ជាមួយនឹងការកែលម្អជីវភាពរស់នៅរបស់ប្រជាជន តម្រូវការរបស់អ្នកប្រើប្រាស់សម្រាប់អាហារលែងត្រូវបានកំណត់ចំពោះតម្លៃអាហារូបត្ថម្ភសមហេតុផលទៀតហើយ។ ពួកគេក៏ទាមទារគុណភាពញ្ញាណដែលពេញចិត្តនៃអាហារផងដែរ រួមទាំងរូបរាង ពណ៌ ក្លិនក្រអូប រសជាតិ ភាពស៊ីសង្វាក់គ្នា និងភាពស្រស់ថ្លា។
ក្នុងនាមជាសារធាតុបន្ថែមអាហារដែលកែប្រែវាយនភាព សារធាតុ emulsifiers ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងឧស្សាហកម្មម្ហូបអាហារ។ ចូរយើងពិនិត្យមើលយន្តការនៃសកម្មភាពរបស់សារធាតុ emulsifiers!
សារធាតុ emulsion
សារធាតុ emulsion មានវត្តមានយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងអាហារ។ ដំណាក់កាលមួយមានទឹក ឬដំណោះស្រាយទឹក ដែលហៅរួមថាដំណាក់កាល hydrophilic; ដំណាក់កាលមួយទៀតគឺជាដំណាក់កាលសរីរាង្គដែលមិនអាចលាយជាមួយទឹកបាន ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ផងដែរថាជាដំណាក់កាល lipophilic។ នៅពេលដែលសារធាតុរាវដែលមិនអាចលាយបញ្ចូលគ្នាបានពីរដូចជាទឹក និងប្រេងត្រូវបានលាយបញ្ចូលគ្នា សារធាតុ emulsion ពីរប្រភេទអាចបង្កើតបាន គឺសារធាតុ emulsion ប្រេងក្នុងទឹក (O/W) និងសារធាតុ emulsion ទឹកក្នុងប្រេង (W/O)។ នៅក្នុងសារធាតុ emulsion ប្រេងក្នុងទឹក ប្រេងត្រូវបានបំបែកក្នុងទឹកជាដំណក់តូចៗ ដោយដំណក់ប្រេងដើរតួជាដំណាក់កាលបំបែក និងទឹកជាឧបករណ៍បន្ត។ ទឹកដោះគោគឺជាឧទាហរណ៍ធម្មតានៃសារធាតុ emulsion O/W។ ផ្ទុយទៅវិញ នៅក្នុងសារធាតុ emulsion ទឹកក្នុងប្រេង ទឹកត្រូវបានបំបែកក្នុងប្រេងជាដំណក់តូចៗ ដែលទឹកដើរតួជាដំណាក់កាលបំបែក និងប្រេងជាឧបករណ៍បន្ត ដោយ margarine ជាសារធាតុ emulsion W/O តំណាង។
យន្តការនៃសកម្មភាពរបស់សារធាតុ emulsifiers
សារធាតុ emulsifiers សម្រាប់អាហារ ដែលត្រូវបានគេហៅថាសារធាតុផ្សំលើផ្ទៃគឺជាសារធាតុដែលបំប្លែងសារធាតុរាវដែលមិនអាចលាយបញ្ចូលគ្នាបានទៅជាសារធាតុ emulsion ដែលបែកខ្ចាត់ខ្ចាយស្មើៗគ្នា។ ក្នុងនាមជាសារធាតុបន្ថែមអាហារ ពួកវាអាចកាត់បន្ថយភាពតានតឹងអន្តរមុខរវាងដំណាក់កាលប្រេង និងដំណាក់កាលទឹកបានយ៉ាងច្រើនបន្ទាប់ពីត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងអាហារ ដោយហេតុនេះបង្កើតជាសារធាតុ emulsion ដែលមានស្ថេរភាពពីប្រេងដែលមិនអាចលាយបញ្ចូលគ្នាបាន (សារធាតុ hydrophobic) និងទឹក (សារធាតុ hydrophilic)។
ម៉្យាងវិញទៀត សារធាតុ emulsifiers បង្កើតជាខ្សែភាពយន្តម៉ូលេគុលស្តើងៗនៅចំណុចប្រសព្វដែលជ្រាបចូលគ្នាទៅវិញទៅមកនៃដំណាក់កាលទាំងពីរ ដើម្បីបន្ថយថាមពលសេរីលើផ្ទៃនៃប្រព័ន្ធទាំងមូល និងបង្កើតចំណុចប្រសព្វថ្មី។ ម៉ូលេគុល emulsifiers មានទាំងក្រុម hydrophilic និង lipophilic ដែលអាចស្រូបយកទៅលើផ្ទៃដែលជ្រាបចូលគ្នាទៅវិញទៅមកនៃប្រេង និងទឹករៀងៗខ្លួន ដើម្បីបង្កើតជាស្រទាប់ម៉ូលេគុលស្តើងៗ និងកាត់បន្ថយភាពតានតឹងរវាងដំណាក់កាលទាំងពីរ។ ដើម្បីឱ្យជាក់លាក់ ម៉ូលេគុលប្រេងមានអន្តរកម្មជាមួយផ្នែក lipophilic នៃ emulsifiers ខណៈពេលដែលម៉ូលេគុលទឹកមានអន្តរកម្មជាមួយផ្នែក hydrophilic នៃ emulsifiers ហើយអន្តរកម្មរវាងភាគីទាំងពីរនេះផ្លាស់ប្តូរភាពតានតឹងរវាងផ្ទៃ។ ម៉្យាងវិញទៀត emulsifiers បង្កើតជាស្រទាប់ស្រូបយកការពារនៅលើផ្ទៃនៃដំណក់ទឹកតូចៗ ដែលផ្តល់ឱ្យដំណក់ទឹកនូវស្ថេរភាព steric ខ្លាំង។ ជាទូទៅ កម្រិត emulsifiers ខ្ពស់នាំឱ្យមានការថយចុះគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៃភាពតានតឹងរវាងផ្ទៃ។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យសារធាតុដែលមិនអាចលាយបញ្ចូលគ្នាបានដើមឡើយលាយបញ្ចូលគ្នាជាឯកសណ្ឋាន និងបង្កើតជាប្រព័ន្ធបំបែកដូចគ្នា ដែលផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពរូបវន្តដើម បង្កើនប្រសិទ្ធភាពរចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងនៃអាហារ និងធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវគុណភាពអាហារ។
តម្លៃតុល្យភាព Hydrophilic-Lipophilic
តុល្យភាពអ៊ីដ្រូហ្វីលីក-លីប៉ូហ្វីលីក (សេវាសង្គ្រោះបឋម) តម្លៃ៖ សារធាតុ emulsifiers ដែលមាន hydrophilicity ខ្លាំងជាទូទៅបង្កើតជា emulsion ប្រេងក្នុងទឹក ខណៈពេលដែលសារធាតុដែលមាន lipophilicity ខ្លាំងបង្កើតជា emulsion ទឹកក្នុងប្រេង។ តម្លៃ HLB ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់ជាទូទៅដើម្បីកំណត់លក្ខណៈតុល្យភាព hydrophilic-lipophilic នៃ emulsifiers និងកំណត់បរិមាណ hydrophilicity របស់វា។ មានវិធីសាស្ត្រគណនាច្រើនសម្រាប់តម្លៃ HLB៖
រូបមន្តភាពខុសគ្នា៖ HLB = លក្ខណៈសម្បត្តិជ្រាបទឹកនៃក្រុមដែលជ្រាបទឹក−ភាពមើលឃើញទាបនៃក្រុមដែលមានជាតិខ្លាញ់ទាប
រូបមន្តសមាមាត្រ៖ HLB = លក្ខណៈសម្បត្តិជ្រាបទឹកនៃក្រុមដែលជ្រាបទឹក / លក្ខណៈសម្បត្តិជ្រាបទឹកនៃក្រុមដែលជ្រាបទឹក
តម្លៃ HLB នៃសារធាតុ emulsifier នីមួយៗអាចត្រូវបានកំណត់ដោយពិសោធន៍។ វាត្រូវបានចែងថា សារធាតុ emulsifier ដែលមាន lipophilicity 100% (តំណាងដោយ paraffin wax) មានតម្លៃ HLB 0 ហើយសារធាតុ emulsifier ដែលមាន hydrophilicity 100% (តំណាងដោយ potassium oleate) មានតម្លៃ HLB 20។ ចន្លោះពី 0 ដល់ 20 ត្រូវបានបែងចែកជា 20 ផ្នែកស្មើៗគ្នា ដើម្បីបង្ហាញពីកម្លាំងនៃ hydrophilicity និង lipophilicity។ តម្លៃ HLB ខ្ពស់ជាងនេះ ត្រូវគ្នាទៅនឹង hydrophilicity ខ្លាំងជាង ខណៈពេលដែលតម្លៃ HLB ទាបជាងនេះ មានន័យថា lipophilicity ខ្លាំងជាង។
សារធាតុ emulsifiers ថ្នាក់អាហារភាគច្រើនគឺជាសារធាតុ surfactants មិនមែនអ៊ីយ៉ុងដែលមានតម្លៃ HLB ចាប់ពី 0 ដល់ 20; លក្ខណៈសម្បត្តិដែលត្រូវគ្នានៃសារធាតុ emulsifiers មិនមែនអ៊ីយ៉ុងដែលមានតម្លៃ HLB ខុសៗគ្នាត្រូវបានរាយក្នុងតារាង។ ផ្ទុយទៅវិញ សារធាតុ surfactants អ៊ីយ៉ុងមានតម្លៃ HLB ចាប់ពី 0 ដល់ 40។ ដូច្នេះ សារធាតុ emulsifiers ដែលមានតម្លៃ HLB ក្រោម 10 ភាគច្រើនជា lipophilic ខណៈពេលដែលសារធាតុដែលមានតម្លៃ HLB ស្មើនឹង ឬលើសពី 10 បង្ហាញលក្ខណៈ hydrophilic។
ចំពោះសារធាតុ emulsifiers ចម្រុះ តម្លៃ HLB របស់វាគឺជាសារធាតុបន្ថែម។ ដូច្នេះ នៅពេលដែលសារធាតុ emulsifiers ពីរ ឬច្រើនត្រូវបានប្រើរួមគ្នា តម្លៃ HLB នៃសារធាតុ emulsifier ចម្រុះអាចត្រូវបានគណនាដោយផ្អែកលើប្រភាគម៉ាស់នៃសារធាតុ emulsifier នីមួយៗ៖ HLBa,b = HLBa·A% + HLBb·B%
ដែល HLBa,b តំណាងឱ្យតម្លៃ HLB នៃល្បាយនៃសារធាតុ emulsifier a និងសារធាតុ emulsifier b; HLBa និង HLBb តំណាងឱ្យតម្លៃ HLB រៀងៗខ្លួននៃសារធាតុ emulsifier a និងសារធាតុ emulsifier b; A% និង B% តំណាងឱ្យភាគរយម៉ាស់នៃសារធាតុ emulsifier a និងសារធាតុ emulsifier b នៅក្នុងសារធាតុ emulsifier ចម្រុះ (រូបមន្តនេះអនុវត្តចំពោះតែសារធាតុ emulsifier មិនមែនអ៊ីយ៉ុងប៉ុណ្ណោះ)។
វិធីសាស្រ្តរៀបចំ និងកត្តាដែលជះឥទ្ធិពលដល់សារធាតុ emulsifiers
មានវិធីសាស្រ្តរៀបចំចំនួនបួនសម្រាប់សារធាតុ emulsifiers គឺវិធីសាស្រ្ត dry gum វិធីសាស្រ្ត wet gum វិធីសាស្រ្តលាយដំណាក់កាលប្រេង-ទឹក និងវិធីសាស្រ្តមេកានិច។
វិធីសាស្ត្រជ័រស្ងួតពាក់ព័ន្ធនឹងការបន្ថែមដំណាក់កាលទឹកទៅដំណាក់កាលប្រេងដែលមានសារធាតុ emulsifiers។ អំឡុងពេលរៀបចំ ម្សៅជ័រ (emulsifier) ត្រូវបានលាយជាមួយប្រេងឲ្យសព្វជាមុនសិន បន្ថែមទឹកក្នុងបរិមាណជាក់លាក់ ហើយល្បាយនេះត្រូវបានកិននិងធ្វើជា emulsifier បឋម បន្ទាប់មកបន្ថែមទឹកដើម្បីពនលាយដល់បរិមាណពេញលេញ។ វិធីសាស្ត្រជ័រសើមមានន័យថាការបន្ថែមដំណាក់កាលប្រេងទៅដំណាក់កាលទឹកដែលមានសារធាតុ emulsifiers។ ក្នុងការរៀបចំ ជ័រ (emulsifier) ត្រូវបានរំលាយក្នុងទឹកជាមុនសិនដើម្បីធ្វើជាសារធាតុរំអិលជ័រជាដំណាក់កាលទឹក។ បន្ទាប់មកដំណាក់កាលប្រេងត្រូវបានបន្ថែមទៅដំណាក់កាលទឹកជាបាច់ៗ ហើយកិនជា emulsifier បឋម បន្ទាប់មកទឹកត្រូវបានបន្ថែមដល់បរិមាណពេញលេញ។ វិធីសាស្ត្រលាយដំណាក់កាលប្រេង-ទឹកសំដៅទៅលើការលាយប្រេងនិងទឹកក្នុងបរិមាណជាក់លាក់ កិនជ័រអាកាស្យាឲ្យល្អិតៗក្នុងបាយអ បន្ថែមល្បាយប្រេង-ទឹកចូលទៅក្នុងវាដើម្បីកិនយ៉ាងលឿនទៅជា emulsifier បឋម ហើយបន្ទាប់មកពនលាយជាមួយទឹក។
ការរៀបចំសារធាតុ emulsifiers ភាគច្រើនមានគោលបំណង emulsify សារធាតុរាវពីរប្រភេទ ហើយឥទ្ធិពល emulsification មានឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងទៅលើគុណភាពនៃ emulsification ។ កត្តាសំខាន់ៗដែលប៉ះពាល់ដល់ emulsification រួមមានភាពតានតឹង interfacial, viscosity និងសីតុណ្ហភាព, ពេលវេលា emulsification និងកម្រិតថ្នាំ emulsifiers ។ ជាទូទៅ emulsifiers ដែលអាចកាត់បន្ថយភាពតានតឹង interfacial យ៉ាងសំខាន់ត្រូវបានជ្រើសរើស។ សីតុណ្ហភាព emulsification ល្អបំផុតសម្រាប់ emulsifiers គឺប្រហែល 70 ។°គ; ប្រសិនបើសារធាតុសាប៊ូមិនមែនអ៊ីយ៉ុងត្រូវបានប្រើជាសារធាតុ emulsifiers សីតុណ្ហភាព emulsification មិនត្រូវលើសពីចំណុចពពករបស់វាទេ។ ជាទូទៅ កម្រិតថ្នាំ emulsifiers កាន់តែខ្ពស់ emulsifiers ដែលបង្កើតឡើងនឹងមានស្ថេរភាពកាន់តែច្រើន។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២១ ខែកក្កដា ឆ្នាំ ២០២៦