Tải bản đầy đủ (.doc) (41 trang)

Khảo sát thành phần sữa trong lotion dưỡng da.doc

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (264.82 KB, 41 trang )

LỜI MỞ ĐẦU
  
Đối với phụ nữ, việc làm đẹp đã trở thành nhu cầu tất yếu của cuộc
sống. Trong thời đại công nghiệp phát triển vũ bão như ngày nay thì nhu cầu
ấy càng trở nên cần thiết. Và việc được sở hữu một làn da đẹp càng tôn vinh
vẻ đẹp của người phụ nữ. Do nền công nghiệp phát triển, ô nhiễm môi trường
ngày càng nghiêm trọng, lượng khói, bụi gia tăng, ánh nắng mặt trời ngày
càng gây gắt…là những nguyên nhân gây hư tổn thậm chí hủy hoại làn da của
con người. Vì thế việc giữ gìn và chăm sóc làn da ngày càng cấp thiết, và từ
đó hàng loạt các sản phẩm chăm sóc da liên tục ra đời, đã và đang đáp ứng
được nhu cầu trên.
Từ xa xưa, cách đây 4000 ngàn năm người Ai Cập cổ đã phát hiện ra
sữa có tính năng nuôi dưỡng và tái tạo da rất hiệu quả và họ đã sử dụng sữa
vào việc làm đẹp cho mình. Từ đó, sữa được xem như một thành phần không
thể thiếu trong nhiều loại mỹ phẩm chăm sóc cá nhân, đặc biệt là trong các
sản phẩm lotion dưỡng da. Vì trong sữa chứa rất nhiều tố chất phù hợp, cải
thiện và phục hồi làn da hư tổn, chăm sóc và duy trì một làn da đẹp.
Đề tài “Khảo sát thành phần sữa trong lotion dưỡng da” có thể cung
cấp thêm một loại sản phẩm lotion dưỡng da phù hợp với làn da và đáp ứng
được nhu cầu của người tiêu dùng. Mục tiêu của đề tài là có thể tạo ra được
một loại sản phẩm lotion dưỡng da có chứa thành phần sữa nhằm góp phần
tôn vinh vẻ tươi trẻ của làn da khỏe mạnh, mịn màng giúp người phụ nữ trở
nên tự tin hơn trong giao tiếp và trong mọi lĩnh vực của đời sống.
1
PHẦN I
TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI
Việc làm đẹp đã được chú ý đến cách đây 10000 năm trước công
nguyên. Đã có những cuộc khảo cổ chứng minh về việc sử dụng các sản phẩm
chăm sóc cá nhân ở thời đại đồ đá, và những sản phẩm làm đẹp đó cũng được
cải tiến theo sự phát triển văn minh của nhân loại. Người Babylon đã tìm ra
sơn môi, và sau đó là việc sử dụng phấn trang điểm của người Hy Lạp cổ. Tất


cả chúng đều có nguồn gốc từ thiên nhiên, và hầu như được sử dụng dưới
dạng dịch chiết được trích trực tiếp từ các loại thảo dược đó.
Sữa lần đầu tiên được người Ai Cập cổ sử dụng đến như là một loại dầu
tắm có tác dụng dưỡng da, làm cho việc tắm rửa dễ dàng, nước dịu hơn. Đồng
thời người sử dụng cũng có được cảm giác về một sản phẩm béo, trơn tru sau
khi tắm bồn. Vào thời đại đó, người Ai Cập sử dụng trực tiếp sữa lừa dành
cho việc tắm rửa. Từ đó, họ đã tìm ra phương pháp và phát triển các sản phẩm
làm đẹp từ sữa, điển hình là kem bôi trơn.
Ngày nay các sản phẩm ngày càng đa dạng về chủng loại. Sữa hay các
thành phần được chiết xuất từ sữa có mặt hầu như trong tất cả các sản phẩm
làm đẹp, đặc biệt là các sản phẩm liên quan đến da như sữa làm trắng da,
lotion dưỡng da, kem làm trắng da, phai mờ vết thâm, ngăn ngừa mụn….
Và nhiệm vụ của đề tài “Khảo sát thành phần sữa trong lotion dưỡng
da” sẽ khảo sát tất cả tính chất, thành phần của sữa cũng như tính năng của
sữa trong việc làm đẹp. Ở đây, chúng tôi chủ yếu quan tâm đến sữa bò vì đây
là loại sữa phổ biến nhất trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng. Từ
đó, chúng tôi tiến hành đưa thành phần sữa vào sản phẩm lotion dưỡng da
trong phòng thí nghiệm.
2
Chương 1: LÍ THUYẾT VỀ LOTION DƯỠNG DA
1.1. Lí thuyết chung
Lotion là một loại sản phẩm rất quan trọng góp phần làm đẹp cho con
người. Có đầy đủ các sản phẩm chăm sóc da dạng lotion từ da khô, da nhờn,
da trưởng thành đến da nhạy cảm. Tùy theo nhu cầu và mục đích sử dụng mà
nhà sản xuất tạo ra từng loại lotion khác nhau.
Lotion dưỡng da là hệ nhũ tương tướng dầu và tướng nước có tác dụng
giữ ẩm, chăm sóc da, phục hồi và cải tạo làn da tổn thương.
Tướng dầu trong lotion giữ vai trò tạo màng mỏng trên da, có tính chất
kị nước, tác dụng làm mềm, ngăn ngừa sự khô da và duy trì lượng nước cho
da.

Tướng nước trong lotion gồm nước, chất hoạt động bề mặt, chất làm
đặc, hương có tác dụng lấy bẩn, loại thải tế bào chết trên da môt cách nhẹ
nhàng, tạo sự tươi mát, sạch sẽ trên da.
Trong một số đơn công nghệ lotion dưỡng da, tướng nước còn có thêm
thành phần sữa nhằm tăng tính năng dưỡng da của sản phẩm.
1.2. Thành phần cơ bản trong lotion dưỡng da
1.2.1. Chất giữ ẩm
Trong suốt qúa trình lão hóa da số lượng mucopolysaccarit ở lớp biểu
bì dưới da giảm dẫn đến sự giảm lượng nước của da. Những biến đổi vật lí và
hóa học của lớp biểu bì cũng dẫn đến sự khô da. Qúa trình lão hóa này sẽ tăng
nhanh dưới bức xạ tia UV.
Khi da khô lớp sừng của da bị bong vẩy. Và khi da bị khô sẽ trở nên
cứng và không đàn hồi như trước nữa. Da cũng có thể bị rạn nứt.
Với lí do trên mà thành phần chủ yếu trong sản phẩm chăm sóc da là
chất giữ ẩm có tác dụng lôi cuốn và giữ nước, từ đó tích trữ được lượng nước
cho làn da. Trong công thức pha chế sản phẩm luôn có các loại dầu hỗ trợ quá
trình lưu trữ nước. Do sự có mặt của các giọt dầu nhỏ sẽ làm giảm tốc độ mất
nước trên bề mặt da.
3
Chất giữ ẩm có khả năng giữ ẩm cho da bằng cách hấp phụ hơi ẩm có
trong thành phần của lotion và bảo vệ da không bị khô. Lượng nước thu được
trong da lúc này bao hàm lượng nước trong thành phần của lotion và lượng
nước vốn có của da.
Chất giữ ẩm là các vật liệu hút ẩm có tính chất hút hơi nước từ không khí
ẩm cho đến khi đạt được cân bằng. Chất giữ ẩm được thêm vào các kem mỹ
phẩm, đặc biệt là loại mỹ phẩm dầu trong nước như lotion dưỡng da để tránh
các kem bị khô khi tiếp xúc với không khí.
Tuy nhiên chất giữ ẩm chắc chắn không loại trừ được hoàn toàn sự khô
sản phẩm. Nó chỉ có thể làm giảm tốc độ mất nước vào không khí, do đó bao
bì đóng gói có một vai trò quan trọng trong việc ngăn ngừa sự khô sản phẩm.

Các loại chất giữ ẩm:
- Chất giữ ẩm vô cơ: CaCl
2
là điển hình, khá hiệu quả nhưng gây ăn mòn
- Chất giữ ẩm cơ kim (kim loại – hữu cơ): chất chính là natri lactat, hút
ẩm cao hơn glycerin, nhưng không tương hợp với một số vật liệu thô, có thể
gây ăn mòn, thường được dùng trong kem da vì không độc và không gây
viêm da.
- Chất giữ ẩm hữu cơ: được sử dụng rộng rãi nhất là các rượu đa chức,
các ester và ete của chúng như ethylenglycol, glycerin (trihydroxy propan),
sorbitol (hexahydroxy hexan).
Các hợp chất thường được sử dụng nhất cho mục đích hút ẩm trong sản
phẩm mỹ phẩm lotion dưỡng da là: glycerin, ethylen glycol, propylen glycol,
glycerol, sorbitol, polyethylene glycol.
4
1. Pha H
2
O ngoài cùng đảm bảo hàm lượng ẩm cho da.
2. Pha Dầu gồm những giọt dầu nhỏ tạo thành lớp trên da.
3. Pha H
2
O duy trì độ ẩm cho làn da.
4. Lớp biểu bì.
Hình 1.1 Cơ chế giữ ẩm da của lotion
1.2.2. Chất làm mềm
Chất làm mềm da là sản phẩm được công nhận có tính năng làm da trở
nên nhẵn bóng và căng mịn. Chúng có thể là chất ưa nước như glyxerin,
sorbitol… hoặc những chất kị nước như dầu paraffin, mỡ hải ly, triglyxerit…
Bên cạnh đó nhiều chất làm mềm da có thể dùng trong thành phần sản
phẩm lotion như vaselin vàng, dầu khoáng, dầu thực vât, mỡ cừu, silicon lỏng

… Trong đó dầu khoáng trắng được dùng phổ biến nhất.
Dầu khoáng trắng là phần sản phẩm lấy từ dầu mỏ, được sử dụng trong
mỹ phẩm nên còn gọi là dầu mỹ phẫm, có tỷ trọng từ 0.84-0.88 ở 60
o
F, phạm
vi nhiệt độ sôi từ 310
o
-410
o
F. Dầu khoáng trắng là một hỗn hợp phức tạp của
các loại hydocacbon khác nhau, chúng là các hợp chất polymethylen đa vòng
hay các vòng no với công thức chung (CH
2
)
n
.
Ngoài ra, dầu khoáng trắng có chứa một lượng nhỏ parafin mạch dài, các
napthten, hệ đa vòng chứa nhân thơm. Trong hệ vòng naphten gắn với nhánh
parafin, nhóm – CH là nơi dễ bị oxy hóa, khi tiếp xúc với không khí, đặc biệt
khi có ánh sáng mặt trời, có thể làm biến đổi màu hay gây mùi khó chịu.
5
1. Cung cấp lớp dầu nhằm ngăn cản sự mất nước của da
2. Xuyên qua lớp trên làn da nhằm hồi phục làn da hư tổn
Hình 1.2 Cơ chế làm mềm da của lotion
1.2.3. Chất làm đặc
Chất làm đặc sử dụng trong lotion có tác dụng như:
- Làm đặc dung dịch
-Tạo độ nhớt cho sản phẩm
- Chống sự tái bám bẩn trở lại
- Chuyển cấu trúc sản phẩm về dạng gel

- Tạo cảm quan tốt cho sản phẩm
Thường sử dụng chất làm đặc polymer như Poly vinyl alcolhol (PVA),
Carboxy metyl cellulose (CMC), Hydroxy ethyl cellulose (HEC),
Carbomer… Trong đó người ta dùng phổ biến nhất là Carbomer do nó có
tính năng làm đặc tốt, cho độ nhớt cao, hút nước và ngậm nước tốt, chống tái
bám bẩn cao.
Carbomer là một polymer sinh học, có tên gọi khác là Carboxy vinyl
polymer. Carbomer ái nước nhưng không tan trong nước, được pha chế vào
những năm 1950.
Carbomer có tác dụng tránh sự sa lắng, tách pha, giữ được các huyền
phù ở trạng thái lơ lửng, mang các ưu điểm sau:
- Là tác nhân làm đặc hiệu quả với lượng sử dụng ít
- Độ nhớt của dung dịch thay đổi ít trong khoảng nhiệt độ 10-70
o
C.
6
- Chống sự tấn công của nấm và vi khuẩn.
- Tương thích tốt với các nguyên liệu khác dùng trong lotion
- Không làm gây kích ứng da hay không quá nhạy cảm khi sử dụng.
Tác nhân carbomer 940 có phân tử lượng trung bình cao, dạng bột mịn
màu trắng, trương trong nước cho dung dịch có tính acid. Khả năng trương
lên gấp 1000 lần thể tích gốc và 10 lần đường kính ban đầu khi tạo thành gel.
Trung hòa dung dịch trên với dung dịch kiềm thích hợp như NaOH hoặc TEA
thì gel trung tính được hình thành. Gel sẽ mất tính trung tính chuyển sang acid
nếu bị chiếu sáng mạnh.
So với HEC là một nonionic không phản ứng với các cation và anion
trong dung dịch thích hợp cho các sản phẩm có nồng độ muối cao thì
Carbomer 940 có hiệu quả làm đặc tốt hơn nhiều.
1.2.4. Chất hoạt động bề mặt
Hiện tượng cơ bản của chất họat động bề mặt là hấp phụ, nó có thể dẫn

đến hai hiệu ứng hoàn toàn khác nhau:
- Làm giảm một hay nhiều sức căng bề mặt ở các mặt phân chia giới
trong hệ thống.
- Bền hóa một hay nhiều mặt phân giới bằng sự tạo thành các lớp bị hấp
phụ.
Tác nhân hoạt động bề mặt có tính chất làm thay đổi năng lượng bề mặt
mà nó tiếp xúc. Sự giảm năng lượng bề mặt có thể dễ quan sát thấy trong sự
tạo bọt, sự lan rộng một chất lỏng trên một chất rắn, sự phân tán các hạt rắn
trong môi trường lỏng và tạo sự huyền phù.
Chất hoạt động bề mặt trong mỹ phẩm có 5 lĩnh vực tùy thuộc vào tính
chất của chúng:
- Tẩy rửa.
- Làm ướt khi cần có sự tiếp xúc tốt giữa dung dịch và đối tượng.
- Tạo bọt.
- Nhũ hóa trong các sản phẩm, sự tạo thành và độ bền của nhũ tương là
quyết định, ví dụ trong lotion dưỡng da và tóc.
7
- Làm tan khi cần đưa vào sản phẩm cấu tử không tan, ví dụ như đưa
hương liệu.
Chất họat động bề mặt gồm 2 phần: một phần tử kị nước và một phần ưa
nước. Phần kị nước thường là các mạch hay vòng hydrocacbon hay hỗn hợp
của cả hai, phần ưa nước thường là các nhóm phân cực như các nhóm
carbocylic, sulfate, sulfonate, hay trong các chất họat động bề mặt không ion,
nó là một số nhóm hydroxyl hay ether. Tính chất kép này của các phân tử cho
phép nó hấp thụ ở mặt phân cách và điều này giải thích cho tính chất của
chúng.
Chất hoạt động bề mặt được chia 4 loại:
- Anion: là các chất mà phân tử của chúng trong nước có ion hoạt động
bề mặt tích điện âm như: alkyl sulfate, alkyl sulfonate, alkyl aryl sulfonate…
- Cation: hoạt động bề mặt trong dung dịch tích điện dương như: muối

alkyl trimethyl amonium, muối dialkyl dimetyl amonium, muối alkyl benzyl
dimethyl amonium…
- Không ion: phần ưa nước thường cấu tạo từ vô số các nhóm phân cực
- Lưỡng tính: có khả năng tạo các ion họat động bề mặt tích điện dương
lẫn âm.
1.2.5. Chất bảo quản
Chất bảo quản được thêm vào sản phẩm với 2 lý do:
- Ngăn ngừa hư hỏng sản phẩm.
- Bảo vệ người tiêu dùng.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả sử dụng các chất bảo quản:
a) pH của môi trường
Vi sinh vật có khả năng phát triển trong khoảng pH 2-11, một chất bảo
quản lý tưởng nên hiệu quả trong khoảng này.
b) Nồng độ của chất bảo quản
Nồng độ thay đổi hiệu quả từ 0,001% ở các hợp chất thủy ngân hữu cơ
cho đến 0,5-1% đối với các acid yếu do phụ thuộc vào pH của sản phẩm.
Khi sử dụng kết hợp các chất bảo quản, ta nhận thấy các ưu điểm:
8
- Việc sử dụng chất bảo quản ở nồng độ thấp hơn tránh được vấn đề gây
độc và hòa tan nó trong sản phẩm.
- Khả năng sống sót của vi sinh vật giảm đi khi phải tiếp xúc với nhiều
chất bảo quản.
- Tính diệt khuẩn khi dùng kết hợp có thể lớn hơn tổng các hiệu quả
riêng biệt của từng chất bảo quản.
c) Hệ số phân bố
Vì các vi sinh vật chỉ họat động trong pha nước nên có thể chất bảo quản
phân bố làm cho nó mất đi nồng độ hiệu quả trong pha này. Lý tưởng là chất
bảo quản có độ tan trong nước cao và trong dầu thấp.
d) Sự tương tác giữa các cấu tử và chất bảo quản
Khác với sự không tương hợp về mặt hóa học giữa các cấu tử dùng trong

mỹ phẩm và chất bảo quản, các nhân tố vật lý như sự làm tan, sự hấp thụ hay
việc liên kết với vị trí hoạt động có thế làm chất bảo quản mất hoạt tính trong
các hệ tương hợp về hóa học.
e) Ảnh hưởng của chất hoạt động bề mặt
Cation: có tính diệt khuẩn mạnh và khi chúng sử dụng kết hợp với các
chất bảo vệ khác hiệu quả sẽ tăng. Hiệu quả sử dụng của chất hoạt động bề
mặt cation thay đổi theo chiều dài mạch kị nước.
Không ion: nhất là tween 80, polyethylene glycol 100, monocetyl ether
và polyethylene glycol 400 laurate, được thấy có tác dụng bảo vệ vi sinh vật.
Anion: có tính diệt khuẩn yếu ở nồng độ cao và còn có khuynh hướng
giúp cho sự phát triển của vi khuẩn gram và nấm ở nồng độ thấp.
1.3. Nguyên tắc tạo nhũ tương trong lotion
Nguyên tắc nhũ Dầu/H
2
O hay H
2
O/Dầu trong thành phần sản phẩm
lotion chăm sóc da thì chất chuyển thể phải được chọn theo đúng chiều phân
cực của chất làm mềm. Tính phân cực của một nguyên tử hữu cơ có thể diễn
tả qua hằng số điện môi và moment lưỡng cực. Tính phân cực của dầu có thể
liên quan đến áp lực trên bề mặt phân cách pha do H
2
O kháng lại dầu, kí hiệu
là y
OW .
Ví dụ một chất không phân cực như dầu Isiparafinic có thể đạt y
OW
tới
9
mức 50mNm

-1
, còn loại dầu phân cực như Cyclomethicon đạt y
OW
ở mức
20mNm
-1
.
Tính hóa lí của pha dầu thể hiện khả năng lan truyền trên da, mức độ giữ
ẩm và bảo vệ làn da của một sản phẩm chăm sóc da. Với đặc tính này, việc
lựa chọn chất làm mềm trong thành phần sản phẩm chăm sóc da thì hầu hết
đều dựa trên sự ước lượng độ nhạy cảm trên một mẫu da thí nghiệm.
Nhũ Dầu/H
2
O (O/W) Nhũ H
2
O/Dầu (W/O)
1. Pha Dầu, 2. Pha H
2
O
Hình 1.3 Hình ảnh mô tả các pha trong nhũ tương
1. Pha H
2
O bên ngoài
2. Pha dầu bên trong
10
Hình 1.4 Sự phân bố pha trong nhũ tương Dầu/H
2
O
1. Pha dầu bên ngoài
2. Pha H

2
O bên trong
Hình 1.5 Sự phân bố pha trong nhũ tương H
2
O/Dầu
11
Chương 2: LÍ THUYẾT VỀ SỮA
2.1. Một số tính chất vật lý của sữa bò
Sữa bò là một chất lỏng đục. Độ đục của sữa là do các chất béo, protein
và một số chất khoáng trong sữa tạo nên. Màu sắc của sữa phụ thuộc chủ yếu
vào hàm lượng β-caroten có trong chất béo của sữa. Sữa bò thường có màu
trắng đến vàng nhạt. Sữa gầy là sữa đã được tách béo-skinmilk, thường trong
hơn và ngã sang màu nhạt. Sữa bò có mùi rất đặc trưng và vị ngọt nhẹ.
Giá trị pH của sữa trung bình là 6.6
Sữa no, tức phần sữa đầu tiên trong 1 chu kỳ tiết sữa của động vật, có
giá trị pH thường thấp hơn và khoảng chừng 6.0
Khi sữa bị nhiễm vi sinh vật như nhóm vi khuẩn lactic, chúng sẽ chuyển
hóa lượng lactose trong sữa thành axit lactic và làm giảm giá trị pH của sữa.
Điều này không tốt cho người sử dụng sữa làm thực phẩm cũng sẽ gây nguy
hại cho người sử dụng sữa mỹ phẩm. Do đó, khi điều chế các loại mỹ phẩm
có nguồn gốc từ sữa tươi, chúng ta đặc biệt phải lưu ý đến việc khử trùng sữa
để loại bỏ các vi khuẩn gây nguy hại làm biến tính thành phần của sữa.
Độ chua: thường được biểu diễn bằng độ Soxhlet Henkel (
o
SH), độ
Thorner (
o
Th) hoặc độ Dornic (
o
D). Trong đó:

o
SH: là số ml dung dịch NaOH N/4 cần thiết để chuẩn độ 100ml sữa có
bổ sung vài giọt phenolphthalein cho đến khi xuất hiện màu hồng bền trong
20 giây. Các nước châu Âu thường sử dụng đơn vị này. Sữa bò tươi có độ
chua trung bình 7
o
SH.
o
Th: là số ml dung dịch NaOH N/10 cần thiết để chuẩn độ hỗn hợp
100ml sữa và 200ml nước cất có bổ sung vài giọt phenolphtlein cho đến khi
xuất hiện màu hồng bền trong 20 giây. Thụy Điển, Nga, Ucraina, Belarus sử
dụng đơn vị này. Sữa bò bình thường có độ chua 17
o
Th.
o
D: là số ml dung dịch NaOH N/9 cần thiết để chuẩn độ 100ml sữa có bổ
sung vài giọt phenolphtlein cho đến khi xuất hiện màu hồng bền trong 20
12
giây. Hai nước Pháp và Hà Lan dùng đơn vị này để biểu diễn độ chua của
sữa.
Bảng 2.1: Mối liên hệ giữa các đơn vị đo độ chua của sữa
o
SH
o
Th
o
D
o
SH 1 2.5 2.25
o

Th 0.4 1 0.9
o
D 4/9 10/9 1
Tỉ trọng sữa: tỉ trọng sữa là do hàm lượng các chất khô trong sữa quyết
định. Các chất béo có tỷ trọng nhỏ hơn 1 g/cm
3
, hàm lượng chất béo trong sữa
càng cao thì tỉ trọng sữa càng thấp.
Khi biết được thành phần khối lượng các chất béo và các chất không béo
có trong sữa, ta có thể tính được tỉ trọng của sữa ở 15.5
o
C theo công thức sau:
D
15.5
o
C
= 100/(F/0.93 + SNF/1.608 + W)
Trong đó:
F: hàm lượng chất béo có trong sữa (% khối lượng)
SNF: hàm lượng các chất khô không béo trong sữa (% khối lượng)
W: hàm lượng nước trong sữa (% khối lượng)
W = 100 − F − SNF (%)
Điểm đông đặc của sữa: thường dao động trong sữa khoảng từ −0.54-
0.59
o
C. Người ta thường sử dụng chỉ tiêu này để kiểm tra xem sữa tươi có bị
pha loãng với nước hay không.
2.2. Thành phần hóa học của sữa bò
Sữa là một hỗn hợp với các thành phần chính bao gồm: nước, lactose,
protein và các chất béo. Ngoài ra sữa còn có một số hợp chất khác với hàm

lượng nhỏ như các hợp chất chứa nitơ phi protein, vitamin, hormon, các chất
màu và khí.
Hàm lượng các chất trong sữa có thể dao động trong một khoảng rộng và phụ
thuộc vào nhiều yếu tố như chủng động vật nuôi, tình trạng sinh lí của từng
con vật, điều kiện chăn nuôi (thành phần sữa ăn gia súc, chế độ cho ăn, thời
tiết…)
13
Bảng 2.2: Thành phần hóa học sữa của một số động vật và người (% khối
lượng)
Động
vật
Protein tổng Casein Chất béo Carbonhydrat
e
Khoáng


Cừu
Ngựa
Người
3.4
3.6
5.8
2.2
1.2
2.8
2.7
4.9
1.3
0.5
3.9

4.1
7.9
1.7
3.8
4.8
4.7
4.5
6.2
7.0
0.8
0.8
0.8
0.5
0.2
Bảng 2.3: Sự thay đổi hàm lượng các chất trong sữa bò (% khối lượng)
Các thành phần chính Khoảng biến thiên Giá trị trung bình
Nước
Tổng các chất khô
Lactose
Protein
Chất béo
Khoáng
Vitamin
85.5-89.5
10.5-14.5
3.6-5.5
2.9 -5.0
2.5-6.0
0.6- 0.9
0.3-0.7

87.5
13.0
4.8
3.4
3.9
0.8
0.4
Tổng các chất khô được hiểu là lượng các chất còn lại trong sữa sau quá
trình bài khí và làm bốc hơi toàn bộ lượng nước (dạng không liên kết) có
trong sữa. Đại lượng này thường được biểu diễn dưới dạng phần trăm (%)
khối lượng.
Chất khô không béo là hiệu số giữa tổng các chất khô và hàm lượng chất
béo trong sữa. Từ bảng trên ta suy ra giá trị trung bình của hàm lượng chất
khô không béo trong sữa bò là 13.0 – 3.9 = 9.1%
2.2.1. Đường lactose
Lactose là một disaccharide do một phân tử flucose và một phần tử
galactose liên kết với nhau tạo thành.
Trong sữa, đường lactose tồn tại dưới 2 dạng:
14
- Dạng α-lactose monohydrate C
12
H
12
O
11
.H
2
O (phân tử α-lactose ngậm 1
phân tử nước).
- Dạng β-lactose anhydrous C

12
H
12
O
11
(phân tử β-lactose khan).
Tỉ lệ hàm lượng giữa α-lactose monohydrate và β-lactose anhydrous
trong sữa phụ thuộc vào giá trị pH và nhiệt độ sữa.
Bảng2.4: Tính chất vật lí của Lactose
Đại lượng Đơn vị đo α-lactose
monohydrate
β-lactose
anhydrous
Phân tử lượng
Nhiệt độ nóng chảy
Độ hòa tan ở 15
o
C
Góc quay cực [α]
D
20
Da
o
C
g đường/100g nước
độ
360
202
7
+89.4

342
242
50
+35
Khi hòa tan α-lactose monohydrate dạng tinh thể vào nước, góc quay
cực của dung dịch sẽ là +89.4
o
. Nếu giữ dung dịch ở nhiệt độ phòng, sau 24
giờ góc quay cực sẽ giảm xuống còn +55
o
. Đó là do 1 phân tử α-lactose
monohydrate đã chuyển sang dạng β-lactose anhydrous. Trong dung dịch tồn
tại sự cân bằng:
L - α-lactose monohydrate = L - β-lactose anhydrous
Bảng2.5: Tỉ lệ thành phần α-lactose monohydrate và β-lactose
anhydrous (theo khối lượng) ở trạng thái cân bằng trong dung dịch tại các giá
trị nhiệt độ khác nhau.
Nhiệt độ dung dịch (
o
C) 15 20 50 70 90
Tỉ lệ thành phần 1/1.63 1/1.59 1/1.51 1/1.45 1/1.40
Lactose là đường khử. Độ ngọt của lactose thấp hơn nhiều so với
disccharide và monosaccharide thường gặp. Nếu như độ ngọt của saccharose
được đánh giá với chỉ số 100, của maltose là 32, glucose là 74, frucose là 173
thì của lactose là 16.
Lactose có thể bị thủy phân tạo ra 2 monosaccharide là glucose và
galactose bởi enzyme β-galactosidase.
15
Sữa động vật là nguồn chức lactose duy nhất có trong tự nhiên.
Ngoài lactose, trong sữa bò còn có glucose (hàm lượng trung bình

10mg/l), galactose (20mg/l) và các hợp chất gluxid chứa nitơ như N-acetyl
galactosamine, N-acetyl galactosemine, acid N-acetyl neuraminic…Tuy nhiên
hàm lượng của chúng rất thấp, chỉ ở dạng vết.
2.2.2. Các hợp chất có chứa Nitơ: 100%
a) Protein (95%) gồm casein và protein hòa tan
Casein (75-85%): α
s
-casein, β-casein, χ-casein, γ-casein. Phân đoạn
protein trong micell (đông tụ ở pH = 4.6).
Casein là thành phần chủ yếu có trong sữa. Chúng tồn tại ở dạng micell.
Mỗi micell chứa khoảng 65% nước, phần còn lại là các loại casein và khoáng
(gồm canxi, magie, phosphat và citrate)
Mỗi micell do khoảng 400-500nm tiểu micell hợp thành. Tiểu micell có
dạng hình cầu, đường kính dao động 10-15nm bao gồm khoảng 10 phân tử
casein kết hợp lại với nhau…Thành phần các casein α
s
, β và κ trong tiểu
micell có thể thay đổi theo những tỉ lệ khác nhau. Các phân tử α
s
và β-casein
nằm tập trung tại tâm tiểu micell tạo nên vùng ưa béo, còn các phân tử κ –
casein được bố trí tại vùng biên tiểu micell. Phân tử κ -casein có 2 đầu, đầu ưa
nước sẽ hướng ra ngoài vùng biên micell. Mỗi tiểu micell có phân tử lượng
trung bình 250000 Da.
Trong cấu trúc micell, các tiểu micell liên kết với nhau nhờ muối
photphat cali Ca
3
(PO
4
)

2
sự tương tác giữa các gốc kị nước. Kích thước micell
phụ thuộc vào hàm lượng ion Ca
2+
có trong sữa và dao động trong khoảng
0.2-0.4μm. Các tiểu micell ở vùng biên trong cấu trúc micell thường chứa
hàm lượng κ-casein khá cao. Do sự bố trí các đầu ưa nước của κ-casein làm
cho micell hòa tan được trong sữa dưới dạng dịch keo và ổn định cấu trúc
micell trong sữa.
Nếu tách κ-casein ra khỏi micell hoặc lấy đi phần ưa nước của nó, cấu
trúc micell sẽ trở nên không ổn định. Trong trường hợp này nếu như có mặt
16

×