Nghiên cứu tạo vi nang dầu gấc sử dụng bao alginate theo phương pháp nhỏ giọt

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

HUỲNH THỊ KHÁNH

NGHIÊN CỨU TẠO VI NANG DẦU GẤC SỬ DỤNG CHẤT
BAO ALGINATE THEO PHƢƠNG PHÁP NHỎ GIỌT

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KHÁNH HÒA - 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

HUỲNH THỊ KHÁNH

NGHIÊN CỨU TẠO VI NANG DẦU GẤC SỬ DỤNG CHẤT
BAO ALGINATE THEO PHƢƠNG PHÁP NHỎ GIỌT

LUẬN VĂN THẠC SĨ
Ngành:

Công nghệ Thực phẩm

Mã số:

60540101

Quyết định giao đề tài:

369/QĐ-ĐHNT ngày 5/5/2016

Quyết định thành lập hội đồng:
Ngày bảo vệ:
Ngƣời hƣớng dẫn khoa học:
TS. TẠ THỊ MINH NGỌC
Chủ tịch Hội đồng:

Khoa sau đại học:

KHÁNH HÒA - 2017


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài: “Nghiên cứu tạo vi nang dầu gấc sử
dụng chất bao alginate theo phương pháp nhỏ giọt ” là công trình nghiên cứu của riêng
chúng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc
công bố trong bất kì công trình khoa học nào khác cho tới thời điểm này.
Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đƣợc
cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đã đƣợc ghi rõ nguồn gốc.
Nha Trang, ngày 05 tháng 08 năm 2017
Tác giả luận văn

Huỳnh Thị Khánh

iii


LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian thực hiện đề tài, tôi đã nhận đƣợc sự giúp đỡ của quý phòng
ban trƣờng Đại học Nha Trang, quý Thầy Cô hƣớng dẫn khoa học, Khoa Công nghệ
Thực Phẩm, Viện Công nghệ Sinh học và Môi trƣờng và các cá nhân trong trƣờng, đã
tạo điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành tốt đề tài. Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu
sắc đến sự giúp đỡ này.
Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn sâu sắc, đặc biệt tới cô giáo hƣớng dẫn TS. Tạ
Thị Minh Ngọc và thầy ThS. Trần Hải Đăng đã hết lòng chỉ bảo và hƣớng dẫn tận
tình, thƣờng xuyên theo dõi quá trình thực hiện đề tài.
Xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu, Khoa Sau đại học và Khoa Công nghệ
Thực phẩm Trƣờng Đại học Nha Trang đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá
trình học tập, nghiên cứu và bảo vệ luận văn.
Xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô, anh chị, các cán bộ quản lý Phòng thí
nghiệm – Trung tâm Thực hành Thí nghiệm đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi rất tận tình về
thiết bị máy móc để tôi hoàn thành tốt nội dung đề tài.
Và cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình và tất cả bạn bè đã
giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, ngày 05 tháng 08 năm 2017
Tác giả luận văn

Huỳnh Thị Khánh

iv


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... iii
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ iv
MỤC LỤC ................................................................................................................... v
DANH MỤC KÝ HIỆU............................................................................................viii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ................................................................................... ix
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... x
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... xi
TRÍCH YẾU LUẬN VĂN ........................................................................................xiii
MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN ........................................................................................ 3
1.1. TỔNG QUAN VỀ DẦU GẤC .............................................................................. 3
1.1.1. Giới thiệu về dầu gấc và công dụng của dầu gấc ................................................ 3
1.1.2. Tình hình nghiên cứu dầu gấc ở Việt Nam và trên thế giới ................................. 8
1.1.2.1. Tình hình nghiên cứu dầu gấc ở Việt Nam ...................................................... 8
1.1.2.2. Tình hình nghiên cứu dầu gấc trên thế giới ...................................................... 9
1.2. NHŨ TƢƠNG VÀ PHƢƠNG PHÁP TẠO NHŨ TƢƠNG ................................... 9
1.2.1. Giới thiệu về nhũ tƣơng ..................................................................................... 9
1.2.2. Phƣơng pháp tạo nhũ tƣơng ............................................................................. 11
1.2.3. Một số yếu tố ảnh hƣởng đến độ bền của nhũ tƣơng......................................... 13
1.3. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VI NANG VÀ PHƢƠNG PHÁP TẠO VI NANG .. 16
1.3.1. Giới thiệu về công nghệ vi nang ....................................................................... 16
1.3.2. Một số phƣơng pháp tạo vi nang ...................................................................... 17
1.3.3. Kỹ thuật tạo vi nang bằng phƣơng pháp nhỏ giọt ............................................. 19
1.3.4. Tình hình nghiên cứu tạo vi nang dầu gấc ở Việt Nam ..................................... 21
1.4. SỬ DỤNG ALGINATE TẠO VI NANG THEO PHƢƠNG PHÁP NHỎ GIỌT ...... 22
1.4.1. Tính chất chung của alginate ............................................................................ 22
1.4.2. Các phƣơng pháp tạo gel .................................................................................. 24
1.4.3. Cơ chế tạo hạt alginate theo phƣơng pháp nhỏ giọt .......................................... 25
CHƢƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............. 29
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU ........................................................................................ 29
2.1.1. Dầu gấc nguyên liệu ......................................................................................... 29
2.1.2. Alginate ........................................................................................................... 29
2.1.3. Lecithin ............................................................................................................ 29
v

2.2. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................... 29
2.2.1. Phƣơng pháp phân tích ..................................................................................... 29
2.2.1.1. Phƣơng pháp phân tích kích thƣớc và hình dạng hạt ...................................... 29
2.2.1.2. Phƣơng pháp phân tích tính lƣu biến của hạt ................................................. 30
2.2.1.3. Xác định độ nhớt của nhũ tƣơng.................................................................... 30
2.2.1.4. Xác định độ bền của nhũ tƣơng ..................................................................... 30
2.2.1.5. Xác định hàm lƣợng dầu tổng số trong hạt vi nang ........................................ 30
2.2.1.6. Xác định hàm lƣợng carotenoids của hạt vi nang........................................... 31
2.2.1.7. Xác định chỉ số peroxide (PV)....................................................................... 31
2.2.2. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm ......................................................................... 33
2.2.2.1. Bố trí thí nghiệm tổng quát ............................................................................ 33
2.2.2.2. Nghiên cứu xác định nồng độ lecithin và alginate đến độ bền nhũ tƣơng ....... 34
2.2.2.3. Nghiên cứu xác định các thông số thích hợp cho quá trình tạo vi nang dầu gấc
theo phƣơng pháp nhỏ giọt......................................................................................... 36
2.2.2.4. Sản xuất thử hạt vi nang dầu gấc và đánh giá một số tính chất....................... 40
2.4. PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU .................................................................... 42
CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .............................................................. 43
3.1. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐIỀU KIỆN TỐI ƢU CHO QUÁ TRÌNH TẠO NHŨ
TƢƠNG .................................................................................................................... 43
3.1.1. Xác định nồng độ lecithin thích hợp đến độ bền của nhũ tƣơng ........................ 43
3.1.2. Xác định nồng độ alginate thích hợp đến độ bền của nhũ tƣơng ....................... 46
3.2. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THÍCH HỢP TRÊN THIẾT BỊ
DRIPPERNEOV1 CHO QUÁ TRÌNH TẠO HẠT VI NANG DẦU GẤC BẰNG
PHƢƠNG PHÁP NHỎ GIỌT.................................................................................... 49
3.2.1. Ảnh hƣởng của các thông số trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến tính chất
lƣu biến của hạt vi nang dầu gấc ................................................................................ 49
3.2.2. Ảnh hƣởng của các thông số trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến hình dạng
và kích thƣớc của hạt vi nang dầu gấc ........................................................................ 51

3.2.2.1. Ảnh hƣởng của áp suất vòi phun trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến hình
dạng và kích thƣớc của hạt vi nang dầu gấc ............................................................... 51
3.2.2.2. Ảnh hƣởng của chiều cao vòi phun trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến
hình dạng và kích thƣớc của hạt vi nang dầu gấc ....................................................... 53
3.2.2.3. Ảnh hƣởng của tốc độ dòng chảy trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến hình
dạng và kích thƣớc của hạt vi nang dầu gấc ............................................................... 56

vi


3.3. SẢN XUẤT THỬ VI NANG DẦU GẤC VÀ ĐÁNH GIÁ MỘT SỐ TÍNH CHẤT
CỦA HẠT VI NANG ................................................................................................ 58
3.3.1. Ảnh hƣởng của quá trình tạo hạt trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến hình
dạng và kích thƣớc của hạt vi nang dầu gấc theo thời gian bảo quản .......................... 58
3.3.2. Ảnh hƣởng của quá trình tạo hạt trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến tính
chất hóa học của hạt vi nang dầu gấc theo thời gian bảo quản .................................... 59
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ......................................................................... 64
1. KẾT LUẬN ........................................................................................................... 64
2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN................................................................................................ 64
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 65
PHỤ LỤC

vii


DANH MỤC KÝ HIỆU
cm

: centimet

cP

: centiPoise

g

: gam

ha

: hecta

kg

: kilogam

L/p

: lít/phút

m2

: mét vuông

mg

: miligam

mm

: milimet

MPa

: Mega Pascal

mPa.s

: millipascal

SD

: Độ lệch chuẩn

TB

: Trung bình

µm

: micromet

µg

: microgam

viii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

β – carotenoids

: Beta – carotenoids

B. infantis

: Bifidobacterium infantis

Beta – CD

: Beta Cyclodexxtrin

E. faecium

: Enterococcus faecium

ES

: Emulsion stability

K – carrageenan

: Kappa – carrageenan

PV

: Peroxide value

TNHH

: Trách nhiệm hữu hạn

VN

: Việt Nam

ix


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Một vài acid béo quan trọng của dầu gấc ...................................................... 5
Bảng 1.2. Hàm lƣợng -caroten trong một số thực phẩm ............................................. 6
Bảng 1.3. Hàm lƣợng lycopen trong một số loại quả .................................................... 7
Bảng 1.4. Độ nhớt của alginate, mPa.s (Brookfield, 20 rpm, 20oC) ............................ 24

x


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Một số hình ảnh về dầu gấc .......................................................................... 3
Hình 1.2. Cấu trúc hóa học của -caroten .................................................................... 5
Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của lycopen ....................................................................... 7
Hình 1.4. Hai dạng nhũ tƣơng dầu trong nƣớc (o/w)(A) và nhũ tƣơng ....................... 10
Hình 1.5. Thiết bị đồng hóa áp suất cao ..................................................................... 12
Hình 1.6. Sự hình thành hệ nhũ tƣơng từ dầu và nƣớc................................................ 13
Hình 1.7. Kích thƣớc giọt phân tán đƣợc tạo ra trong quá trình đồng hóa ................... 13
Hình 1.8. Các trạng thái không bền của hệ nhũ tƣơng ................................................ 14
Hình 1.9. Các phƣơng pháp tạo hạt vi nang bằng phƣơng pháp hóa học ..................... 18
Hình 1.10. Các phƣơng pháp tạo hạt vi nang bằng phƣơng pháp cơ học..................... 19
Hình 1.11. Kỹ thuật tạo vi nang. ................................................................................ 20

Hình 1.12. Hệ thống DripperNeoV1 tạo hạt trong thí nghiệm .................................... 20
Hình 1.13. Hệ thống tạo hạt bằng phƣơng pháp cắt .................................................... 21
Hình 1.14. Đặc trƣng cấu trúc của alginate ................................................................ 22
Hình 1.15. Các mô hình liên kết giữa ion Ca2+ và alginate ......................................... 26
Hình 1.16. Cơ chế tạo gel của alginate theo phƣơng pháp tạo gel từ bên ngoài .......... 28
Hình 2.1. Dầu gấc nguyên liệu ................................................................................... 29
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát ............................................................... 33
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của nồng độ lecithin đến độ bền
nhũ tƣơng .................................................................................................. 35
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hƣởng của nồng độ alginate đến độ bền
nhũ tƣơng .................................................................................................. 35
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định áp suất vòi phun trên thiết bị tạo hạt
DripperNeoV1 tới quá trình tạo hạt và tính chất hạt vi nang ...................... 38
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chiều cao vòi phun trên thiết bị tạo hạt
DripperNeoV1 tới quá trình tạo hạt và tính chất hạt vi nang ...................... 39
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tốc độ dòng chảy trên thiết bị tạo hạt
DripperNeoV1 tới quá trình tạo hạt và tính chất hạt vi nang ...................... 40
Hình 2.8. Sơ đồ xác định liên hệ giữa các thông số của quá trình tạo hạt vi nang dầu
gấc .......................................................................................................... 41
Hình 3.1. Ảnh hƣởng của nồng độ lecithin đến độ nhớt của nhũ tƣơng tại thời điểm
ban đầu ...................................................................................................... 43
Hình 3.2. Ảnh hƣởng của nồng độ lecithin đến độ bền của nhũ tƣơng theo thời gian . 44
xi


Hình 3.3. Ảnh hƣởng của nồng độ lecithin đến kích thƣớc của hạt nhũ tƣơng theo thời
gian .......................................................................................................... 44
Hình 3.4. Ảnh hƣởng của nồng độ alginate đến độ nhớt của nhũ tƣơng tại thời điểm
ban đầu ...................................................................................................... 46
Hình 3.5. Ảnh hƣởng của nồng độ alginate đến độ bền của nhũ tƣơng theo thời gian . 47

Hình 3.6. Ảnh hƣởng của nồng độ alginate đến kích thƣớc của hạt nhũ tƣơng theo thời
gian .......................................................................................................... 47
Hình 3.7. Ảnh hƣởng của các thông số trên hệ thống tạo hạt DripperNeoV1đến tính
lƣu biến của hạt vi nang ............................................................................. 50
Hình 3.8. Ảnh hƣởng của áp suất vòi phun trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến hình
dạng của hạt vi nang .................................................................................. 52
Hình 3.9. Ảnh hƣởng của áp suất vòi phun trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến kích
thƣớc của hạt vi nang ................................................................................. 52
Hình 3.10. Ảnh hƣởng của chiều cao vòi phun trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến
hình dạng của hạt vi nang .......................................................................... 54
Hình 3.11. Ảnh hƣởng của chiều cao vòi phun trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến
kích thƣớc của hạt vi nang ......................................................................... 54
Hình 3.12. Ảnh hƣởng của tốc độ dòng chảy trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến
hình dạng của hạt vi nang .......................................................................... 56
Hình 3.13. Ảnh hƣởng của tốc độ dòng chảy trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến
kích thƣớc của hạt vi nang ......................................................................... 56
Hình 3.14. Sự biến đổi độ ẩm của hạt vi nang dầu gấc theo thời gian bảo quản .......... 58
Hình 3.15. Ảnh hƣởng của quá trình tạo hạt đến hình dạng của hạt vi nang dầu gấc
theo thời gian bảo quản .............................................................................. 58
Hình 3.17. Sự thay đổi hàm lƣợng dầu tổng của hạt vi nang theo thời gian bảo quản . 60
HHình 3.18. Sự thay đổi hàm lƣợng dầu tổng còn lại của hạt vi nang theo thời gian bảo
quản .......................................................................................................... 60
Hình 3.19. Sự thay đổi hàm lƣợng β-caroten của hạt vi nang theo thời gian bảo quản ........ 61
Hình 3.20. Sự thay đổi hàm lƣợng β-caroten bề mặt của hạt vi nang theo thời gian bảo
quản .......................................................................................................... 61
Hình 3.21. Hiệu quả bao goid của hạt vi nang theo thời gian bảo quản ...................... 62

xii

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN
Giới thiệu về đề tài và mục tiêu nghiên cứu
Với sự phát triển của xã hội, thực phẩm chức năng có giá trị dinh dƣỡng cao
ngày càng đƣợc nhiều ngƣời chú ý. Trái gấc là một trong những loại thực phẩm có
hàm lƣợng các chất mang hoạt tính sinh học cao (β-caroten, lycopen, các acid béo
không no đa chức, …). Trong đó, dầu gấc chứa những thành phần vi lƣợng rất cần và
tốt cho sức khỏe con ngƣời: với hàm lƣợng β-caroten 462,3 mcg; lycopen 549,6 mcg;
vitamin E 19,7 mcg và nhiều nguyên tố vi lƣợng khác cao gấp nhiều lần so với cà rốt,
cà chua. Với các nguyên tố vi lƣợng cao nhƣ vậy, quả gấc không chỉ kéo dài tuổi thanh
xuân, chống lão hóa mà còn giúp con ngƣời chống đƣợc sự sa sút trí tuệ, làm vô hiệu
hóa 75 % các chất gây ung thƣ, nhất là ung thƣ vú. Để đảm bảo đƣợc chức năng của
dầu gấc thì dầu gấc cần đƣợc bảo quản ở nơi khô ráo, thoáng mát, tránh ánh sáng trực
tiếp và nhiệt độ cao. Ở nhiệt độ cao thì thành phần β-caroten trong dầu gấc bị biến
tính, dễ bị oxy hóa làm giảm hàm lƣợng, cƣờng độ màu mất, có thể là mất màu, làm
mất đi hoạt tính của dầu gấc, ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm. Do đó, trong những
năm gần đây, nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới đã quan tâm đến các hợp chất sinh
học có nguồn gốc từ tự nhiên tạo thành màng bao bảo vệ các hoạt tính của dầu gấc.
Tạo vi nang là một quá trình bắt nhốt các hoạt chất cần bao gói vào trong một
cấu tử có kích thƣớc micromet nhằm mục đích bảo vệ và giải phóng chúng một cách
có kiểm soát. Có rất nhiều phƣơng pháp tạo vi nang, trong đó phƣơng pháp tạo gel
hydro của một số polymer (alginate, chitosan, …) là một phƣơng pháp truyền thống,
hiệu quả, có phạm vi ứng dụng rộng. Tạo vi nang dầu gấc sẽ giúp bảo vệ đƣợc tốt hơn
các hoạt tính quý giá của dầu gấc, đa dạng hóa các sản phẩm dầu gấc trên thị trƣờng.
Xuất phát từ những vấn đề trên tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tạo vi nang
dầu gấc sử dụng chất bao alginate theo phƣơng pháp nhỏ giọt”.
Nghiên cứu hiện tại đƣợc thực hiện trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 và ứng
dụng tạo hạt vi nang dầu gấc trên điều kiện vừa xác định và phân tích các tính chất của
hạt vi nang để xác định hiệu quả bao gói tốt nhất của hạt vi nang. Mục tiêu cụ thể của
đề tài là: (1) tìm đƣợc điều kiện thích hợp làm bền hệ nhũ tƣơng (dầu gấc - alginate);
(2) khảo sát ảnh hƣởng của các thông số trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1 đến hạt vi

nang và (3) ứng dụng tạo hạt vi nang dầu gấc và xác định các tính chất của hạt vi nang
dầu gấc.
xiii


Phƣơng pháp nghiên cứu
Dầu gấc đƣợc bảo quản nơi khô ráo, tránh ánh sáng. Để thu đƣợc hệ nhũ tƣơng
bền, tiến hành nghiên cứu ảnh hƣởng của các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình tạo nhũ
tƣơng bao gồm: nồng độ lecithin, nồng độ alginate, độ nhớt nhũ tƣơng, vạch phân pha
của hệ nhũ tƣơng, sự phân bố kích thƣớc hạt nhũ tƣơng theo thời gian so với thời điểm
ban đầu.
Tiếp theo, xác định liên hệ giữa các thông số trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1:
áp suất vòi phun, chiều cao vòi phun, tốc độ dòng chảy, ảnh hƣởng tới hình dạng, kích
thƣớc và tính chất lƣu biến của hạt vi nang nhằm tăng khả năng tạo hạt, và giúp hạt tạo
thành có chất lƣợng cao nhất.
Tiến hành, tạo hạt dầu gấc trên thiết bị với các thông số đã xác định ở trên, sau
đó đem đi phân tích các tính chất của hạt vi nang: tính lƣu biến, kích thƣớc hạt, hàm
lƣợng dầu tổng, hàm lƣợng β-caroten tổng và hàm lƣợng β-caroten bề mặt, hiệu quả
bao gói, chỉ số peroxide và độ ẩm.
Dữ liệu thực nghiệm đƣợc phân tích trên phần mềm ImageJ 14.6 và phần mềm
SPSS 16.0, đồ thị đƣợc vẽ bằng phần mềm Excel phiên bản 2007.
Kết quả thu đƣợc
1. Xác định đƣợc nồng độ thích hợp của các thành phần tạo nên nhũ tƣơng có độ
bền cao và ổn định là: lecithin 10 %, alginate 2 %.
2. Xác định đƣợc các thông số thích hợp để tăng khả năng tạo hạt và giúp hạt tạo
thành có chất lƣợng cao nhất trên thiết bị tạo hạt DripperNeoV1: áp suất vòi phun 3
MPa, chiều cao vòi phun: 200 mm, tốc độ dòng chảy: 6 L/p.
3. Xác định đƣợc một số tính chất của hạt giảm theo thời gian bảo quản sau 8 tuần
nhƣ sau: hàm lƣợng dầu tổng số của hạt vi nang dầu gấc có xu hƣớng giảm dần theo
thời gian từ 98,91 % ở tuần đầu tiên xuống 93,36 % ở tuần thứ 8 so với dầu gấc

nguyên liệu ban đầu là 99,33 %. Hàm lƣợng β-caroten của hạt vi nang tuần đầu tiên là
0,84 mg/g, theo thời gian bảo quản sau 8 tuần còn 0,70 mg/g. Đối với hàm lƣợng βcaroten bề mặt của hạt vi nang giảm từ 0,31 mg/g xuống 0,27 mg/g. Hiệu quả bao gói
giảm từ 63,02 % ở tuần đầu tiên xuống 62,06 % ở tuần thứ 8. Theo thời gian, độ ẩm
của hạt vi nang giảm theo thời gian bảo quản, độ ẩm cao nhất là 9,35 % ở tuần đầu tiên
giảm còn 8,06% ở tuần thứ 8. Bên cạnh đó, chỉ số peroxide của dầu lại tăng từ 1,78
meq/kg ở tuần đầu tiên đến 2,27 meq/kg ở tuần thứ 8.
xiv


MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Từ xa xƣa, ông cha ta đã biết sử dụng các cây cỏ trong thiên nhiên để làm thuốc
cũng nhƣ các chế phẩm sinh học nhằm tăng cƣờng và bảo vệ sức khỏe của mình. Ngày
nay với sự phát triển của xã hội, thực phẩm chức năng có giá trị dinh dƣỡng cao ngày
càng đƣợc nhiều ngƣời chú ý. Trái gấc là một trong những loại thực phẩm có hàm
lƣợng các chất mang hoạt tính sinh học cao (β-caroten, lycopen, các acid béo không no
đa chức, …) [43].
Dầu gấc là sản phẩm truyền thống đƣợc tạo ra từ việc tách chiết màng đỏ của hạt
gấc. Trong một số nghiên cứu của các nhà nghiên cứu ngƣời Mỹ đƣợc công bố gần
đây cho thấy các hợp chất của β-caroten, lycopen, vitamin E, …. trong dầu gấc rất cần
và tốt cho sức khỏe con ngƣời. Theo GS.TS. Bùi Minh Đức một trong những ngƣời
đầu tiên đặt nền móng cho việc nghiên cứu quả gấc thì quả gấc có chứa hàm lƣợng βcaroten 462,3 µg; lycopen 549,6 µg; vitamin E 19,7 µg và nhiều nguyên tố vi lƣợng
khác cao gấp nhiều lần so với cà rốt. Với các nguyên tố vi lƣợng cao nhƣ vậy, quả gấc
không chỉ kéo dài tuổi thanh xuân, chống lão hóa mà còn giúp con ngƣời chống đƣợc
sự sa sút trí tuệ [1].
Một số nghiên cứu khác cho thấy các hợp chất của caroten, lycopen, vitamin E ở
trong dầu gấc có tác dụng làm vô hiệu hóa 75 % các chất gây ung thƣ, nhất là ung thƣ
vú. Dầu gấc có chứa nhiều β-caroten, tiền vitamin A rất cần thiết cho khả năng nhìn tốt
của mắt, kích thích tính miễn dịch và tăng sức đề kháng cho cơ thể, có tác dụng chống
oxy hoá. Lycopen là chất chống oxy hoá hàng đầu có khả năng bảo vệ cơ thể chống lại

các bệnh thoái hoá, suy giảm miễn dịch và cả các chứng bệnh ung thƣ [43]. Vitamin E
mang các đặc điểm chống oxy hóa, ngăn chặn tác động độc hại của các gốc tự do, là
vitamin chống lão hoá. Hai acid béo không bão hoà linoleic và α-linolenic là những
axit béo thiết yếu. Chúng tham gia vào thành phần màng tế bào và dây liên kết giữa
các tế bào não, là tiền thân của omega 3 (ω3) và omega 6 (ω6).
Để đảm bảo đƣợc chức năng của dầu gấc thì dầu gấc cần đƣợc bảo quản ở nơi
khô ráo, thoáng mát, tránh ánh sáng trực tiếp và nhiệt độ cao. Ở nhiệt độ cao thì thành
phần β-caroten trong dầu gấc bị biến tính, dễ bị oxy hóa làm giảm hàm lƣợng, cƣờng
độ màu mất, có thể là mất màu, làm mất đi hoạt tính của dầu gấc, ảnh hƣởng đến chất
lƣợng sản phẩm. Đây là yếu tố làm ảnh hƣởng đến việc sản xuất dầu gấc, nên có ít sản
phẩm dầu gấc có trên thị trƣờng, do đó trong những năm gần đây, nhiều nhà nghiên
1


cứu trên thế giới đã quan tâm đến các hợp chất sinh học có nguồn gốc từ tự nhiên tạo
thành màng bao bảo vệ các hoạt tính của dầu gấc.
Tạo vi nang là một quá trình bắt nhốt các hoạt chất cần bao gói vào trong một
cấu tử có kích thƣớc micromet nhằm mục đích bảo vệ và giải phóng chúng một cách
có kiểm soát. Có rất nhiều phƣơng pháp tạo vi nang, trong đó phƣơng pháp tạo gel
hydro của một số polymer (alginate, chitosan, …) là một phƣơng pháp truyền thống,
hiệu quả, có phạm vi ứng dụng rộng. Tạo vi nang dầu gấc sẽ giúp bảo vệ đƣợc tốt hơn
các hoạt tính quý giá của dầu gấc, đa dạng hóa các sản phẩm dầu gấc trên thị trƣờng.
Xuất phát từ những vấn đề trên tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tạo vi nang
dầu gấc sử dụng chất bao alginate theo phƣơng pháp nhỏ giọt”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
1) Đánh giá và đƣa ra mối liên hệ giữa tính chất hạt và các thông số của quá trình
tạo hạt vi nang dầu gấc - alginate theo phƣơng pháp nhỏ giọt.
2) Phân tích các tính chất của hạt vi nang dầu gấc - alginate tạo thành theo
phƣơng pháp nhỏ giọt.
3. Nội dung nghiên cứu

1) Nghiên cứu xác định nồng độ lecithin và alginate phù hợp cho quá trình tạo vi
nang dầu gấc.
2) Nghiên cứu xác định các thông số thích hợp cho quá trình tạo vi nang dầu gấc
theo phƣơng pháp nhỏ giọt.
3) Sản xuất thử vi nang dầu gấc và đánh giá một số tính chất.
4. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Kết quả nghiên cứu của đề tài cung cấp minh chứng các số liệu khoa học mới và
cụ thể về nghiên cứu tạo vi nang dầu gấc sử dụng chất bao alginate theo phƣơng pháp
nhỏ giọt. Kết quả của đề tài cũng cung cấp phục vụ cho việc nghiên cứu, giảng dạy về
lĩnh vực sản xuất vi nang dầu gấc.
5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở cho việc phát triển thƣơng mại hoá sản
phẩm vi nang dầu gấc giúp mở rộng thị trƣờng và tạo ra sản phẩm mới có giá trị dinh
dƣỡng cao góp phần tạo đầu ra ổn định cho ngành Công nghệ thực phẩm.

2


CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ DẦU GẤC
1.1.1. Giới thiệu về dầu gấc và công dụng của dầu gấc
 Giới thiệu về dầu gấc
Dầu gấc là chất lỏng, sánh, trong, màu đỏ máu, mùi thơm ngọt đặc biệt, vị béo, không
khé cổ. Nếu để lâu hoặc ở nhiệt độ 0 – 5oC xuất hiện cặn, cặn đó là các tinh thể carotenoid.

Hình 1.1. Một số hình ảnh về dầu gấc [45]
Một số đặc tính vật lý của dầu gấc:
- Độ hòa tan: hòa tan trong petroleum ether, chloroform, ethernol và aceton,
không tan trong nƣớc và cồn lạnh [8].
- Độ nhớt: dầu gấc có tính nhớt, nhiệt độ càng cao tính nhớt càng giảm.

- T trọng của dầu gấc nhẹ hơn nƣớc, ddầu = 0,46 – 0,97 ở 20oC còn dnƣớc = 1 ở 20oC.
- Chỉ số khúc xạ: 1,468 – 1,469.
Thành phần hóa học: trong 100 g dầu gấc có 150 – 175 mg -caroten, khoảng 4 g
lycopen và 12 mg α-tocopherol (vitamin E). Acid palmitic (33,4 %), acid stearic (7,9
%), đặc biệt là các acid không no nhƣ acid oleic (44 %) và acid linoleic (14,7 %) là hai
acid béo rất cần thiết cho cơ thể. Dầu gấc cũng còn chứa các vi lƣợng cần thiết nhƣ: sắt,
đồng, coban, kali và kẽm, … [2, 3].

 Công dụng của dầu gấc
3


Ngƣời Việt Nam sử dụng gấc làm thuốc bổ cho phụ nữ mang thai, cho con bú, để
phòng ngừa và tránh thiếu vitamin A, bệnh khô mắt, bệnh quáng gà ở trẻ em. Bên cạnh
đó, dầu gấc còn làm lành nhanh chóng các vết thƣơng, vết bỏng và lở loét [13].
Bùi Minh Đức và cộng sự (2004), Ngô Thị Thuỳ (2004), Nguyễn Công Suất
(2002) đã chỉ ra rằng dầu gấc góp phần làm tăng khả năng miễn dịch, chống lại sự lão
hóa của tế bào và chống lại quá trình oxy hóa. Hơn nữa, những tác giả này cũng chỉ ra
vai trò loại bỏ các tác động độc hại của môi trƣờng nhƣ các chất độc hóa học, tia
phóng xạ [1, 8, 9].
Nghiên cứu của Nguyễn Công Suất (2003) cho rằng thành phần -caroten,
lycopen và vitamin E trong dầu gấc có tác động trung hòa 75 % các chất gây ung thƣ,
đặc biệt đối với bệnh ung thƣ vú [9].
Khi vào cơ thể, -caroten (chất tiền vitamin A) sẽ chuyển hóa thành vitamin A
tùy theo nhu cầu, vì vậy khi dùng dầu gấc, không có hiện tƣợng thừa vitamin A. Hàm
lƣợng vitamin A trong dầu gấc cao gấp 1,8 lần so với dầu gan cá thu, gấp 15 lần so với
củ cà rốt và gấp 68 lần so với quả cà chua. Đây là nguồn vitamin A thiên nhiên rất quý
giá, có tác dụng phòng ngừa và chữa bệnh thiếu vitamin A, là nguyên nhân gây khô
giác mạc mắt, bệnh quán gà, suy dinh dƣỡng và chậm lớn ở trẻ em. Các thuốc vitamin
A trên thị trƣờng là chất tổng hợp, nếu uống quá nhiều sẽ có hại. Nếu không có chỉ

định của thầy thuốc thì không nên uống trực tiếp vitamin A mà cần thay thế bằng các
loại thức ăn có chất -caroten thiên nhiên là nguồn cung cấp vitamin A giúp cơ thể dễ
hấp thụ an toàn và không độc hại cho gan.
Dầu gấc còn có hàm lƣợng lycopen rất cao nên có tác dụng làm giảm nguy cơ ung
thƣ ( nhất là ung thƣ tuyến tiền liệt và ung thƣ dạ dày). -caroten và lycopen là các chất
carotenoid, loại chất chống oxy hóa của thực vật có tác dụng dọn sạch các gốc tự do (các
nguyên tử và phân tử ở trạng thái không ổn định, có hoạt tính hóa học rất cao) và các sản
phẩm oxy hóa độc hại do các gốc tự do sinh ra, giúp cơ thể khỏe mạnh và kéo dài tuổi
thanh xuân. Có thể ví chất carotenoid nhƣ cái chổi quét rác trong cơ thể có nhiệm vụ “quét
dọn” thƣờng xuyên các sản phẩm oxy hóa không những làm cho cơ thể bị già nhanh, mà
nó còn tham gia gây nhiều bệnh hiểm nghèo nhƣ sơ vữa động mạch, thoái hóa thần kinh,
đục thủy tinh thể mắt, bệnh Alzheimer, viêm nhiễm, ung thƣ,…
Dầu gấc còn có tác dụng phòng ngừa và điều trị bệnh viêm gan, xơ gan hoặc nguy
cơ phát triển ung thƣ gan, loại trừ độc hại cho ngƣời làm việc trong môi trƣờng có chất
4


độc. Acid linoleic trong dầu gấc là một vitamin F, có ảnh hƣởng đến chuyển hóa các lipit,
phospholipit, giúp cơ thể thải bớt cholesterol chống nhiễm mỡ và làm vững bền thành
mạch máu. Nó cũng có tác dụng bảo vệ da và tăng sức chống đỡ của cơ thể.
Bảng 1.1. Một vài acid béo quan trọng của dầu gấc [6]
STT Acid béo

Hàm lƣợng (mg/g tƣơi)

Nồng độ tổng acid béo (%)

1

Myristic

0,89

0,87

2

Palmitic

22,48

22,05

3

Palmitoleic

0,27

0,26

4

Stearic

7,20

7,06

5

Oleic

34,76

34,09

6

Vaccenic

1,15

1,13

7

Linoleic

32,06

31,44

8

Alpha linolenic

2,18

2,14

9

Eicosanoic

0,40

0,39

10

Gadoleic

0,15

0,15

11

Arachidonic

0,10

0,10

12

Docosanoic

0,19

0,19

13

Tetracosanoic

0,14

0,14

Màng hạt gấc chứa lƣợng -caroten rất cao. Dƣới tác dụng của men carotenase có
trong gan và ruột, sẽ đƣợc chuyển hóa thành vitamin A.

Hình 1.2. Cấu trúc hóa học của -caroten [23]
-caroten có tác dụng dọn sạch các gốc tự do và các sản phẩm oxy hóa độc hại
giúp cơ thể khỏe mạnh kéo dài tuổi thanh xuân và tuổi thọ.
5


Bảng 1.2. Hàm lƣợng -caroten trong một số thực phẩm
Hàm lƣợng
Tên thực phẩm

Hàm lƣợng
Tên thực phẩm

-caroten (µg/100g)

-caroten (µg/100g)

1. Gấc

52520

18. Cải trắng

2365

2. Rau ngót

6650

19. Rau om

2325

3. Ớt vàng to

5790

20. Rau muống

2280

4. Rau húng

5550

21. Đu đủ chín

2100

5. Tía tô

5520

22. Cần ta

2045

6. Rau dền cơm

5300

23. Rau bí

1940

7. Cà rốt

5040

24. Rau mồng tơi

1920

8. Cần tây

5000

25. Trái hồng đỏ

1900

9. Rau đay

4560

26. Cải xanh

1855

10. Rau kinh giới

4360

27. Rau lang

1830

11. Dƣa hấu

4200

28. Xà lách xoong

1820

12. Rau dền đỏ

4080

29. Hẹ lá

1745

13. Lá lốt

4050

30. Dƣa bở

1750

14. Ngò

3980

31. Rau tàu bay

1700

15. Rau thơm

3560

32. Quýt

1625

16. Rau dền trắng

2855

33. Hồng ngâm

1615

17. Thìa là

2850

34. Khoai lang bí

1470

(Nguồn: "Thành phần dinh dưỡng 400 thức ăn thông dụng" - NXB Y Học 2001)

Hàm lƣợng -caroten trong gấc cao gấp 10 lần so với hàm lƣợng -caroten có
trong cam, cao gấp 12 lần so với hàm lƣợng -caroten có trong dƣa hấu, cao gấp 25
lần so với hàm lƣợng -caroten có trong đu đủ, ngoài ra gấc có hàm lƣợng -caroten
cao hơn các loại rau củ khác nhƣ khoai lang, rau dền đỏ, cần tay, rau muống,… (theo
bảng 1.2). Bên cạnh -caroten, gấc còn là loại quả giàu lycopen. Theo phân tích của
Vƣơng Thuý Lệ trong 100 g màng gấc tƣơi chứa 80,2 mg lycopen, so với hàm lƣợng
lycopen ở một số loại quả nhƣ cà chua, dƣa hấu và các loại thực phẩm trong bảng dƣới
đây thì hàm lƣợng lycopen trong gấc cao hơn rất nhiều, do đó màng đỏ gấc là một loại
thực phẩm tự nhiên quý [25].
6

Bảng 1.3. Hàm lƣợng lycopen trong một số loại quả [4]
Hàm lƣợng lycopen (μg/100g khối lƣợng tƣơi)
Thực phẩm
Nghiên cứu trên thế giới

Nghiên cứu ở Việt Nam

80200a

59400c

Cà chua

3100 – 7740b

2750d

Dƣa hấu

4100b

2000d

2000 – 5300b

9,5d

Gấc (màng đỏ)

Đu đủ

Ghi chú: Các giá trị trung bình có cùng chữ cái đi kèm a, b, c, … trong cùng một cột hoặc một hàng
thì không khác biệt có ý nghĩa thống kê ở mức 5 %.

Theo nghiên cứu trên thế giới hàm lƣợng lycopen trong gấc cao gấp 25 lần so với
hàm lƣợng lycopen có trong cà chua, cao gấp 20 lần so với hàm lƣợng lycopen có
trong dƣa hấu và khoảng 27 lần so với hàm lƣợng lycopen trong đu đủ. Tuy nhiên,
theo nghiên cứu ở Việt Nam thì hàm lƣợng lycopen có trong màng đỏ của gấc là
59400 μg/100g khối lƣợng tƣơi, cao gấp 22 lần so với hàm lƣợng lycopen trong cà
chua, 30 lần so với hàm lƣợng lycopen trong dƣa hấu và cao hơn rất nhiều so với hàm
lƣợng lycopen trong đu đủ, theo bảng 1.3.
Lycopen là một chuỗi cấu trúc phân tử, gồm 13 nối đôi, nhiều hơn tất cả các
carotenoids nào khác.

Hình 1.3. Cấu trúc hóa học của lycopen [4]
- Là một chất màu đỏ của trái cây chín, cơ thể không tự tổng hợp đƣợc.
- Là chất rất hữu hiệu trong việc ngăn chặn các gốc tự do trong cơ thể con
ngƣời, có khả năng chống lão hóa rất mạnh và vô hiệu hóa 75 % các chất gây ung thƣ,
nhất là ung thƣ vú có khả năng ngăn ngừa đƣợc chứng nhồi máu cơ tim, bảo vệ gen
khỏi bị tổn thƣơng.

7


- Lycopen thực vật trong gấc có tác dụng chống lão hóa, phòng chữa sạm da,
trứng cá, khô da, rụng tóc, nổi sẩn, … có tác dụng dƣỡng da, bảo vệ da, giúp cho da
luôn hồng hào tƣơi trẻ và mịn màng.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu dầu gấc ở Việt Nam và trên thế giới
1.1.2.1. Tình hình nghiên cứu dầu gấc ở Việt Nam

Từ những năm 1941, GS. Bùi Đình Sang và GS. Richard ở Trƣờng Đại học Y
Dƣợc Hà Nội đã dùng dầu gấc để chế tạo son môi. Dầu gấc còn có thể đƣợc chế tạo
làm kem dƣỡng da.
Bác sỹ Nguyễn Công Suất là ngƣời đã có nhiều năm tham gia nghiên cứu về gấc
cùng với các nhà khoa học Mỹ và các giáo sƣ nổi tiếng trong ngành y dƣợc Việt Nam.
Ông là ngƣời đã mạnh dạn biến gấc thành thuốc, thành thƣơng phẩm phục vụ cho sức
khỏe cộng đồng và trở thành ngƣời đầu tiên đặt thƣơng hiệu cho trái gấc Việt Nam với
tên gọi Vinaga [9].
Giáo sƣ Nguyễn Văn Đàn và các cộng sự của mình ở Học viện quân y đã dùng
dầu gấc để làm giảm lƣợng cholesterols trong máu, phòng chống nguy cơ đột quỵ và
các bệnh về tim mạch [9].
GS. Hà Văn Mạo và GS. Đinh Ngọc Lâm ở Viện Quân Y 108 đã sử dụng dầu
gấc vào việc ngăn chặn nguy cơ ung thƣ gan nguyên phát [11].
GS. Phan Thị Kim và GS. Bùi Minh Đức ở Viện Dinh Dƣỡng đã bảo vệ đề tài
dùng dầu gấc phòng chữa bệnh dạ dày tá tràng [11].
Gần đây, GS. Hà Văn Mạo đã tiến hành nghiên cứu công trình khoa học cấp Nhà
nƣớc tạo ra chế phẩm Gacavit từ màng đỏ cùi gấc, có tác dụng khắc phục tác hại của
dioxin đối với cơ thể con ngƣời, phòng chữa xơ gan và ung thƣ gan nguyên phát, giảm
tác hại của ung thƣ [11].
Từ những nghiên cứu trên ta thấy, công dụng của quả gấc là vô cùng to lớn, đây
thật sự là loại quả có giá trị kinh tế và dinh dƣỡng cao. Tuy nhiên, hiện nay các sản
phẩm từ gấc chƣa đƣợc quan tâm nghiên cứu nhiều, đặc biệt là đối với những sản
phẩm dạng vi nang.

8


Mặc dù gấc có chứa hàm lƣợng dinh dƣỡng rất cao nhƣng quả gấc chỉ chín vào
khoảng thời gian rất ngắn trong năm (từ tháng 11 đến tháng 12). Quả gấc tƣơi có mùi
vị không thơm ngon nhƣ các loại hoa quả khác nên ngƣời dân không thể ăn sống đƣợc.

Chính vì thế, đề tài này sẽ mở ra một hƣớng mới về chế biến sản phẩm từ gấc. Sản
phẩm vi nang đã đáp ứng đƣợc nhu cầu bảo quản đƣợc các thành phần quý trong dầu
gấc và đảm bảo đƣợc chất lƣợng của chúng, đáp ứng nhu cầu sử dụng gấc quanh năm
của ngƣời dân, đồng thời chăm sóc sức khỏe cộng đồng.
1.1.2.2. Tình hình nghiên cứu dầu gấc trên thế giới
Sau khi đã nghiên cứu phát hiện tuyệt vời của trái gấc có tác dụng hỗ trợ các bệnh rối
loạn về mắt, thần kinh, … Các nhà khoa học Mỹ đã nghiên cứu tiếp tác dụng kỳ diệu
của trái gấc giúp chữa bệnh ung và các bệnh hiểm nghèo. Viện nghiên cứu ung thƣ Mỹ
(AICR) ƣớc tính rằng 60 đến 70 % tất cả các bệnh ung thƣ liên quan trực tiếp đến thực
phẩm chúng ta ăn và lối sống, bao gồm hút thuốc, tập thể dục và bệnh béo phì. Viện
ung thƣ Quốc gia báo cáo rằng 35 % số ca chết vì ung thƣ liên quan trực tiếp đến chế
độ ăn uống. Những lựa chọn đơn giản có thể cải thiện đáng kể tình hình của bệnh ung
thƣ. Nếu bổ sung dinh dƣỡng giàu vitamin, chất khoáng và carotenoid chống oxy hoá,
tăng sức đề kháng nhƣ những chất thấy trong quả gấc sẽ có thể có tác dụng chống u và
ngăn ngừa ung thƣ hiệu quả.
Theo nghiên cứu của Đại học California thì hàm lƣợng lycopen có trong dầu quả
gấc VN cao gấp 70 lần cà chua. Mặt khác, lycopen có trong cà chua phải chiên với dầu
mỡ thì mới có tác dụng sinh học với cơ thể, còn trong trái gấc đã chứa sẵn các chất
axit béo không no, vì thế lycopen đƣợc hòa tan một cách tự nhiên [2].
Tháng 5/2007, các giáo sƣ ở Trƣờng Đại học Tokyo (Nhật Bản) đã nghiên cứu
thành công đề tài khoa học dùng tinh dầu của gấc để điều trị những biến chứng của
bệnh tiểu đƣờng. Theo một số nghiên cứu của Mỹ đƣợc công bố gần đây cho thấy, các
hợp chất của β-caroten, lycopen, α-tocopherol, … có trong dầu gấc có tác dụng làm vô
hiệu hóa 75 % các chất gây ung thƣ nói chung, nhất là ung thƣ vú ở phụ nữ [2].
1.2. NHŨ TƢƠNG VÀ PHƢƠNG PHÁP TẠO NHŨ TƢƠNG
1.2.1. Giới thiệu về nhũ tƣơng
Nhũ tƣơng là một hệ phân tán dƣới dạng không hòa tan của một pha trong một
pha khác. Trong đó, một pha tồn tại dƣới dạng các giọt riêng biệt phân tán lơ lửng
trong pha còn lại, pha còn lại là pha liên tục. Giữa hai pha tồn tại một lớp màng tiếp
xúc, lớp màng này thƣờng do các chất hoạt động bề mặt tạo thành.

9


Các dạng nhũ tƣơng trong thực phẩm: nhũ tƣơng dầu trong nƣớc (o/w): mayonnaise,
kem … là dạng nhũ tƣơng thƣờng gặp nhất; nhũ tƣơng nƣớc trong dầu (w/o) điển hình là
bơ, margarine. Dạng còn lại là nhũ tƣơng nƣớc trong dầu trong nƣớc. Mục đích nghiên
cứu về nhũ tƣơng là nhằm tìm hiểu khả năng sử dụng nhũ tƣơng làm chất mang cho nhiều
loại hƣơng liệu cũng nhƣ các chất có hoạt tính sinh học [17].
 Hệ nhũ tƣơng dầu trong nƣớc (o/w)
Dầu và nƣớc không thể hòa tan lẫn nhau do ảnh hƣởng của năng lƣợng bề mặt
(năng lƣợng Gibbs) trên bề mặt tiếp xúc giữa pha dầu và nƣớc. Khi không có chất hoạt
động bề mặt, các giọt dầu tụ lại với nhau hình thành nên lớp màng phân tách hoàn toàn
pha dầu và pha nƣớc. Sự hiện diện của chất hoạt động bề mặt hấp phụ làm giảm sức
căng bề mặt giữa hai pha dầu và nƣớc, từ đó làm giảm hiện tƣợng kết tụ của các giọt
dầu. Nhƣ vậy nhũ tƣơng là một hệ kém bền về nhiệt động học, nhƣng khi bổ sung hợp
lý chất hoạt động bề mặt có thể tạo ra nhũ tƣơng tồn tại trong một thời gian dài.
Sự thiếu bền vững về mặt nhiệt động học dẫn đến hiện tƣợng kết tụ làm giảm
tính bền vững của nhũ tƣơng. Quá trình kết tụ gây ra những hậu quả đáng kể cho chất
lƣợng nhũ tƣơng, song một số cơ chế khác nhƣ quá trình tách lớp hay kết bông cũng
ảnh hƣởng khá lớn. Trong quá trình tách lớp, các giọt nhũ tƣơng không bị mất đi đặc
tính của chúng mà chỉ đơn giản sắp xếp trật tự lại trong không gian và dễ dàng đƣa lại
trạng thái ban đầu bằng cách khuấy trộn.
Vai trò chức năng của nhũ tƣơng dạng dầu trong nƣớc trong thực phẩm liên quan
đến độ bền ổn định của nhũ tƣơng, điều này phụ thuộc vào ba thành phần nằm trong hệ
nhũ tƣơng: phần chất béo hay dầu, phần nguyên liệu tiếp xúc giữa hai pha và bản thân
pha nƣớc.
(A)

(B)

Hình 1.4. Hai dạng nhũ tƣơng dầu trong nƣớc (o/w)(A) và nhũ tƣơng
nƣớc trong dầu (w/o) (B) [47]
10


1.2.2. Phƣơng pháp tạo nhũ tƣơng
Một hệ nhũ tƣơng thông thƣờng bao gồm 2 thành phần: Pha phân tán và pha liên
tục. Các pha này có thể là dạng khí, lỏng hoặc rắn.
 Phân loại hệ phân tán
Theo kích thƣớc hạt phân tán:
- Hệ phân tán phân tử: d < 10-7 cm, hệ đồng thể, bền, không có khả năng sa lắng.
- Hệ phân tán keo: d = 10-7 – 10-4 cm, hệ siêu dị thể, lơ lửng, không bền, có thể
tập hợp và lắng xuống. Ví dụ, hệ keo silic, khói, sƣơng mù, …
- Hệ phân tán thô: d > 10-4 cm, hệ vi dị thể, không bền, chất phân tán dễ dàng
lắng/nổi (phụ thuộc ρ của hạt và môi trƣờng). Ví dụ, nhũ tƣơng: các giọt lỏng phân bố
trong môi trƣờng lỏng (các giọt dầu trong nƣớc).
Theo trạng thái tập hợp pha của hệ:
- Môi trƣờng phân tán khí: lỏng/khí (sƣơng mù), rắn/khí (khói bụi).
- Môi trƣờng phân tán lỏng: khí/lỏng (O2 trong nƣớc), lỏng/lỏng (rƣợu trong nƣớc).
- Môi trƣờng phân tán rắn: khí/rắn, lỏng/rắn (muối trong nƣớc), rắn/rắn.
Theo cƣờng độ tƣơng tác giữa pha phân tán và môi trƣờng của hệ:
- Hệ ƣa lƣu.
- Hệ ghét lƣu.
Sự hình thành một nhũ tƣơng bao gồm sự tăng bề mặt liên pha kèm theo sự tăng
năng lƣợng tự do. Việc hình thành các giọt nhũ tƣơng sẽ đi đôi với việc tạo nên một bề
mặt liên pha quan trọng giữa hai pha lỏng không trộn lẫn đƣợc. Sức căng bề mặt liên
pha càng nhỏ thì nhũ tƣơng thu đƣợc càng dễ dàng.
 Các kỹ thuật tạo nhũ tƣơng
Kỹ thuật phối trộn: là quá trình phối chế và đảo trộn. Phối chế là quá trình pha
trộn giữa hai hay nhiều cấu tử (thành phần) khác nhau để thu đƣợc một hỗn hợp (sản

phẩm) đáp ứng yêu cầu đã định, có thể thực hiện với các nguyên liệu có cùng pha hoặc
khác pha với nhau. Còn đảo trộn là quá trình cơ học nhằm khuấy trộn các thành phần
trong hỗn hợp để chúng phân bố đều nhau, tạo điều kiện cho các quá trình hóa học,
sinh học nhanh hơn, triệt để hơn. Quá trình này tăng cƣờng khả năng trao đổi nhiệt,
11