Vật lí thực phẩm - Chương 4: Tính chất bề mặt của thực phẩm

Chương 4 : Tính chất bề mặt của
thực phẩm
Bề mặt riêng (interfacial tension)
- Khi chúng ở trên bề mặt phân chia pha, thì lực hút của chúng
khác với chúng nằm trong pha
- Lực hút phân tử làm cho các chất bị hút vào lòng của nó làm
cho chất lỏng có xu hướng làm giảm bề mặt tối thiểu trong
điều kiện nhất định giọt luôn có hình cầu
- Khi đường kính của hạt càng lớn thì chúng không còn hình cầu
nữa
Sức căng bề mặt
• Là công tác dụng trên một đơn vị bề mặt, hay 
là công cần thiết để thay đổi diện tích bề mặt
ở điều kiện nhiệt độ nhất định.
Chất
lỏng
1
Chất
lỏng
2
L: là khoảng chạy khi kéo lực F, m
D: khoảng cách từ A B
2: chỉ rằng có 2 chất lỏng ở hai
bên.
Phương trình LAPLACE
• Giọt nước có áp suất P1, 
môi trường có áp suất P2. 
• Lực căng bề mặt
• Lực này duy trì sức căng
bề mặt
Nửa giọt nước ở trong
không khí
h is the height of the column, m
ρl is the density of the liquid, kg/m3
rt is the capillary tube radius, m
ϴ is the contact angle, độ
Do khối lượng riêng của khí rất nhỏ nên ta có sức căng
bề mặt là
Example
• Calculate the height of rise of water in a clean 
capillary tube of radius 0.001 cm if the density 
of water is 997 kg/m3, surface tension is 73 
dynes/cm, and the contact angle of water to 
the glass is 100.
1dyne = 10-5N
1dyne/cm=10-3 N/m
Chất hoạt động bề mặt
Hình 1:
(a)Giọt nước trên bề 
mặt ghét nước 
(hydrophobic) 
(b) giọt nước trên bề 
mặt thích nước 
(hydrophilic).
Hoạt nh bề mặt
Khái niệm : Những chất mà khi cho một 
lượng rất nhỏ sẽ làm giảm sức căng bề 
mặt gọi là chất có hoạt nh bề mặt
- Chất hoạt động bề mặt (Surfactant) là 
các tác nhân thấm ướt làm giảm sức
căng bề mặt của một chất lỏng.
- Là chất mà phân tử của nó phân cực:
một đầu ưa nước và một đuôi kị nước.
- Những chất này tan được trong nước 
và trong dung môi hữu cơ
Khi cho chất hoạt động bề mặt vào 
trong dung dịch, nó sẽ tạo thành các 
hạt mixen (micelle)
-Tùy theo môi trường mà mixen có đầu 
quay ra ngoài hay quay vào trong
VD: Một mixen với phần đầu kị nước 
hoà tan trong dầu, trong khi phần ưa 
nước hướng ra phía ngoài, như là Liner 
Alkyl Benzen Sunfunat Acid, xà phòng
Phân loại chất hoạt động bề mặt
• Ion âm
• Ion dương
• Không mang điện ch
• Mang cả hai điện ch
Trong quá trình hoạt động của chất hoạt động 
bề mặt liên quan đến chuyển động lực học 
của hệ thống, liên quan đến mức độ trật tự, 
hỗn độn của hệ thống.
Ứng dụng
• Chất hoạt hóa bề mặt ứng dụng rất nhiều trong đời
sống hàng ngày. Ứng dụng phổ biến nhất là bột
giặt,nước rửa chén, sơn, nhuộm ...
• Trong công nghiệp thực phẩm: Chất nhũ hóa cho
bánh kẹo, bơ sữa và đồ hộp : chocolat, sữa chua,
kem.
• Tính chất bề mặt vô cùng quan trọng trong công 
đoạn rửa, những chất tẩy rửa làm giảm sức căng bề 
mặt làm cho các chất bẩn ở dạng rắn dễ tách ra khỏi 
bề mặt
• Trong công nghiệp mỹ phẩm: Chất tẩy rửa, nhũ hóa,
chất tạo bọt
• Trong ngành in: Chất trợ ngấm và phân tán mực in
• Trong nông nghiệp: Chất để gia công thuốc bảo vệ
thực vật,
• Trong xây dựng: Dùng để nhũ hóa nhựa đường, tăng
cường độ đóng rắn của bê tông
Ngoài ra những ứng dụng trong các lĩnh vực khác như
• Trong công nghiệp dệt nhuộm: Chất làm mềm cho vải
sợi, chất trợ nhuộm
• Trong dầu khí: Chất nhũ hóa dung dịch khoan
• Trong công nghiệp khoáng sản: Làm thuốc tuyển nổi,
chất nhũ hóa, chất tạo bọt để làm giàu khoáng sản
• Trong công nghiệp thực phẩm: Chất nhũ hóa cho
bánh kẹo, bơ sữa và đồ hộp
Xà phòng hay xà bông là một chất tẩy rửa các 
vết bẩn, vết dầu mỡ. 
• Thành phần của xà phòng là muối natri hoặc 
kali của axít béo.
• Xà phòng được dùng dưới dạng bánh, bột 
hoặc chất lỏng. 
• Một là đầu hiđrocacbon kị nước, còn một đầu
là ion kim loại ưa nước.
• Đối với các vết bẩn, dầu mỡ bám trên mặt vải
thì đuôi kị nước sẽ quay vào trong vết bẩn,
đầu ưa nước hướng ra ngoài. Sau đó sẽ tạo
thành mixen là một khối dạng cầu có đầu ưa
nước quay ra ngoài tách vết bẩn ra khỏi bề
mặt vải.