectin, dẫn đến sự hình
thành phức với amylopectin bị giảm đi.
• Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo phức:
Tính chất của đuôi ưa béo:
Tính liên kết của các gốc acid béo và monoglyceride sẽ tăng khi chiều dài chuỗi
của chúng tăng. Khả năng liên kết cao nhất của các acid béo no với chiều dài chuỗi là
18 carbon và 14-16 carbon của chuỗi acid béo trong phân tử monoglyceride.
Mức độ không no của các acid béo tự do hoặc chuỗi acid béo của monoglyceride
tăng lên làm giảm khả năng liên kết của các đuôi ưa béo này với tinh bột. Thêm vào
đó, độ hòa tan thấp hơn của các acid béo không no sẽ ảnh hưởng tới phức ưu tiên hơn
với lõi của vòng xoắn kỵ nước.

Sự cản trở về mặt không gian ( steric hindrance) cảu các nhóm có kích thước lớn,
“kếnh càng” trên phân tử monoglyceride sẽ cản trở khả năng hình thành phức với các
13
tinh bột của các đuôi ưa béo. Khả năng liên kết của monoglyceride thấp hơn các acid
béo có cùng chiều dài chuỗi là do sự cản trở không gian của nhóm glycerol làm cản trở
sự tạo phức. Tương tự, các ester của acid béo với propylene glycol có nhóm phân cực
(nhóm ưa nước) lớn, đồ sộ có khả năng tạo phức thấp hơn so với các chất hoạt động bề
mặt khác có nhóm phân cực nhỏ hơn. Cùng với sự cản trở không gian, các nhóm phân
cực ưa nước không thích nghi với loại vòng xoắn kỵ nước. Tỷ lệ của nhóm phân cực
so với tổng phân tử càng cao thì tính tương thích của phân tử với vùng lõi của vòng
xoắn càng thấp.
Trạng thái hạt tinh bột:
Trạng thái của hạt tinh bột trong dung dịch cũng có tính cản trở không gian đối với
sự tạo phức. Monoglyceride tồn tại ở dạng micelle trong dung dịch gắn với bề mặt hạt
tinh bột qua nguyên lý hấp thụ ở nhiệt độ thấp (<500C). Khi nhiệt độ tăng lên,
monoglyceride thấm vào hạt đã trương nở để tạo phức với amylase. Các nhà khoa học
đã đo đạc được các phức mạnh của chất mạnh của chất hoạt động bề mặt với tinh bôt ở
chỉ khỏang 600C trong 1h. Các nhà khao học này đã kết luận rằng các chất hoạt động
bề mặt đã đi vào trong hạt trước khi quá trình hồ hóa hoàn thành.
Ngoài ra, tính chất và khả năng tạo phức của chất hoạt động bề mặt với các loại
tinh bột khác nhau cũng khác nhau, chẳng hạn như tốc độ trương nở, độ nhớt cực đại,
thời gian đạt đến độ nhớt cực đại và độ nhớt setback ( độ nhớt sau khi làm nguội) của
dung dịch hồ. Ví dụ khi có mặt sucrose ester thì:
+ Thời gian đạt đến độ nhớt cực đại cảu tinh bột khoai mì bị thay đổi nhanh hơn
so với tinh bột bắp, tinh bột mì và tinh bột khoai tây.
+ Độ nhớt cực đại bị thay đổi lớn nhất so với tinh bột khoai tây.
+ Độ nhớt setback bị thay đổi lớn nhất đối với tinh bột khoai mì.
Người ta cũng nhận thấy tinh bột khoai tây và khoai mì được làm bền do hình
thành từ các phức, từ đó dẫn đến sự phá vỡ hạt chỉ diễn ra từ từ hơn.
Nghiên cứu hình thái độ nhớt (viscosity profile) là một phương pháp nghiên cứu

dễ dàng, tiện lợi để hiểu các tương tác của phức giữa các thành phần trong hệ thực
phẩm.
Ảnh hưởng của điều kiện môi trường:
Nhiệt độ tăng làm giảm khả năng liên kết với acid béo của tinh bột giảm. Nhiệt sẽ
làm giảm cường độ của các tương tác giữ các phức cùng với nhau và vòng xoắn dễ bị
phá hủy hơn khi nhiệt độ tăng lên.
Khả năng liên kết của một số acid béo bị ảnh hưởng bởi pH do sự thay đồi của quá
trình proton hóa nhóm carbonyl. Acid stearic hoặc palmitic hình thành những dimer
( phân tử đôi) ở gần hoặc dưới vùng giá trị pKa (pH 4,7 đến 5,0) mà ở đó nhóm
14
carbonyl bị proton hóa từng phần. Người ta cho rằng các dimer hình thành do sự sắp
xếp song song nên chuỗi hydrocarbon đôi không thể đi vào vòng xoắn amylose. Trên
giá trị pKa, các dimer tách ra và sự hình thành phức với chuỗi acid béo đơn sẽ diễn ra.
Tuy nhiên pH không ảnh hưởng đến tính liên kết của các acid béo như lauric hoặc
myristic do các acid này không hình thành dimer ở pH thấp hơn. pH cũng không ảnh
hưởng đến tính liên kết của monoglyceride do nhóm carboxyl của acid béo nằm trong
liên kết este với glycerol.
Khả năng tạo phức với amylose của các hợp chất chứa chuỗi hydrocarbon bị ảnh
hưởng đáng kể bởi tính chất pha của các thành phần chất béo. Những chất hoạt động
bề mặt tạo phức với amylose hiệu quả nhất có mức độ phân tử cao trong dung dịch pha
nước. Các cấu hình micelle hoặc liposome (vesicle) của chất hoạt động bề mặt là các
dạng đa hình (polymorph) hiệu quả nhất để cung cấp các monomer chất béo và do đó
chúng là chất hình thành phức hiệu quả hơn các hợp chất lipid ở các trạng thái cấu
hình khác. Trong bánh mì, monoglyceride được thêm vào ở dạng cấu hình tinh thể
nhưng nó sẽ bị chuyển thành trạng thái kết tinh trong quá trình nướng và ở trạng thái
này, nó sẵn sàng tạo phức với tinh bột. hỗn hợp các chất hoạt động bề mặt sẽ sử dụng
với mục đích hình thành và làm bền hệ nhũ trong dung dịch sẽ ít có hiệu quả tạo phức
với tinh bột hơn so với monoglyceride tinh khiết.
1.2.4.7. Kiểm soát sự kết tinh của chất béo:
Một số loại chất hoạt động bề mặt có thể kiểm soát sự tạo nhân kết tinh và sự kết

tinh của chất béo. Tính chất này được sử dụng để kiểm soát sự hình thành tinh thể
trong một số loại thực phẩm. Chất hoạt động bề mặt sẽ ngăn chặn sự tạo đục trong các
loại dầu salad bằng việc làm chậm sự phát triển của các tinh thể chất béo. Người ta cho
rằng, chất hoạt động bề mặt sẽ hấp thụ trên bề mặt của các nhân kết tinh hoặc các tinh
thể nhỏ, được hình thành trong dầu và vì vậy sẽ ngăn cản sự hấp thụ thêm các phân tử
chất béo vào trong tinh thể nhỏ, do đó có tác dụng ức chế sự phát triển, lớn lên của
tinh thể chất béo. Chất hoạt động bề mặt cũng có khả năng ức chế sự chuyển dịch đa
cấu hình (polymorphic) không mong muốn của các tinh thể chất béo trong các sản
phẩm chocolate, shortening và magarine.
2. Một số chất nhũ hóa thường dùng trong nước chấm
2.1. Guar gum ( E412)
Chất nhũ hoá, Stabilisers, làm đặc và tạo gel.
15
Cũng được gọi là guaran, nó được chiết xuất từ hạt của cây bụi họ đậu tetragonoloba
Cyamopsis, nơi mà nó hoạt động như một cửa hàng thực phẩm và nước.
Trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm ngành công nghiệp Guar gum được sử
dụng như một chất kết dính hiệu quả, ổn định hệ nhũ và chất làm đặc. Sử dụng rộng
rãi trong các tiệm bánh, sổ nhật ký và sản xuất chế biến thịt, trộn và nước sốt.
Nó là một thực phẩm bổ sung tự nhiên quan trọng, có giá trị dinh dưỡng cao và giảm
cholesterol. Trong mỹ phẩm, đặc biệt là dầu gội và kem đánh răng, guar gum được sử
dụng chủ yếu như một dày. Trong đồ uống, nó được sử dụng làm chất ổn định để
chuẩn bị thức uống sô cô la và các loại nước ép. Guar cũng được sử dụng rộng rãi
trong thuốc lá, da, thuốc trừ sâu và thuốc trừ sâu, bút chì màu và chất kết dính giữa
những người khác.
Tác dụng phụ được biết đến là đầy hơi, tiêu chảy, đầy bụng và tắc nghẽn đường ruột.
Đơn vị cấu trúc
Guar gum là một galactomannan bao gồm một (1 β-D-mannopyranose xương sống
4) liên kết với branchpoints từ 6 vị trí của họ liên quan đến α-D-galactose (có nghĩa là,
1 trong 6 liên kết-α -D-galactopyranose). Có khoảng 1,5 - 2 dư mannose cho mỗi
lượng galactose.

Chức năng
Guar gum là một chất làm đặc kinh tế và ổn định. Nó dưỡng ẩm khá nhanh trong
nước lạnh để cung cấp cho độ nhớt cao. Nồng độ cao (~ 1%) là rất thixotropic nhưng
16
nồng độ thấp (~ 0,3%) là ít như vậy. Guar gum là một chất chuyển thể sữa tốt hơn vì
nó có nhiều điểm chi nhánh galactose. Không giống như Locust Bean Gum , nó không
tạo thành gel nhưng không thấy sự ổn định tốt chu kỳ đóng băng-tan băng. Guar gum
cho cao độ nhớt cắt thấp nhưng là mạnh mẽ cắt loãng. Là không ion, nó không bị ảnh
hưởng bởi sức mạnh ion hoặc pH nhưng sẽ làm suy giảm ở thái cực pH ở nhiệt độ (ví
dụ, pH=3 ở 50 ° C). Nó cho thấy sức mạnh tổng hợp độ nhớt với Xanthan Gum . Với
casein, nó trở nên hơi thixotropic hình thành một hệ thống hai pha chứa mixen casein.
Guar gum làm chậm sự tăng trưởng tinh thể băng không đặc biệt bằng cách làm
chậm chuyển giao khối lượng trên giao diện rắn / lỏng.
Thật không may cho ngành công nghiệp thực phẩm, kẹo cao su guar đã được tìm
thấy là lý tưởng để sử dụng trong ngành công nghiệp dầu khí để trích xuất dầu và khí
đốt từ đá nguồn sử dụng chất lỏng áp lực ( bẻ gãy thủy lực, hoặc 'fracking '). Này đã
tăng cả nhu cầu guar và giá cả nhiều lần của nó.
Cấu trúc tương tác có sẵn
2.2. Xanthan gum (E 415)
Chất nhũ hoá, Stabilisers, làm đặc và tạo gel.
Xanthan Gum là một carbohydrate tự nhiên được sản xuất bằng cách lên men
đường với các vi sinh vật thích hợp (Xanthomonas campestris). Nó là gluten nhưng có
thể được sử dụng như là một thay thế cho gluten (protein mang đến cho bột mì cấu
trúc của nó).
Sử dụng như một chất nhũ hóa, chất bôi trơn, đại lý đình chỉ và chất làm đặc. Có
thể được sử dụng bên cạnh không có chứa gluten bột để cải thiện cấu trúc và kết cấu
hàng hoá nướng gluten. Cũng được sử dụng trong salad dressing để nhũ hóa dầu giấm,
trong mỹ phẩm, thức ăn chăn nuôi và các sản phẩm công nghiệp khác nhau.
Ứng dụng bao gồm:

• Trong bánh nướng , nó làm tăng bột năng suất, khả năng phục hồi cho hơn, và
cải thiện kết cấu và thời hạn sử dụng; trong bánh ngọt các lọai, nó ngăn chặn
"khóc" ( syneresis ) của các nước trong điền, giữ sắc nét vỏ bánh. Nó là chủ yếu
được sử dụng trong công thức nấu ăn gây dị ứng mà sử dụng các loại bột ngũ cốc
17
nguyên hạt. Vì sự thống nhất của các loại bột cho phép thoát khí phát hành bởi
men, guar là cần thiết để cải thiện độ dày của các loại bột, cho phép họ tăng như
bột bình thường sẽ.
• Trong sữa sản phẩm, nó dày sữa , sữa chua , kefir , và chất lỏng pho mát sản
phẩm, và giúp duy trì tính đồng nhất và kết cấu của kem và sherbets . Nó được sử
dụng cho các mục đích tương tự trong sữa thực vật.
• Đối với thịt , nó có chức năng như một chất kết dính.
• Trong gia vị , nó cải thiện sự ổn định và sự xuất hiện của xà lách trộn , thịt
nướng nước sốt , gia vị, ketchups và những người khác.
• Trong súp đóng hộp, nó được sử dụng như chất làm đặc và ổn
định.
Nó cũng được sử dụng trong các món súp khô, bột yến mạch ngay lập tức, món tráng
miệng ngọt ngào, cá đóng hộp trong nước, mặt hàng thực phẩm đông lạnh, thức ăn
chăn nuôi.
2.2. Lecithine: (chất hoạt động bề mặt lưỡng tính)
Là một trong những phospholipid phổ biến nhất và là tên thương hiệu trên thị
trường. Lecithine có thể là một hay hỗn hợp các phospholipid.
Trong cấu trúc phân tử của lecithine có 2 phần háo nước và háo béo, do đó
lecithine được dùng như chất nhũ hóa của hệ dầu trong nước. người ta chiết xuất
lecithine từ hạt đậu nành hoặc lòng đỏ trứng gà.
18
Ứng dụng của lecithine:
Quá trình lecithine hóa trong công nghệ sản xuất sữa bột:
Một số sản phẩm sữa bột có hàm lượng chất béo khá cao nên khó hòa tan vào
trong nước do một số hạt sữa được bao bọc xung quanh bởi một màng mỏng lipid tự

do. Chính vì thế, chúng trở nên “kỵ nước”. Hiện tượng này xảy ra ngay cả trong sản
xuất sữa bột tan nhanh và ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của sản phẩm.
Để khắc phục nhược điểm trên, người ta sử dụng quá trình lecithine hóa. Bản chất
của quá trình này là tạo một màng mỏng lecithine bao quanh các hạt sữa. Nhờ khả
năng nhũ hóa của lecithine, các hạt sữa với màng bao lipid sẽ trở nên hòa tan trong
nước lạnh, hạn chế được hiện tượng không tan hay đóng vón khi pha sữa.
3. Cơ chế tác dụng và vai trò
3.1. Guar gum
Guar gum có tính chất nhũ hoá tốt, đặc biệt thích hợp cho hệ thống nhũ tương dầu
trong nước, và được sử dụng rộng rãi trong chất ổn định hương vị nhũ tương. Nó cũng
có đặc tính là tạo màng tốt, sử dụng làm màng bao mỏng giúp giữ được hương vị cho
thực phẩm và ngăn chặn quá trình oxy hóa.
Guar gum có thể ngăn cản sự hình thành các tinh thể đường, dùng chống kết tinh
cục bộ cho kẹo, cũng như sự tan chảy của kẹo, chúng có tác dụng lớn khi sử dụng đối
với các loại kẹo sữa mềm, được sử dụng làm lớp phủ bề mặt chocolate, do đó
chocolate không bị tan chảy ở nhiệt độ môi trường mà chỉ tan chảy trong miệng. Trong
19
cola và các thức uống có ga khác Guar gum là chất nhũ hóa, giúp phân tán các sắc tố
và ngăn chặn sự tách lớp trong quá trình bảo quản.
Trong công nghiệp sản xuất chocolate và các sản phẩm sữa, guar gum được sử
dụng như một chất làm dày. Gum có khả năng tan trong nước lạnh, làm tăng độ nhớt
để tạo thành dịch psedoplastic trắng sữa. Dịch này có tác dụng ngăn chặn sự tách béo
tạo cặn trong sản phẩm.
Guar gum được sử dụng trong công nghiệp sản xuất bánh, nó góp phần vào sự
trương nở của khối bột nhào. Làm cho bột có khả năng đàn hồi cao hơn và cải thiện
kết cấu của bánh. Nó góp phần hạn chế sự thoát hơi nước từ bên trong khối bột của
bánh ra ngoài và giữ cho vỏ bánh được giòn.
Trong các loại sản phẩm sữa chua, phomai mềm, kefir, sữa đặc nó giúp duy trì tính
đồng nhất và kết cấu của khối kem. Trong các sản phẩm thịt như xúc xích nó góp phần
tăng tính kết dính cho khối sản phẩm. Guar gum giúp cải thiện kết cấu của các sản

phẩm nước xốt, các món tráng miệng, cá đóng hộp, mặt hàng đông lạnh và thức ăn gia
súc Guar gum là chất xơ hòa tan trong nước đóng vai trò thúc đẩy quá trình bài tiết,
giảm hiện tượng táo bón, và các bệnh mãn tính về đường ruột.
Ngoài ra một nghiên cứu gần đây cho thấy nó có khả năng làm giảm hàm lượng
cholesterol trong máu. Guar gum còn có vai trò như là một chất độn, nó tạo cảm giác
no lâu vì thế nó làm giảm chứng thèm ăn vì vậy có vai trò lớn đối với người giảm cân,
làm tăng khả năng hấp thu canxi trong đường ruột, và ngoài ra nó có vai trò quan trọng
đối với bệnh nhân mắc chứng bệnh tiểu đường do chúng làm giảm khả năng hấp thu
glucose trong ruột non. Tuy nhiên guar gum cũng làm giảm khả năng hấp thu các chất
khoáng có trong đường ruột.
Guar gum còn được ứng dụng trong sản xuất máy hồ giấy. Trong công nghệ thực
phẩm là chất ổn định hệ keo, làm dày, tạo màng phim trong sản xuất phomai, dầu
giấm, kem, súp… Trong dược phẩm được sử dụng trong sản xuất thuốc viên, công
thức tạo gel…dùng tạo hệ nhũ tương trong kem đánh răng, dùng trong ngành công
nghiệp khai thác khoang sản hoặc làm chất keo tụ trong công nghiệp xử lý nước thải.
Trong công nghiệp thực phẩm nó là chất ổn định nhũ tương tự nhiên, chất làm đặc,
chất đình chỉ hiện tượng kết dính cục bộ, chất tạo màng, đánh bóng bề mặt…Và nó
đang được sử dụng rộng rãi với chức năng tạo đặc hay tạo gel lỏng, ổn định hệ bọt,
nhũ tương, huyền phù, ngăn chặn sự hình thành tinh thể đá, tinh thể đường và giữ
hương.
20
Tất cả các polysaccharide tan được trong nước đều tạo thành dung dịch nhớt do kích
thước phân tử lớn. Guar gum tạo dung dịch có độ nhớt mịn.
Trong công nghiệp sản xuất nước giải khát nó được xem như là một chất ổn định
mùi vị (chất nhũ hóa). Các nhà sản xuất bia, rượu mật ong, nước uống năng lượng,
rượu táo, nước quả cô đặc ( dạng lỏng hoặc dạng rắn), nectar quả cô đặc (dạng lỏng
hoặc dạng rắn),và làm mát rượu cũng thêm Guar gum để sản phẩm của mình Nó
được sử dụng trong kẹo cứng, và như một chất ổn định bọt trong kẹo dẻo.
Guar gum có thể được sử dụng trong pho mát, bánh pudding, sữa chua, chocolate sữa,
kẹo, kem và các sản phẩm bánh. Một số bảo quản các sản phẩm thịt, mì ống, và salad

khoai tây, giấm, và mù tạc.
3.2. Xanthan gum
Xanthan gum được ứng dụng rất nhiều lĩnh vực trong công nghệ thực phẩm
Nước sốt salad
Trong nước sốt salad mục tiêu đầu tiên là để ổn định hệ nhũ tương dầu/nước trong
khoảng thời gian lưu trữ dài (kéo dài tới 1 năm). Chất ổn định lí tưởng cho loại ứng
dụng này cung cấp một giá trị ứng suất cao cho sự ổn định nhũ tương và tính giả dẻo
mạnh để làm dễ dàng hơn cho các quá trình sản xuất như trộn, bơm, rót và tạo cho sản
phẩm cuối cùng dễ chảy.
Xanthan gum có độ nhớt và tính giả dẻo cao nên có nhiều lợi thế trong ứng dụng
này. Sự ổn định của nhũ tương được làm từ xanthan gum thì không bị ảnh hưởng bởi
pH (khoảng 3,5 trong nước sốt salad), muối (15% trong sốt barbecue) hay xử lí nhiệt
(UHT, thanh trùng). Một lợi thế khác, xanthan gum tạo ra một độ nhớt khá đồng nhất
giữa khoảng nhiệt độ 5-75°C, điều này tạo cho sản phẩm có cấu trúc và sự ổn định tốt
trong những điều kiện bảo quản khác nhau.
Giá trị ứng suất dư của xanthan gum cao làm cho khả năng kết dính các gia vị, các
gia vị và rau trong sản phẩm tốt, làm cho nước sốt salad bám vào salad để có thể trang
trí, định hình món ăn. Mức độ sử dụng xanthan gum phụ thuộc vào lượng dầu trong
thực phẩm:
• Khoảng 0,2-0,3% trong thành phần nhiều dầu (50-60% dầu)
• Khoảng 0,3-0,4% trong thành phần có dầu trung bình (30% dầu)
21
• Khoảng 0,4-0,6% trong thành phần có ít dầu (10-20% dầu)
Có thể thu được các tính chất chảy với các mức độ dầu khác nhau bằng cách điều
chỉnh lượng xanthan gum.
Nước sốt thịt và sốt rau quả Tại nồng độ thấp xanthan gum cũng tạo ra một độ
nhớt rất lớn cho các loại sốt. Trong các sản phẩm này, độ nhớt được duy trì qua một sự
thay đổi nhiệt độ rộng và ổn định đối với sự thay đổi các thành phần khác nhau.
Nước sốt được làm ổn định bởi xanthan gum thì đặc biệt ổn định đối với sự rã đông và
xử lí bằng lò vi sóng. Tính chất giả dẻo của xanthan gum tạo cho sản phẩm cảm giác

mềm mại trong miệng và phóng thích mùi tốt.
Vì rất nhiều sản phẩm này có chứa tinh bột, xanthan gum được sử dụng như một
thành phần bổ sung hữu hiệu. Thêm một lượng nhỏ xanthan gum (0,1-0,2%) có thể cải
tiến rất đáng kể sự ổn định của dịch tinh bột cũng như cấu trúc và hình dạng của sản
phẩm cuối cùng. Tinh bột cung cấp cấu trúc đặc biệt và cảm giác ngon miệng khi ăn,
còn xanthan gum tạo sự ổn định ở các điều kiện xử lý khác nhau.
Các sản phẩm sữa
Trong các sản phẩm sữa xanthan gum có thể sử dụng kết hợp với các chất keo
khác như: carrageenan, guar gum, locust bean gum. Tác dụng của xanthan gum là sự
ổn định cần thiết và cải tiến một số cấu trúc. Một lượng nhỏ xanthan gum với
carrageenan trong các gel sữa làm giảm độ cứng và sự tách lỏng ra khỏi gel. Trong
ứng dụng này, lượng sử dụng khoảng 0,05-0,2% tùy thuộc vào hệ thống gel sử dụng
và cấu trúc yêu cầu.
Sản phẩm kem
Giá trị ứng suất cao của xanthan gum tạo sự ổn định tốt của các lỗ xốp trong các
sản phẩm khuấy trộn. Hơn thế nữa quá trình khuấy đảo sẽ dễ hơn bởi vì tính chất giả
dẻo của xanthan gum. Thêm vào đó, có xanthan gum hoặc sự kết hợp giữa xanthan
gum-locust bean gum, sự ổn định của kem khuấy được duy trì thậm chí khi tiếp xúc
vói các thành phần thực phẩm khác như việc thêm bột nở.
Các sản phẩm nướng
22
Với tính chất giả dẻo của xanthan gum, sự vận hành quá trình nhào bột bao gồm
bơm, nhào, vô khuôn sẽ dễ dàng hơn khi có một lượng nhỏ xanthan gum được cho vào
trong thành phần sản phẩm. Vì tính chất giữ nước của nó, xanthan gum ngăn chặn sự
vón cục trong suốt quá trình nhào cải thiện sự đồng nhất của bột nhào. Hơn thế nữa
xanthan gum làm giảm sự mất nước trong quá trình nướng và lưu trữ sản phẩm cuối
cùng.
Một lợi thế nữa là thể tích của sản phẩm nướng sẽ lớn hơn, sự phân phối và kích thước
các lỗ xốp đồng nhất hơn. Vì sự hydrat hóa nhanh của nó, xanthan gum hạt mịn có ảnh
hưởng rất lớn đến sự phối trộn bánh ăn liền. Nó có thể có tác dụng như một tác nhân

tạo cấu trúc tại bước đầu của quá trình trộn vì khả năng hòa tan lạnh, và đóng góp vào
cấu trúc cuối cùng qua các tính chất ổn định của mình.
Các syrup và dịch trái cây
Xanthan gum có thể được sử dụng trong các syrup chocolate để duy trì các hạt
cacao ở dạng huyền phù. Trong ứng dụng đặc biệt này, một lượng nhỏ xanthan gum
(0,05-0,1%) được cho vào để thu được một sự ổn định tốt và không ảnh hưởng cấu
trúc của sản phẩm đó.
Sự đa dạng về tính chất của xanthan gum trong các điều kiện khác nhau, làm cho
nó trỏ thành một trong rất ít các sản phẩm có tác động đầy đủ trong nước trái cây vì:
Xanthan gum có thể hydrat trong dung dịch 65% đường và như vậy có hiệu quả từ
nồng độ rất thấp tới nồng độ rất cao.Xanthan gum rất ổn định trong sự thay đổi pH
( đến pH Nếu các dung dịch trái cây truyền thống có tới 50-60% đường và cấu trúc gel
tăng lên hoặc giảm đi có thể được làm ổn định bằng pectin, điều này không còn nữa
đối với sản phẩm “thế hệ thứ hai”. Những sản phẩm này chứa ít đường (20-30%),
nhiều trái cây hơn, những thứ này phải được làm ổn định, có cấu trúc dễ chảy hay
không tạo gel. Xanthan gum không sử dụng như một thành phần riêng lẻ, nó thường
được sử dụng kết hợp với các tác nhân tạo cấu trúc khác như: pectin, locust bean gum,
guar gum.
23
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ Y Tế, Danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm (Ban
hành kèm theo thông tư 27 2012-TT-BYT ngày 30 tháng 11 năm 2012 của Bộ
Y tế)
2. E.Furia Thomas, Handbook of food additives, Voll II.CRC 1980
3. A.Larry Branen, Food additives, Marcel Dekker, 2001
24