About the author admin

CÁCH CHUẨN BỊ CÁC LOẠI MẪU KHÁC NHAU KHI ĐO NHIỆT TRỊ

CÁCH CHUẨN BỊ CÁC LOẠI MẪU KHÁC NHAU KHI ĐO NHIỆT TRỊ

CÁCH CHUẨN BỊ CÁC LOẠI MẪU KHÁC NHAU

KHI ĐO NHIỆT TRỊ

Thông thường, khoảng 0,5g mẫu được cân và bỏ vào chén, sợi bông được gắn vào dây và đưa chén vào bình. Cách này áp dụng cho các chất dạng bột khô. Nhưng với những mẫu khác như dạng lỏng, khó cháy hay bột quá mịn thì sao? 

Bài viết này sẽ hướng dẫn chi tiết cho bạn cách chuẩn bị khác nhau cho từng loại mẫu.

MẪU LỎNG, KHÓ BAY HƠI (NON-VOLATILE)

Đại diện của loại mẫu này là dầu. Dầu sẽ được xylanh hút và bơm vào chén nung. Lưu ý với mẫu lỏng như dầu, không nên để dầu tràn ra thành hoặc ra ngoài vành chén.

MẪU LỎNG, DỄ BAY HƠI 

Sự bay hơi của dung dịch phải được ngăn chặn trong suốt quá trình chuẩn bị mẫu. Cách để hạn chế sự thất thoát dung dịch là sử dụng băng dán, dán vào chén nung và bơm chất lỏng bằng xilanh xuyên qua lớp băng đó vào chén nung.

Khi thực hiện cần lưu ý những điều sau:

  • Đo trước nhiệt lượng của cuộn băng dán (Kj/g) bằng quy trình đo nhiệt trị thông thường.
  • Dán băng dính vào vành chén nung, cắt mọi phần nhô ra hoặc các góc bằng dao sắc.
  • Cân chén nung và nắp, xác định khối lượng băng dính đã sử dụng

Dùng ống tiêm bơm mẫu vào chén xuyên qua lớp băng dính. Nhập khối lượng mẫu vào nhiệt lượng kế.

Đặt chén nung vào trong bơm với sợi cotton đặt nằm trên. Đặt bơm vào trong máy đo nhiệt trị và thực hiện đo nhiệt lượng mẫu.

MẪU DẠNG BỘT MỊN

Đối với mẫu dạng bột mịn, cần sử dụng viên con nhộng gelatine. Viên nhộng gelatine được sử dụng trong quá trình chuẩn bị mẫu như sau:

  • Cân khối lượng viên nhộng gelatine và thiết lập giá trị CV trước khi tiến hành lấy mẫu bụi thực tế
  • Cân một viên gelatine khác và chỉnh cân về vạch số 0. Làm đầy viên nhộng với mẫu bụi, đóng viên nhộng và cân lại lần nữa. Đây được xem là khối lượng của mẫu cần đo.
  • Nhập khối lượng và giá trị CV của viên nang gelatine vào máy.

Việc đốt mẫu trong viên con nhộng sẽ đảm bảo trong quá trình cháy: bột sẽ dễ cháy hơn đồng thời sẽ không bị phân tán trong không khí, làm sai lệch giá trị nhiệt trị thực tế. 

chuẩn bị mẫu đo nhiệt trị nhiệt lượng

MẪU GEL

Chất dạng gel thường là bơ hoặc mỡ. Lấy một lượng gần đúng và cho vào chén bằng thìa thứ hai. Đảm bảo rằng mẫu không dính lại trên vành chén nung, thực hiện đốt như mẫu khô.

chuẩn bị mẫu đo nhiệt trị nhiệt lượng

MẪU CÓ NĂNG LƯỢNG THẤP, KHÓ CHÁY

Quá trình xử lý mẫu khó cháy được gọi là phương pháp SPIKING – đốt cháy mẫu bằng mồi lửa. Một mẫu chưa biết tên sẽ được đốt cháy cùng với một chất dễ bén lửa đã biết trước, gọi là SPIKE, chất thường dùng để mồi là benzoic acid.

Tất cả dòng máy của DDS đều có thể đo được nhiệt trị của mẫu khó cháy bằng phương pháp Spiking này. 

  • Chất mồi lửa sẽ được xác định khối lượng trước, sau đó giá trị nhiệt trị – spike calorific value sẽ nhập vào máy đo nhiệt lượng ( đối với chất bén lửa khác không phải benzoic acid).
  • Chỉnh giá trị của cân về số 0, sau đó đặt mẫu cần đo nhiệt trị sẽ trên chất mồi lửa và đo khối lượng. 
  • Khối lượng mẫu chưa biết được lưu vào nhiệt lượng kế. 

Nhiệt lượng kế sẽ đốt hoàn toàn mẫu đo, sau đó tính toán toàn bộ lượng nhiệt đã tỏa ra và trừ lượng nhiệt trị của spike đã đốt trong chén nung. Và trên màn hình nhiệt lượng kế sẽ chỉ hiển thị giá trị nhiệt trị của mẫu cần đo.

Phương pháp spiking

PHƯƠNG PHÁP SPIKING

Phương pháp spiking (dùng mồi lửa) là gì?

Nếu một mẫu không dễ bắt cháy hoặc hoàn toàn không bắt cháy trong nhiệt lượng kế, thì phương pháp đánh lửa mẫu bằng chất dễ cháy có thể được sử dụng để thúc đẩy quá trình đốt cháy hoàn toàn mẫu.

Chất hỗ trợ cháy sẽ được thêm vào mẫu, gọi là SPIKE, ví dụ như Benzoic Acid dạng viên, chất này dễ cháy nên sẽ giúp mẫu khó cháy bắt lửa tốt hơn. Cần chọn chất mồi lửa là những chất có thể biết được giá trị nhiệt trị, ví dụ như benzoic acid, caloric value của chất này là khoảng 26.454 MJ/kg. 

Ngoài ra Gelatine Capsule hoặc Crucible Cover Disc cũng có thể dùng như chất mồi lửa.

  • Gelatine Capsule thường sử dụng cho những mẫu:  
    • Dạng bột mịn, dễ phân tán
    • Bột benzoic acid
  • Crucible Cover Disc thường sử dụng để đốt những mẫu dễ bay hơi

Phương pháp này chỉ áp dụng cho các mẫu độ ẩm cao, khó cháy, hoặc nhiệt lượng thấp.

—-

Các dòng máy đo nhiệt trị/ nhiệt lượng DDS Bomb Calorimeters không chỉ có thể giải quyết tất cả các loại mẫu khác nhau, mà còn có nhiều ưu điểm nổi bật khác như:

  • Độ phân giải nhiệt độ: 0.000’001ºC
  • Làm mát bằng không khí (Air cooler) thay cho hệ thống làm mát bằng nước thông thường
  • Thời gian đo mẫu nhanh
  • Số mẫu đo mỗi giờ nhiều: 0+ mẫu/giờ (2bom)

Tìm hiểu chi tiết về dòng máy đo nhiệt lượng/ bơm nhiệt lượng DDS tại đây >>

MSDS/ SDS LÀ GÌ? HƯỚNG DẪN CÁCH XEM MSDS/ SDS

MSDS/ SDS LÀ GÌ? HƯỚNG DẪN CÁCH XEM MSDS/ SDS

1. MSDS là gì? MSDS là viết tắt của từ gì?

MSDS là từ viết tắt của cụm từ tiếng anh Material Safety Data Sheet, còn được gọi là Bảng hướng dẫn/ chỉ dẫn an toàn hóa chất.

MSDS là một dạng văn bản cung cấp các thông tin, dữ liệu liên quan đến các thuộc tính của một hóa chất cụ thể nào đó, chẳng hạn như H20, CH3Br, C4H4,…

MSDS (Material Safety Data Sheet) được tạo ra nhằm giúp những người cần phải tiếp xúc hay làm việc với hóa chất đó, không kể là dài hạn hay ngắn hạn, biết và hiểu được các đặc tính hóa học, vật lý của hóa chất đó cùng các yếu tố khác (sẽ được trình bày bên dưới), giúp người đó sử dụng nó một cách an toàn cũng như các cách xử lý cần thiết khi gặp sự cố, tai nạn với hóa chất đó.

Ngoài ra, MSDS còn có tác dụng cảnh báo các mối nguy hiểm trong quá trình sử dụng, các quy trình phải tuân thủ khi tiếp xúc với hóa chất đó. Cũng như xây dựng phương án vận chuyển, xếp dỡ, bảo quản. MSDS còn là chứng từ mà hải quan có thể sẽ yêu cầu cung cấp bổ sung vào bộ hồ sơ xuất nhập khẩu.

Hiện nay chưa có quy định bắt buộc hay cố định về cách trình bày của mẫu MSDS. Tuy nhiên, 1 file MSDS cần đảm bảo chứa đầy đủ các thông tin cần thiết ( sẽ được đề cập ở mục 2), thông tin trên MSDS được sắp xếp thành các phần. Tên và nội dung cụ thể của các phần này có thể thay đổi từ MSDS của nhà cung cấp này sang MSDS của nhà cung cấp khác, nhưng thường giống với 16 phần của Tiêu chuẩn ANSI về MSDS.

SDS là gì? SDS là từ viết tắt của từ gì?

SDS (Safety Data Sheet) và MSDS (Material Data Sheet) về cơ bản không khác nhau gì nhiều. SDS được làm theo quy chuẩn quốc tế nên chỉ có 1 dạng và bao gồm đầy đủ 16 phần, trong khi đó MSDS lại có nhiều định dạng và sắp xếp theo trật tự khác nhau.

Hiện nay MSDS đã được chuyển đổi sang SDS nhằm tạo ra một cách thức đơn giản và hiệu quả để giúp người mua và cả người bán nắm bắt các thông tin cần thiết về an toàn hóa chất. Trong phần 2 bên dưới, sẽ trình bày các mục bắt buộc xuất hiện trong SDS, tương ứng với những mục cần có trong MSDS.

2. MSDS/ SDS cung cấp những thông tin gì?

SDS và MSDS cần chứa 16 mục sau đây:

  • Product and Company Identification
  • Hazards Identification
  • Composition, Information on Ingredients
  • First Aid Measures
  • Fire Fighting Measures
  • Accidental Release Measures
  • Handling And Storage
  • Exposure Controls, Personal Protection
  • Physical And Chemical Properties
  • Stability And Reactivity
  • Toxicological Information
  • Ecological Information
  • Disposal Considerations
  • Transport Information
  • Regulatory Information
  • Other Information

1. Product and Company Identification – Nhận dạng hóa chất và nhà cung cấp/ sản xuất hóa chất

Mục này trong MSDS hay SDS sẽ bao gồm:

  • Tên thường gọi, tên thương mại (nếu có), tên khác ( không phải tên khoa học). Công thức hóa học (formula).
  • Có thể có: CAS NO (viết tắt của Chemical Abstracts Service, dùng để định danh các nguyên tố hóa học, và cả hợp hợp chất hóa học, các polyme, các chuỗi sinh học, các hỗn hợp và các hợp kim, giúp cho việc tìm kiếm hóa chất trong các cơ sở dữ liệu thuận tiện hơn.)
  • Tên, địa chỉ và thông tin liên lạc của nhà sản xuất, cung cấp hóa chất.
Ví dụ về mục 1 trong MSDS/ SDS của H2S
Ví dụ về mục 1 trong MSDS/ SDS của Benzene

2. Hazards Identification – nhận dạng đặc tính nguy hiểm của hóa chất

Classification of the substance or mixture – Xếp loại, phân loại mức độ nguy hiểm: Cung cấp một cái nhìn tổng quan về tình trạng khẩn cấp, bao gồm các đặc tính vật lý, cũng như các mối nguy vật lý của hóa chất đó. Được phân loại theo các quy định, tiêu chuẩn của OSHA/ HCS hay GHS-US. Mục này liệt kê các ảnh hưởng và triệu chứng có hại cho sức khỏe con người có thể xảy ra do việc sử dụng sai cũng như các mối nguy tiềm ẩn về môi trường của hóa chất, ví dụ như thủng tần ozone, …

Các thông tin sẽ có trong mục này thường là:

  • Phân loại mức độ nguy hiểm của hóa chất/ The hazard classification of the chemical (e.g., flammable liquid, category1).
  • Signal word.
  • Cảnh báo nguy hiểm/ Hazard statement(s).
  • Biểu tượng tượng hình/ Hazard Pictograms (các ký hiệu tượng hình hoặc biểu tượng nguy hiểm có thể được trình bày dưới dạng đồ họa tái hiện nguy hiểm của hóa chất)
  • Cách phòng tránh, ngăn ngừa/ Precautionary statement(s).

Tìm hiểu thêm về hazard pictograms tại đây >>>

Tìm hiểu thêm về cách phân loại các nhóm hóa chất độc hại tại đây >>

Ví dụ về mục 2 trong MSDS/ SDS của H2S

3. Composition, Information on Ingredients – thành phần/ thông tin có trong hóa chất

Phần này xác định (các) thành phần có trong hóa chất được ghi trên SDS, bao gồm các tạp chất và phụ gia ổn định. Thông tin bắt buộc bao gồm:

*Substance:

  • Tên hóa học.
  • Tên thông thường và tên khác.
  • CAS no hoặc mã số định danh khác.
  • Các tạp chất và phụ gia ổn định.

*Hỗn hợp:

Tên hóa học và nồng độ (tức là tỷ lệ phần trăm chính xác) của tất cả các thành phần được phân loại là nguy hiểm cho sức khỏe.

Ví dụ về mục 3 trong MSDS/ SDS của Benzene

4. First Aid Measures – phương pháp sơ cứu

Phần này mô tả cách sơ cứu, cấp cứu ban đầu cần thiết cần được thực hiện bởi những người chưa qua đào tạo về y tế đối với một cá nhân đã tiếp xúc với hóa chất.

Mục này sẽ cung cấp các thông tin sau :

  • Hướng dẫn sơ cứu cần thiết theo các đường tiếp xúc có liên quan như phổi do hít phải, đường da do tiếp xúc với da và mắt, hoặc đường tiêu hóa do nuốt phải hóa chất.
  • Mô tả các triệu chứng hoặc ảnh hưởng quan trọng nhất, và bất kỳ triệu chứng nào ở mức độ cấp tính hoặc các biểu hiện trễ (delayed – sau bao nhiêu phút hay giờ kể từ lúc tiếp xúc hay xảy ra tai nạn với hóa chất đó).
  • Khuyến nghị về các biện pháp chăm sóc y tế và cách điều trị đặc biệt khi cần thiết.
Ví dụ về mục 4 trong MSDS/ SDS của H2S

5. Fire Fighting Measures – phương pháp xử lý chống cháy nổ

Phần này cung cấp các thông tin, cách để chữa cháy nổ do hóa chất gây ra. Thông tin được cung cấp ở phần này trong MSDS hay SDS sẽ bao gồm:

  • Lời khuyên về thiết bị chữa cháy phù hợp và thông tin về thiết bị chữa cháy không phù hợp với một tình huống cụ thể.
  • Lời khuyên về các mối nguy hiểm cụ thể phát sinh từ hóa chất trong quá trình cháy, chẳng hạn như bất kỳ sản phẩm cháy nguy hiểm nào được tạo ra khi hóa chất đó cháy.
  • Khuyến nghị về thiết bị bảo vệ đặc biệt hoặc các biện pháp phòng ngừa cho lính cứu hỏa.
Ví dụ về mục 5 trong MSDS/ SDS của Benzene

6. Accidental Release Measures – phương pháp tránh sự cố thất thoát

Mục này trong SDS hay MSDS cung cấp các khuyến nghị về cách ứng phó thích hợp đối với sự cố tràn, rò rỉ hoặc giải phóng hóa chất, bao gồm các biện pháp ngăn chặn và thu dọn để ngăn ngừa hoặc giảm thiểu sự tiếp xúc giữa hóa chất với con người, tài sản hoặc môi trường.

Nó cũng có thể bao gồm các khuyến nghị phân biệt giữa các ứng phó đối với sự cố tràn lớn và nhỏ, trong đó thể tích tràn có tác động đáng kể đến môi trường.

Thông tin được trình bày trong mục này có thể bao gồm các khuyến nghị về:

  • Sử dụng các biện pháp phòng ngừa cá nhân (chẳng hạn như loại bỏ các nguồn gây cháy hoặc đảm bảo khu vực thí nghiệm/ vận hành thông thoáng gió) và thiết bị bảo hộ để ngăn ngừa sự phơi nhiễm qua da, mắt và quần áo.
  • Quy trình khẩn cấp, bao gồm hướng dẫn sơ tán, tham khảo ý kiến ​​chuyên gia khi cần, và quần áo bảo hộ thích hợp.
  • Các phương pháp và vật liệu phù hợp được sử dụng để ngăn chặn rò rỉ, tràn hóa chất.
  • Quy trình làm sạch ví dụ như các kỹ thuật thích hợp để trung hòa, khử ô nhiễm, làm sạch hoặc hút bụi; dùng vật liệu hấp phụ; thiết bị cần thiết để làm sạch.
Ví dụ về mục 6 trong MSDS/ SDS của Benzene

7. Handling And Storage – Điều kiện về cất giữ, bảo quản

Phần này cung cấp hướng dẫn về thực hành xử lý an toàn và các điều kiện để bảo quản an toàn hóa chất.

Mục 7 này sẽ cung cấp các thông tin sau:

  • Các biện pháp phòng ngừa nhằm sử dụng an toàn, bao gồm các khuyến nghị về việc xử lý các hóa chất không tương thích, giảm thiểu việc thải hóa chất ra môi trường và đưa ra lời khuyên về các thực hành vệ sinh chung (ví dụ: cấm ăn, uống và hút thuốc trong khu vực làm việc).
  • Khuyến nghị về các điều kiện bảo quản an toàn. Đưa ra lời khuyên về các yêu cầu bảo quản cụ thể (ví dụ: yêu cầu thông gió).
Ví dụ về mục 7 trong MSDS/ SDS của Benzene

8. Exposure Controls, Personal Protection – Bảo vệ cá nhân

Phần này chỉ ra các giới hạn phơi nhiễm, các biện pháp kiểm soát kỹ thuật trong phòng thí nghiệm, nơi sản xuất, sử dụng hóa chất và các biện pháp bảo vệ cá nhân có thể được sử dụng để giảm thiểu sự phơi nhiễm của công nhân với hóa chất đó.

Thông tin bắt buộc thể hiện trong mẫu SDS bao gồm:

  • OSHA Permissible Exposure Limits (PELs) – Giới hạn phơi nhiễm cho phép của OSHA (PEL), American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) Threshold Limit Values (TLVs) và bất kỳ tiêu chuẩn về giới hạn phơi nhiễm nào khác được sử dụng hoặc khuyến nghị bởi nhà sản xuất hóa chất, nhà nhập khẩu.
  • Các biện pháp kiểm soát kỹ thuật thích hợp (ví dụ, sử dụng hệ thống thông gió cục bộ hoặc chỉ sử dụng trong một hệ thống kín).
  • Khuyến nghị về các biện pháp bảo vệ cá nhân để ngăn ngừa bệnh tật hoặc thương tích do tiếp xúc, phơi nhiễm hóa chất, chẳng hạn như thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE), ví dụ: các loại bảo vệ mắt, mặt, da hoặc hô hấp thích hợp cần thiết dựa trên các mối nguy hiểm và khả năng tiếp xúc.
  • Bất kỳ yêu cầu đặc biệt nào đối với PPE, quần áo bảo hộ hoặc mặt nạ phòng độc, chẳng hạn như loại vật liệu làm găng tay, ví dụ như PVC hoặc găng tay cao su nitrile; và thời gian, tốc độ lão hóa của chất liệu làm găng tay.
Ví dụ về mục 8 trong MSDS/ SDS của Benzene

9. Physical And Chemical Properties – Tính chất vật lý và hóa học của hóa chất

Mục này cung cấp cho người xem các đặc tính vật lý và hóa học liên quan đến chất hoặc hỗn hợp hóa chất. Thông tin yêu cầu tối thiểu bao gồm những mục sau:

Appearance (physical state, color, etc.)/
Đặc điểm bên ngoài như trạng thái tồn tại ở dạng rắn, lỏng, khí; màu sắc,…

Odor/ Mùi

Vapor pressure/ Áp suất hơi

Odor threshold/ Ngưỡng phát hiện mùi

Vapor density/ Mật độ hơi

pH/ Độ pH

Relative density/ Khối lượng riêng tương đối.

Flammability (solid, gas)/ Khả năng bắt lửa.  
Melting point/freezing point./ Nhiệt độ nóng chảy/ đông đặc

Solubility(ies). / Độ tan

Initial boiling point and boiling range/ Khoảng sôi

Partition coefficient: n-octanol/water. / Hệ số phân bố trong n-octanol/nước

Flash point. / Điểm bắt lửa

Auto-ignition temperature. / Nhiệt độ tự bốc cháy

Evaporation rate. / Tốc độ bay hơi

Decomposition temperature/ Nhiệt phân hủy
Ví dụ về mục 9 trong MSDS/ SDS của H2S

10. Stability And Reactivity – Mức độ ổn định và khả năng hoạt động của hóa chất

Phần này mô tả các phản ứng của hóa chất và thông tin về độ ổn định của hóa chất.

Mục này được chia thành ba phần: reactivity/ khả năng phản ứng, chemical stability/ độ ổn định và other/ các thông tin khác.

Một số hóa chất nguy hiểm vì chúng có thể trùng hợp (polymerize) hoặc xảy phản ứng dây chuyền. Phản ứng này có thể tạo ra rất nhiều nhiệt, có thể tạo ra áp suất đủ để làm nổ bình chứa hoặc có thể gây nổ. Thông thường, các hóa chất có thể phân hủy hoặc trùng hợp này sẽ chứa các chất phụ gia được gọi là chất ổn định, hoặc chất ức chế làm giảm, hoặc loại bỏ khả năng xảy ra phản ứng nguy hiểm.

Chemical stability: Cho biết liệu hóa chất đó ổn định hay không trong điều kiện và nhiệt độ môi trường bình thường khi bảo quản và sử dụng.

Ví dụ về mục 10 trong MSDS/ SDS của H2S

11. Toxicological Information – Thông tin về độc tính hóa chất

Phần này của MSDS chứa thông tin về độc tính của hóa chất. Thông tin này có thể khá kỹ thuật và khó giải thích. Nó được sử dụng để hỗ trợ các kết luận được trình bày trong phần 2 ( Section 2. Hazards Identification).

Phần này xác định thông tin về độc tính và ảnh hưởng sức khỏe hoặc chỉ ra rằng những dữ liệu đó không có sẵn. Thông tin bắt buộc bao gồm:

Cung cấp thông tin mô các tác động, ảnh hưởng nhanh, chậm, tức thời hoặc mãn tính do phơi nhiễm ngắn hạn và dài hạn với hóa chất đó. Trong đó:

  • LD50: liều lượng gây chết 50% số cá thể. Cho hóa chất ở trạng thái rắn hoặc lỏng. Dùng để mô tả liều lượng chủ động đưa vào cơ thể. Đơn vị: mg/kg
  • LC50: nồng độ gây chết 50% cá thể. Hay đùng cho trạng thái khí và hơi. Dùng để mô tả các hóa chất đưa vào cơ thể theo hướng bị động. Đơn vị: mg/l.
Ví dụ về mục 11 trong MSDS/ SDS của Benzene

12. Ecological Information – Thông tin về sinh thái

Thông tin về sinh thái không được yêu cầu cụ thể theo WHMIS. Nếu có thì mục này chứa thông tin hữu ích trong việc đánh giá tác động của hóa chất đối với môi trường nếu nó được thải ra ngoài.

Ví dụ: độc tính đối với cá, chim, thực vật và vi sinh vật.

Ví dụ về mục 12 trong MSDS/ SDS của Benzene

13. Disposal Considerations – Các yêu cầu về thải bỏ, tiêu hủy hóa chất

Phần này của MSDS hay của SDS chủ yếu dành cho các chuyên gia môi trường.

Thông tin chung về xử lý chất thải thông thường sẽ được bao gồm trong mục này. MSDS thường không bao gồm tất cả các bước và biện pháp phòng ngừa cần thiết để xử lý chất thải nguy hại. Ngoài ra, MSDS thường không đưa ra các quy định của tỉnh hoặc địa phương phải tuân theo. Cần liên hệ với các cơ quan có thẩm quyền cho khu vực sử dụng hóa chất để biết thông tin này.

Với SDS, mục này cung cấp hướng dẫn về các phương pháp xử lý thích hợp, tái chế hoặc cải tạo (các) hóa chất hoặc vật chứa của nó, và các phương pháp xử lý hóa chất an toàn.

Ví dụ về mục 13 trong MSDS/ SDS của Benzene
MSDS-SDS-la-gi-viet-tat-tu-gi
Ví dụ về mục 13 trong MSDS/ SDS của H2S

14. Transport information – thông tin, yêu cầu về vận chuyển

Phần này của MSDS hay SDS dành cho những người chịu trách nhiệm vận chuyển hóa chất, vật liệu. Nếu có các biện pháp phòng ngừa đặc biệt cần thiết trong quá trình vận chuyển, sẽ được trình bày trong phần này.

MSDS-SDS-la-gi-viet-tat-tu-gi
Ví dụ về mục 14 trong MSDS/ SDS của H2S

15. Regulatory information – Quy chuẩn kỹ thuật và quy định pháp luật cần tuân thủ

Thông tin trong phần này chủ yếu cung cấp cho nhân viên kỹ thuật nhằm giúp họ tuân thủ theo các quy định về an toàn. Mục này có thể cung cấp các tài liệu tham khảo hữu ích về các luật và quy định hiện hành về an toàn sức khỏe và môi trường, cùng với thông tin về tình trạng bảo quản của hóa chất.

16. Other information – Các thông tin khác

Mục này được sử dụng để cung cấp thông tin bổ sung mà người tạo SDS/ MSDS cho là quan trọng để sử dụng an toàn vật liệu, hóa chất (ví dụ: label text, hazard ratings). Các nguồn tham khảo được sử dụng để chuẩn bị bảng dữ liệu SDS và MSDS đôi khi cũng được liệt kê tại mục này.

Tìm hiểu thêm về các ứng dụng của các dòng máy phân tích kích thước hạt Horiba tại đây.

Ứng dụng phân tích kích thước hạt trong lĩnh vực thực phẩm – đồ uống, dược phẩm.

Ứng dụng phân tích kích thước hạt trong quá trình đồng hóa sữa, sản xuất sữa.

Ứng dụng phân tích kích thước hạt trong quá trình kiểm soát chất lượng và sản xuất socola, cacao hay cà phê.

TẦM QUAN TRỌNG CỦA PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG – DƯỢC THỰC PHẨM

TẦM QUAN TRỌNG CỦA PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM CHỨC NĂNG – DƯỢC THỰC PHẨM

TẦM QUAN TRỌNG CỦA PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT TRONG THỰC PHẨM CHỨC NĂNG-DƯỢC THỰC PHẨM

Nutraceutical Particle Characterization

Giới thiệu chung về dược thực phẩm – thực phẩm chức năng

Nutraceuticals – dược thực phẩm là chất chiết xuất từ ​​thực phẩm đã được chứng minh là tạo ra lợi ích sinh lý hoặc cung cấp khả năng bảo vệ chống lại bệnh mãn tính. Như tên của nó, nutraceuticals là sự giao thoa giữa dinh dưỡng và dược phẩm, dược thực phẩm được ghép lại từ  “nutrient” nghĩa là “dinh dưỡng thực phẩm” và “pharmaceutical” nghĩa là “thuốc chữa bệnh”. Khái niệm này được đề xuất lần đầu tiên bởi TS Stephen De Felice, người sáng lập Quỹ phát minh Y học ở Cranford, N.J và là một thuật ngữ chung bao hàm cả các sản phẩm bổ sung dinh dưỡng (dietary supplement ), thực phẩm tăng cường (fortified food), thực phẩm chức năng (functional food)  và thực phẩm dùng cho mục đích y tế (medical food). Tuy nhiên, dược thực phẩm thường được xem là đồng nghĩa với thực phẩm chức năng (TPCN) trên các phương tiện thông tin đại chúng.

san-xuat-thuc-pham-chuc-nang-duoc-thuc-pham-redtek

Nutraceuticals là “con” của dinh dưỡng và dược phẩm, được ra đời từ sự quan tâm ngày càng cao về sức khỏe, về lối sống lành mạnh thông qua khoa học của nhân loại thế kỉ 21. Những tiến bộ vượt bậc của khoa học kỹ thuật, đặc biệt là trong lĩnh vực thực phẩm, đã đưa dinh dưỡng ra khỏi nhà bếp và vào phòng thí nghiệm – nơi người ta có thể vận dụng kiến ​​thức đã được phát triển bởi một ngành công nghiệp dược phẩm đã thành công và trưởng thành vào lĩnh vực thực phẩm.

Nhiều loại thực phẩm đã cung cấp bằng chứng thực nghiệm về khả năng kháng bệnh cho người tiêu dùng. Thách thức cho các nhà nghiên cứu là phải xác định thành phần nào của thực phẩm tự nhiên làm cho chúng có khả năng như vậy. Để đạt được mục tiêu này, các công ty y tế, dược phẩm và công nghệ sinh học đã cam kết hàng tỷ đô la cho việc nghiên cứu và phát triển các loại thực phẩm thương mại có sẵn cả tương thích sinh học và khả dụng sinh học (biocompatible and bioavailable).

Vai trò của đặc tính hạt trong sản xuất thực phẩm chức năng – dược thực phẩm

Phân tích kích thước hạt, hình dạng hạt và phân tích zeta potentials cung cấp thông tin, số liệu có ảnh hưởng trực tiếp hoặc tương quan đến các đặc tính của thực phẩm chức năng và dược thực phẩm như tính sinh khả dụng, độ hòa tan, độ ổn định của công thức tạo sản phẩm và vấn đề kiểm soát chất lượng.

Trong số các kỹ thuật định phân tích cỡ hạt hiện có, phương pháp phân tích kích thước hạt bằng nhiễu xạ laser là phổ biến nhất, đặc biệt phổ biến trong lĩnh vực thực phẩm vì có phạm vi phân tích kích thước phù hợp (tìm hiểu thêm về phạm vi phân tích cỡ hạt của các dòng máy đo cỡ hạt). Các nghiên cứu, phân tích mẫu điển hình trong bài viết này được thực hiện với máy HORIBA LA-960 – một thiết bị phân tích cỡ hạt nhiễu xạ laser. Hiện HORIBA Partica LA-960V2 là dòng máy mới nhất của HORIBA, là dòng máy phân tích phân bố kích thước hạt nhiễu xạ laser, có phạm vi phân tích kích thước hạt rộng (10 nm – 5000 μm), tốc độ nhanh, đảm bảo hiệu suất vượt trội và độ chính xác cao (Hình 1).

Kỹ thuật phân tích

Các nhà nghiên cứu về dược thực phẩm, thực phẩm chức năng đang làm việc để cải thiện tính khả dụng sinh học (bioavailability), tính tương thích sinh học (biocompatibility) và tính ổn định của các công thức khác nhau bằng việc đo kích thước hạt, hình dạng hạt và zeta potentials. Các kỹ thuật phân tích hạt hiện nay khá đa dạng, hiện có khả năng đo kích thước hạt trong phạm vi kích thước nanomet, micromet và milimet. Các kỹ thuật này bao gồm nhiễu xạ laser, tán xạ ánh sáng động (DLS), phân tích hình ảnh tĩnh (static image analysis) và quang phổ cộng hưởng âm (acoustic spectroscopy.).

Máy phân tích kích thước hạt nhiễu xạ laser LA-960V2 HORIBA là sự lựa chọn tốt nhất khi đo nhiều mẫu vật liệu có dải kích thước hạt khác nhau  (10 nm – 5000 μm) và yêu cầu phân tích linh hoạt, nhanh chóng. Trong khi đó, Máy phân tích kích thước hạt nhiễu xạ tia laser HORIBA LA-350, với kích thước nhỏ gọn hơn, nhưng vẫn được trang bị đầy đủ các công nghệ tiên tiến mới nhất của HORIBA cung cấp khả năng phân tích cỡ hạt trong phạm vi từ 0.1 nm – 1000 μm, LA- 350 chính là sản phẩm điển hình cho sự cải tiến hiệu năng, kích thước và giá của HORIBA. Máy phân tích hạt nano SZ-100Z2 HORIBA cung cấp khả năng phân tích kích thước hạt cho hệ huyền phù và nhũ tương quy mô nano (0.3 nm – 10 μm) thông qua giao diện người dùng đơn giản, mạnh mẽ, cho phép đo kích thước hạt, trọng lượng phân tử và thế Zeta. Hệ thống phân tích hình ảnh PSA300 báo cáo sự phân bố kích thước và hình dạng hạt của nutraceuticals từ 0,5 đến 1000µm bằng kính hiển vi quang học tự động. ViewSizer 3000 cung cấp kỹ thuật phân tích Nanoparticle Tracking Analysis – theo dõi chuyển động hạt nano cho các mẫu có cỡ từ 10 nm – 15 μm.

Ứng dụng phân tích cỡ hạt vào lĩnh vực sản xuất thực phẩm chức năng

Vitamins

Kích thước của vitamin được phân tích bằng cách sử dụng kỹ thuật tán xạ ánh sáng động DLS

Dendrimers

Kích thước của dendrimers được đo bằng cách sử dụng phương pháp tán xạ ánh sáng động DLS.

Liposome

Kích thước của liposome được đo bằng cách áp dụng kỹ thuật tán xạ ánh sáng động DLS và nhiễu xạ laser SLS.

Virus & virus-like particles

Kích thước của virus và VLPs cũng được phân tích bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động DLS và tán xạ laser SLS.

_________________________

Application: Bioavailability of CoQ10

Ứng dụng phân tích kích thước hạt vào tính sinh khả dụng của CoQ10

Coenzyme Q10 (được biết đến với nhiều tên gọi khác và viết tắt là CoQ10 trong bài viết này) là một hợp chất tan trong dầu và là thành phần tham gia vào chuỗi vận chuyển điện tử và hô hấp của tế bào hiếu khí. CoQ10 có thể giúp điều trị một số bệnh tim, cũng như chứng đau nửa đầu và bệnh Parkinson. Điều quan trọng, CoQ10 hoạt động như một chất chống oxy hóa mà cơ thể con người tổng hợp với số lượng giảm dần theo thời gian. CoQ10 cũng được tìm thấy trong thịt, cá và ngũ cốc. Tuy nhiên, lượng CoQ10 được tìm thấy trong các nguồn thực phẩm này không đủ để tăng nồng độ CoQ10 trong cơ thể. Thông thường, người già hoặc những người bị bệnh phải vật lộn để sản xuất đủ CoQ10 cho cơ thể, điều này đã tạo điều kiện cho sự ra đời và phát triển việc sản xuất/ tổng hợp hợp chất này như một chất bổ sung vitamin.

Với vai trò quan trọng của nó trong chu trình sản xuất năng lượng tự nhiên của cơ thể, CoQ10 là một trong những chất dinh dưỡng được nghiên cứu nhiều nhất và các kết quả đầy hứa hẹn về cải thiện sức khỏe đã được xem xét và phân tích trên một số mặt như cải thiện hiệu suất cơ tim (heart muscle performance), cải thiện dung tích phổi (improved pulmonary capacity ) và giảm tăng huyết áp (lowered hypertension).

Một thách thức trong việc xây dựng công thức sản xuất CoQ10 là bản chất sinh khả dụng thấp của hợp chất kỵ nước, trọng lượng phân tử cao. Khả năng hòa tan trong lipid cũng bị hạn chế khiến đường tiêu hóa (gastrointestinal tract) không được coi là nơi hấp thu hiệu quả. Tuy nhiên quá trình hấp thụ này có thể được cải thiện thông qua việc giảm kích thước hạt xuống cỡ micro hoặc nano. Vì tính sinh khả dụng của dược phẩm hay dược thực phẩm dưới dạng rắn phụ thuộc chủ yếu vào kích thước, sự phân bố kích thước và hình thái học của các hạt. Điều này là do diện tích bề mặt của các hạt thuốc tăng lên nên tăng tỉ lệ hòa tan. Thay đổi kích thước của thuốc cũng thay đổi con đường hấp thu (absorption pathway ) và có thể dẫn đến hiệu quả cao hơn. Một cách tiếp cận khác để cải thiện tính sinh khả dụng là sử dụng đường tiêu hóa điển hình và tăng hiệu quả hấp thu thông qua quá trình nhũ hóa dầu trước khi uống. Cả hai phương pháp này đều đòi hỏi quá trình kiểm soát kích thước hạt nghiêm ngặt nhầm đảm bảo chất lượng và hiệu quả của thành phẩm. Vì thế việc ứng dụng máy phân tích kích thước hạt HORIBA vào quá trình kiểm soát cỡ hạt trong sản xuất thực phẩm chức năng hay dược thực phẩm vô cùng cần thiết.

Hai phương pháp cụ thể này được so sánh thông qua sự phân bố kích thước hạt trong Hình 2. Máy phân tích kích thước hạt LA-960V2 được sử dụng để mô tả cả công thức hạt nano xấp xỉ 100nm và nhũ tương vi mô có đường kính trung bình lớn hơn 100µm.

san-xuat-thuc-pham-chuc-nang-duoc-thuc-pham-redtek
Hình 2. So sánh kích thước hạt của 2 công thức CoQ10 bằng máy phân tích HORIBA LA-960.
(Mẫu mới nhất là LA-960V2)

Application: Quality Control of Omega-3

Ứng dụng vào kiểm soát chất lượng Omega-3

Axit béo Omega-3 là một nhóm các chất dinh dưỡng – thực phẩm chức năng, dược thực phẩm có khả năng tiếp xúc với công chúng ở mức độ cao và có dữ liệu thử nghiệm lâm sàng đầy hứa hẹn. Những hợp chất này là một họ axit béo không bão hòa có liên kết đôi cacbon-cacbon phổ biến ở vị trí n-3 (tức là omega-3). Các axit béo omega-3 thiết yếu về mặt dinh dưỡng bao gồm axit alpha-linolenic (ALA), axit eicosapentaenoic (EPA) và axit docosahexaenoic (DHA). Cơ thể có thể tổng hợp các hợp chất omega-3 chuỗi dài từ một tiền chất ALA, nhưng quá trình này không hiệu quả so với quá trình tiêu hóa thức ăn. Các nguồn hợp chất omega-3 phổ biến bao gồm cá nước lạnh như cá ngừ và cá hồi và một phát hiện mới hơn, là ở vi tảo.

Bổ sung axit béo omega-3 trong chế độ ăn uống truyền thống đã cho thấy bằng chứng đầy hứa hẹn về việc giảm nguy cơ bệnh tim. Các lợi ích khác của omega – 3 có thể được kể đến như giảm khả năng bị viêm khớp, trầm cảm, rối loạn thiếu tập trung và phòng chống ung thư.

Hình 3: Omega-3 emulsion contaminants.
This sample features a small, but significant population of large particle contaminants.

Hình 3 cho thấy sự phân bố kích thước hạt của nhũ tương axit béo Omega-3 (đặc biệt là DHA). Kết quả phân tích cho chúng ta biết rằng 8,2% thể tích kích thước hạt lớn hơn kích thước tới hạn. Độ chính xác và độ phân giải của máy phân tích cỡ hạt LA-960 được sử dụng đã được xác minh bằng kính hiển vi quang học và hình ảnh đại diện được thể hiện trong Hình 4. Hầu hết các máy phân tích dựa trên nhiễu xạ laser, đại diện là thiết bị phân tích cỡ hạt HORIBA LA-960V2 và LA-350 có khả năn thiết bị khác.

san-xuat-thuc-pham-chuc-nang
Hình 4: Verification of large particles using optical microscopy

Application: Solubility of Whey Protein Isolate

Ứng dụng vào phân tích độ hòa tan của bột Whey

Whey Protein Isolate là bột Whey protein tinh khiết đã loại bỏ lactose, carbs và fats (chất béo) trong quá trình sản xuất tinh lọc rất kỹ lưỡng. Do đó, nó được gọi là ‘Isolated’ (phân tách). Hầu như tất cả các loại chất béo, lactose, đường sữa sẽ bị loại bỏ hoàn toàn. Whey protein thường được sử dụng như một chất bổ sung trong chế độ ăn uống để chống lại sự thiếu hụt protein hoặc để tăng tốc quá  trình phát triển và phục hồi cơ bắp, được những người đam mê thể dục ưa chuộng.

Bột whey có ít hoặc không có hương vị và do đó được trộn thành thực phẩm rắn và lỏng. Thông thường, bột whey được hòa tan thành một chất lỏng như sữa, điều này đặt ra câu hỏi về khả năng hòa tan của bột whey.

Về cơ bản, việc tăng diện tích bề mặt của các hạt trong bột whey sẽ cải thiện các đặc tính hòa tan và điều này có thể được thực hiện thông qua việc giảm thể tích hạt hay đường kính hạt. Sự phân bố kích thước hạt của hai sản phẩm whey protein khác nhau được phân tích trên PowderJet dry powder LA-960 để xác định mối tương quan giữa kích thước hạt và độ hòa tan của mẫu (Hình 5). Thiết bị PowderJet cho phép phân tích bột ở trạng thái khô, loại bỏ khả năng hòa tan như một biến số trong việc xác định kích thước hạt.

Hình 5: Kích thước hạt của hai sản phẩm bột whey.

_________________________

Máy phân tích cỡ hạt tán xạ laser HORIBA LA – 960V2 thực sự là một lựa chọn tuyệt vời trong lĩnh vực y tế – dược phẩm.

Tìm hiểu thêm về đặc tính nổi bật và thông số kỹ thuật của máy phân tích cỡ hạt tán xạ laser LA – 960V2 tại đây.

_________________________

HORIBA tiếp tục khẳng định vị thế của mình trong các sản phẩm lĩnh vực phân tích kích thước hạt bằng việc trang bị cho các máy các công nghệ tiên tiến, hiệu năng cao, cùng giao diện tương tác với người dùng trực quan, sinh động, thân thiện, đảm bảo kết quả phân tích chính xác. Chắc chắn sẽ làm hài lòng các nhà kiểm định chất lượng khó tính nhất, góp phần tối ưu hóa quy trình phân tích, kiểm tra chất lượng sản phẩm.

Do đó, dòng máy phân tích kích thước hạt của HORIBA dùng để kiểm tra đặc tính hạt trong quy trình sản xuất thực phẩm chức năng là một công cụ lý tưởng cho các nhà kiểm định chất lượng và cả các nhà sản xuất.

MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-350 HORIBA
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-350 HORIBA – REDTEK
do-kich-thuoc-hat-tan-xa-laser-LA-960V2

MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-960v2 HORIBA – REDTEK

may-phan-tich-kich-thuoc-hat-dls-the-zeta-va-trong-luong-phan-tu
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT NANO DLS, TRỌNG LƯỢNG PHÂN TỬ VÀ THẾ ZETA

Bên cạnh đó, không chỉ ứng dụng thành công trong lĩnh vực thực phẩm – đồ uống, máy đo kích thước hạt LA- 960V2 LA – 350 còn được ứng dụng thành công trong các ngành khác như dược phẩm, mỹ phẩm, giao thông, xây dựng, …

Tìm hiểu thêm về các kết quả phân tích của chất lượng trên sữa bò, sữa đậu nành, cà phê socola- cacao bằng HORIBA LA – series.

Quý anh chị cần thêm thông tin về ứng dụng và sản phẩm phân tích kích thước hạt HORIBA, có thể liên hệ với chúng tôI qua hotline: 0898 414 604 hoặc email: [email protected]vn.

TẦM QUAN TRỌNG CỦA KIỂM SOÁT KÍCH THƯỚC HẠT TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SOCOLA VÀ BỘT CACAO

TẦM QUAN TRỌNG CỦA KIỂM SOÁT KÍCH THƯỚC HẠT TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SOCOLA VÀ BỘT CACAO

TẦM QUAN TRỌNG CỦA KIỂM SOÁT KÍCH THƯỚC HẠT TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SOCOLA VÀ BỘT CACAO

Phân tích kích thước hạt của các mẫu socola là một yếu tố quan trọng để tạo ra một sản phẩm cuối cùng nhất quán cả về hương vị lẫn tính thẩm mỹ. Một số công đoạn sản xuất sản phẩm từ cacao như socola hay bột cacao,… được kiểm soát bởi kích thước hạt của bột ca cao ảnh hưởng rất nhiều đến màu sắc và hương vị của thành phẩm.

Lịch sử của ca cao

Từ những năm 600AD, người da đỏ Maya đã được thưởng thức những món ngon của hạt ca cao trên bán đảo Yucatan.  Vào những năm 1300, người Aztec ở nơi ngày nay là Thành phố Mexico đã tạo ra một thức uống có dạng hạt cacao được mô tả là ‘được nghiền mịn, mềm, có bọt, hơi đỏ và đắng, tạo thành hỗn hợp với hoa thơm, vani và mật ong rừng’. Socola vẫn là một thức uống cho đến năm 1849 khi loại socola đầu tiên để ăn được sản xuất. Theo tiêu chuẩn ngày nay, những thanh socola ngày ấy sản xuất sẽ không còn được coi là đặc biệt ngon miệng.

Cây cacao giống cây táo ngoại trừ quả mọc trực tiếp trên thân cây thay vì ở đầu cành. Mỗi cây có khả năng cho 20 – 30 quả / năm. Mỗi quả chứa 20-40 hạt. Phải mất cả năm sản xuất từ một cây mới có thể thu được 450 gram socola.

Quy trình sản xuất

Cacao được thu hoạch và lên men trong thời gian 5-6 ngày ở đất nước nơi chúng được trồng. Sau khi đến cơ sở sản xuất, hạt cacao được rang trong 10-115 phút tùy thuộc vào chất lượng. Tiếp theo, các vỏ được loại bỏ bằng một quy trình được gọi là “winnowing”, trong đó vỏ được loại bỏ bằng cách sử dụng khí nén. Quá trình lên men (ủ) gây ra những biến đổi sinh hóa trong phôi nhũ nhằm làm giảm vị đắng và chát trong hạt ca cao, đồng thời khởi đầu cho sự phát triển các hương vị và màu sắc trong quá trình rang hạt về sau.

Trong suốt quá trình lên men, lớp cơm nhầy bao quanh hạt cacao tạo ra môi trường có nhiệt độ và pH thích hợp, không chỉ để hóa lỏng lớp cơm nhầy mà còn giúp tạo ra các phản ứng rất quan trọng bên trong lá mầm để hình thành nên hương vị socola hấp dẫn.

Hiệu quả quan trọng nhất của quá trình ủ hạt cacao là sự xuất hiện của những tiền chất hương vị socola. Chỉ có những tiền chất này mới tạo cho hạt cacao sau khi rang có hương vị socola. Điều thú vị là các tiền chất ấy không hề có trong phôi nhũ khi hạt cacao còn tươi, mà chỉ được sinh ra trong quá trình ủ mà thôi.

Hạt cacao thô là nguyên liệu quan trọng của công nghệ cacao và socola, sau khi làm sạch, hạt cacao thô sẽ được gia nhiệt thông qua quy trình rang. Cường độ và thời gian phải điều chỉnh cho phù hợp với từng giống, cỡ hạt, hàm lượng ẩm và loại sản phẩm cần tinh chế. Thời gian rang thay đổi trong khoảng 45÷70 phút tùy theo kết cấu máy và khối lượng sản phẩm. Nhiệt độ rang trong sản xuất bột cacao khoảng 116÷121oC , còn trong sản xuất socola thấp hơn, vào khoảng 99÷104oC . Các nhiệt độ nêu ở đây là nhiệt độ đo được ở hạt cacao khi kết thúc mẻ rang.

Các nhiệt độ rang thấp hơn áp dụng trong sản xuất bơ cacao bằng phương pháp ép đùn vì chỉ cần đủ làm ấm hạt nhằm làm lỏng lớp vỏ hạt mà thôi, đồng thời sẽ tạo cho bơ cacao một hương vị rất nhẹ thích hợp cho ngành chế biến socola sữa.

Công đoạn quan trọng tiếp theo của quá trình sản xuất cacao hay socola là nghiền. Nghiền thô nhằm nghiền sơ bộ hạt cacao rang nhằm làm vỡ lớp vỏ hạt và tách hoàn toàn vỏ hạt ra khỏi mảnh nhân. Trong khi nghiền thô, cố gắng giữ sao cho các phần tử vỡ ra của vỏ và mảnh nhân càng lớn càng tốt (85÷95% các phần tử nên có kích thước lớn hơn 3mm) để tránh tạo ra các mảnh hạt quá vụn và bụi bặm. Nghiền mảnh nhân chứa khoảng 55% bơ cacao ở pha rắn. Nghiền mảnh nhân nhằm lỏng hóa bơ cacao tạo thành chất bột nhão nhờ việc phá hủy thành tế bào và nhiệt sinh do ma sát được nâng lên 34oC – điểm nóng chảy của bơ cacao.

Bột cacao nhào nghiền xong có thể dùng để sản xuất bơ cacao và bột cacao hoặc để làm socola. Khối bột dẻo sau khi nghiền phải có kích thước mịn và đồng đều (50÷100 µm).

Có thể thấy, việc kiểm tra và đánh giá kích thước hạt cacao sau nghiền là một bước khá quan trọng trong quy trình công nghệ sản xuất cacao.

Phương pháp kiểm định chất lượng thành phẩm

Kích thước hạt của bột cacao được sử dụng trong socola ảnh hưởng đến màu sắc và hương vị. Ngành công nghiệp này đề cập đến “cảm giác ngon miệng” như một thước đo khả năng chấp nhận hoặc từ chối tiêu dùng của khách hàng. Nếu các hạt quá lớn, nó sẽ không có vị kem nhất quán. Nếu các hạt cacao quá nhỏ, cảm giác khi ăn sẽ bị bột và có mùi phấn (chalky). Có thể thấy tầm quan trọng của kích thước hạt đối với kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm.

Socola để ăn được làm bằng cách thêm đường, bơ cacao và trong trường hợp socola sữa, chắc chắn phải thêm sữa. Quá trình trộn lẫn này được gọi là conching. Trong quá trình này, các hạt sữa cũng bị giảm kích thước. Trong quá trình conching, các hạt ca cao giảm từ khoảng 100 micron xuống còn khoảng 18 micron. Kích thước cuối cùng của các hạt cacao và tinh thể đường và lượng bơ cacao bổ sung là rất quan trọng đối với sản phẩm cuối cùng.

Một số loại socola siêu thị trong nước chỉ sử dụng trong vài phút pha trộn dẫn đến hương vị và độ đặc trung bình. Loại socola tốt nhất của Châu Âu được cho là được ủ trong năm ngày dẫn đến các hạt cacao được đánh bóng cao mang lại cảm giác khi ăn, socola tan trong miệng, rất mịn và có vị kem.

Ủ là một bước thiết yếu trước khi socola được sử dụng trong các ứng dụng thực phẩm. Ủ là quá trình làm nóng và làm lạnh socola có kiểm soát để thúc đẩy các tinh thể chất béo nhỏ và ổn định. Hầu hết chúng ta đều quen thuộc với những đốm trắng trên socola đã được nấu chảy và đông lại. Các đốm này chỉ đơn giản là một tinh thể bơ cacao lớn hơn, kém ổn định hơn.

Đây là lí do tại sao cần có sự can thiệp của các thiết bị phân tích cỡ hạt nhằm kiểm tra, đánh giá và quản lý chất lượng sản phẩm. Với bề dày kinh nghiệm và công nghệ hàng đầu, HORIBA – Nhật Bản đã sản xuất rất nhiều thiết bị cao cấp phục vụ cho lĩnh vực thực phẩm – đồ uống, trong đó có các dòng máy phân tích kích thước hạt, hình dạng hạt, thế zeta, và phân tích diện tích bề mặt.

MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-350 HORIBA
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-350 HORIBA – REDTEK
do-kich-thuoc-hat-tan-xa-laser-LA-960V2

MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-960v2 HORIBA – REDTEK

may-phan-tich-kich-thuoc-hat-dls-the-zeta-va-trong-luong-phan-tu
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT NANO DLS, TRỌNG LƯỢNG PHÂN TỬ VÀ THẾ ZETA

Các dòng máy phân tích kích thước hạt tán xạ laser LA-960V2, LA-350, SZ-100Z2, SZ-100S2, vv. đo kích thước hạt từ 0.1 nm (LA-350) đến 5mm ( LA-960V2), ở nồng độ khác nhau, từ 1 ppm đến 50 vol%. Các kỹ thuật phân tích được sử dụng bao gồm nhiễu xạ laser SLS, tán xạ ánh sáng động DLS, và phân tích hình ảnh động và tĩnh (Đo cả hai kích thước hạt và thông tin hình dạng). Các thiết bị này đều đảm bảo đem lại kết quả phân tích chính xác, nhanh chóng và dễ sử dụng.

Phương pháp phân tích

Đo kích thước hạt của các mẫu socola là một yếu tố quan trọng để tạo ra một sản phẩm cuối cùng nhất quán về hương vị và hình thức. Máy phân tích kích thước hạt LA-960V2 của HORIBA đã được chứng minh là đã ứng dụng hiệu quả trong lĩnh vực này. Bên cạnh đó, không chỉ nâng cao hiệu quả, năng suất trong quy trình sản xuất socola, mà các dòng máy phân tích cỡ hạt của HORIBA còn áp dụng thành công trong phân tích, kiểm soát chất lượng sữa bò, sữa đậu nành, cà phê, …

Tìm hiểu thêm về các kết quả phân tích của chất lượng trên sữa bò, sữa đậu nànhcà phê bằng HORIBA LA – series.

Máy LA-960V2LA-350 được các nhà sản xuất sử dụng để kiểm soát chặt chẽ quy trình sản xuất socola. Nếu các hạt quá lớn, nó sẽ không có vị kem nhất quán. Trong ứng dụng này, phạm vi kích thước hạt quan trọng hơn giá trị trung vị (median) hoặc giá trị trung bình ( mean values).

Kích thước hạt của bột cacao có thể được đo sau khi dung dịch socola chảy ra khỏi hạt ở khoảng 100 micron, sau khi được nghiền thành bột cacao và sau khi hoàn thành quá trình conching, với kích thước là khoảng 18 micron. Ngoài ra, các thiết bị LA-Series của HORIBA có thể đo kích thước của đường được thêm vào cho quá trình conching. Điều này rất quan trọng vì nó là các tinh thể đường giúp phá vỡ các hạt cacao trong quá trình hòa tan.

Có hai phương pháp hiệu quả để phân tích. Để kiểm tra sản phẩm cuối cùng, phải chọn môi trường phân tán thích hợp, thường sử dụng là một số loại dầu. Bơ ca cao được hòa tan trong dung môi như Butyl Cellosolve, dầu khoáng hoặc dầu thực vật, để lại bột cacao và các tinh thể đường có thể đo lường, phân tích được.

Phương pháp thứ hai liên quan đến việc sử dụng bộ phận lấy mẫu được kiểm soát nhiệt độ để hóa lỏng bơ cacao hoặc sử dụng dầu thực vật đun nóng để làm lơ lửng đường và bột cacao trong hỗn hợp bơ cacao và dầu thực vật. Hệ thống thử nghiệm mẫu duy trì nhiệt độ cao trong suốt thời gian đo.

Ví dụ dưới đây cho thấy một lần chạy mẫu trên LA-300.

Median: 22.362µm

D(10%): 8.176µm

D(90%): 49.292µm

 SD: 17.461µm

Có thể thấy, quá trình kiểm soát kích thước hạt cacao trong quy trình công nghệ sản xuất socola hay bột cacao đóng vai trò cực kì quan trọng, vì nó ảnh hưởng đến chất lượng thành phẩm cả về hình thức lẫn mùi vị. Do đó, việc lựa chọn thiết bị phân tích kích thước hạt nhằm đảm bảo chất lượng quy trình kiểm định là điều cần thiết.

HORIBA tiếp tục khẳng định vị thế của mình trong các sản phẩm lĩnh vực phân tích kích thước hạt bằng việc trang bị cho các máy các công nghệ tiên tiến, hiệu năng cao, cùng giao diện tương tác với người dùng trực quan, sinh động, thân thiện, đảm bảo kết quả phân tích chính xác. Chắc chắn sẽ làm hài lòng các nhà kiểm định chất lượng khó tính nhất, góp phần tối ưu hóa quy trình phân tích, kiểm tra chất lượng sản phẩm.

Do đó, dòng máy phân tích kích thước hạt của HORIBA dùng để kiểm tra đặc tính hạt trong cacao là một công cụ lý tưởng để kiểm soát chất lượng thành phẩm.

Tìm hiểu thêm về thiết bị phân tích cỡ hạt tán xạ laser LA – 960V2 , LA -350 tại đây.

MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-350 HORIBA
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-350 HORIBA – REDTEK
do-kich-thuoc-hat-tan-xa-laser-LA-960V2

MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-960v2 HORIBA – REDTEK

may-phan-tich-kich-thuoc-hat-dls-the-zeta-va-trong-luong-phan-tu
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT NANO DLS, TRỌNG LƯỢNG PHÂN TỬ VÀ THẾ ZETA

Không chỉ ứng dụng thành công trong lĩnh vực thực phẩm – đồ uống, máy đo kích thước hạt LA- 960V2 LA – 350 còn được ứng dụng trong ngành dược phẩm, linh kiện điện tử, …

Quý anh chị cần thêm thông tin về ứng dụng và sản phẩm phân tích kích thước hạt HORIBA, có thể liên hệ với chúng tôI qua hotline: 0898 414 604 hoặc email: [email protected]

TẦM QUAN TRỌNG CỦA QUÁ TRÌNH ĐỒNG HÓA SỮA VÀ KÍCH THƯỚC HẠT SỮA

TẦM QUAN TRỌNG CỦA QUÁ TRÌNH ĐỒNG HÓA SỮA VÀ KÍCH THƯỚC HẠT SỮA

TẦM QUAN TRỌNG CỦA QUÁ TRÌNH ĐỒNG HÓA SỮA VÀ KÍCH THƯỚC HẠT SỮA

Sữa là chất lỏng sinh lý do các tuyến sữa tổng hợp được từ các hợp chất có trong máu, sữa có đầy đủ các chất dinh dưỡng cần thiết cho sự phát triển của cơ thể. Những chất này có khả năng đồng hóa cao. Các thành phần của sữa mẹ và sữa của các động vật khác như trâu, bò, ngựa đều có thể sử dụng được, nhưng được sử dụng thường xuyên nhất là sữa bò. Với các trẻ em mới sinh ra thì giọt sữa đầu của người mẹ là rất cần thiết vì trong sữa mẹ có vi khuẩn Bifido bacterium có tác dụng kích thích hệ miễn dịch của cơ thể trẻ, đồng thời ngăn ngừa được các bệnh tiêu chảy rối loạn hệ tiêu hóa… Cho nên trong các loại sữa, sữa mẹ là tốt nhất cho cơ thể trẻ, nhưng vì lượng sữa mẹ không nhiều vì thế chúng ta cần bổ sung các loại sữa của động vật khác và sản phẩm của sữa.

Sữa là một dạng nhũ tương dầu trong nước. Nó chứa các chất dinh dưỡng thiết yếu như canxi, magiê, selen, riboflavin, vitamin B12 và axit pantothenic. Khoảng 3 đến 4 phần trăm sữa bò là chất béo, 3,5 phần trăm là protein (các micelle casein), và 5 phần trăm là đường lactose1 . Hàm lượng chất béo thay đổi tùy thuộc vào giống bò sữa.

Về phương diện hóa lý, sữa là một hệ nhũ tương với các hạt cầu béo (đường kính 3 ÷ 5µm) và các mixen protein (đường kính gần 0.1µm) phân tán trong nước.

Trong quá trình bảo quản, các hạt cầu béo có xu hướng kết chùm lại với nhau (nhờ protein euglobulin) và nổi lên trên bề mặt (do tỷ trọng của béo nhỏ hơn nước). Ta gọi là hiện tượng tách pha. Hiện tượng này làm giảm chất lượng sữa.

Có rất nhiều phương pháp để ổn định độ bền hệ nhũ tương hoặc hệ huyền phù, chống lại sự tách pha dưới tác dụng của trọng lực.

Trong công nghiệp, người ta sử dụng quá trình đồng hóa.

Kỹ thuật đồng hóa hệ nhũ tương bao gồm các phương pháp phá vỡ, làm giảm kích thước các hạt pha phân tán và phân bố đều chúng trong pha liên tục. Việc làm tăng diện tích tiếp xúc bề mặt giữa hai pha và sức căng bề mặt sẽ làm hệ nhũ tương ổn định hơn; đồng thời làm giảm vận tốc nổi của hạt cầu béo.

Quá trình đồng hóa này tuy khá tốn kém, nhưng kiểm soát cẩn thận quá trình này có thể cải thiện tính nhất quán và kéo dài thời hạn sử dụng của sữa, cải thiện chất lượng sữa, và do đó, giảm chi phí vận hành. Từ đây, xuất hiện nhu cầu cần kiểm soát kích thước hạt chất béo trong quá trình đồng hóa.

Kích thước hạt của chất béo đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định các đặc tính chất lượng chính, bao gồm thời hạn sử dụng, mùi vị và cảm giác ngon miệng. Khi để yên, các giọt chất béo trong sữa tươi nguyên chất sẽ kết tụ lại hoặc tụ lại và tạo thành một nhóm lớn hơn nổi lên trên bề mặt để tạo ra một lớp kem phía trên. Điều này làm cho sữa có vị béo ngậy.

Khi được giữ ở nhiệt độ tối ưu 36-38°F (2-4°C), thời hạn sử dụng của sữa không đồng nhất có thể kéo dài đến khoảng bảy ngày. Sữa đồng nhất có thể kéo dài hơn gấp đôi. Đồng hóa cũng cho phép trộn sữa từ những người chăn bò khác nhau. Vì lý do đó, hầu hết tất cả các loại sữa thương mại trong các siêu thị đều được đồng nhất.

Quá trình đồng hóa sữa

Quá trình đồng hóa là một quá trình cơ học hai giai đoạn, trái ngược với quá trình hóa học. Nó làm giảm các giọt chất béo thành những giọt nhỏ hơn bằng cách ép sữa qua một lỗ nhỏ dưới áp suất cao (Hình 1).

Giai đoạn đầu tiên của quá trình đồng hóa sữa thường nhằm mục đích giảm các hạt cầu chất béo xuống kích thước từ 0,2 µm đến 2 µm. Trong khi việc giảm kích thước giúp cải thiện hương vị và ngăn tạo kem, chế biến quá kỹ sẽ dẫn đến sự không ổn định của nhũ tương. Tức là, kích thước hạt của một giọt chất béo giảm đi đáng kể và tổng diện tích bề mặt tăng lên đáng kể.

Hình 1. Máy đồng hóa sữa hai giai đoạn thông thường

Sự không ổn định xảy ra khi không có đủ protein để che phủ tổng diện tích bề mặt của các giọt chất béo. Trong trường hợp này, các protein bắt đầu liên kết với nhau, gây ra hiện tượng keo tụ (kết tụ) hoặc kết dính các giọt chất béo, tạo thành khối.

Giai đoạn thứ hai của quá trình đồng hóa sữa được sử dụng để tách các cụm từ các hạt cầu chất béo riêng lẻ. Các chuyên gia khuyến nghị các nhà khoa học theo dõi sự giảm kích thước hạt để đảm bảo quy trình kiểm soát chất lượng sữa.

Đây là lí do tại sao cần có sự can thiệp của các thiết bị phân tích cỡ hạt nhằm kiểm tra, đánh giá và quản lý chất lượng sản phẩm. Với bề dày kinh nghiệm và công nghệ hàng đầu, HORIBA – Nhật Bản đã sản xuất rất nhiều thiết bị cao cấp phục vụ cho lĩnh vực thực phẩm – đồ uống, ứng dụng thành công trong kiểm soát chất lượng sữa, cà phê, cacao và nhiều loại thực phẩm khác, thông qua các dòng máy phân tích kích thước hạt LA – 960V2, SZ-100Z2 hay LA – 350.

Nguyên liệu và Phương pháp phân tích

Máy phân tích nhiễu xạ laser HORIBA được sử dụng để đo kích thước của các hạt. Sự phân bổ bên dưới thể hiện lớp phủ của sữa nguyên chất không đồng hóa mua ở cửa hàng và sữa nguyên chất đã được đồng hóa bằng cách sử dụng máy phân tích nhiễu xạ laser Specifica Mini LA-350. LA-350 cung cấp một nguồn sáng laser duy nhất ở bước sóng 650nm, cho phép hệ thống đo từ 0,1 µm đến 1000 µm.

Các dòng máy phân tích kích thước hạt tán xạ laser LA-960V2, LA-350, SZ-100Z2, SZ-100S2, vv. đo kích thước hạt từ dưới 1 nanomet đến 30 mm, ở nồng độ khác nhau, từ 1 ppm đến 50 vol%. Các kỹ thuật phân tích được sử dụng bao gồm nhiễu xạ laser (Mie Thuyết), tán xạ ánh sáng động học, và phân tích hình ảnh động và tĩnh (Đo cả hai kích thước hạt và thông tin hình dạng). Các thiết bị này đều đảm bảo đem lại kết quả phân tích chính xác, nhanh chóng và dễ sử dụng.

Không chỉ ứng dụng để đo kích thước hạt, phân bố kích thước hạt trên sữa bò, dòng máy phân tích kích thước hạt của HORIBA còn áp dụng thành công trên sữa đậu nànhmayonnaise. Xem thêm kết quả phân tích trên sữa đậu nành và mayo >>>

Như được thấy trong Hình 2 dưới đây, các hạt sữa không đồng nhất hóa nằm trong khoảng từ 1-10 µm, với kích thước trung bình là 3,79 µm. Sữa nguyên chất đã được đồng hóa dao động từ 0,2-2 µm với kích thước trung bình là 0,73 µm. Giá trị trung bình của phân bố kích thước hạt ( ‘particle distribution mean’ hay  ‘average’), thu được bởi máy phân tích HORIBA LA-350, là một thông số quan trọng được các nhà sản xuất sữa sử dụng khi thiết lập các thông số kỹ thuật về chất lượng sản phẩm.

Hình 2. Sữa nguyên chất đã đồng hóa (màu đỏ) và Sữa nguyên chất không được đồng hóa (màu xanh lam) cho thấy thông số chất lượng quan trọng đối với các hạt cầu béo trong quá trình đồng hóa. Các phép đo được thực hiện bằng LA-350.

Sự nhiễu xạ laser cũng có thể dễ dàng phát hiện những thay đổi trong thành phần chất béo. Sự phân bố kích thước hạt của sữa nguyên chất (khoảng 3,6 phần trăm chất béo), 2 phần trăm sữa, 1 phần trăm sữa và sữa không có chất béo thay đổi dần dần khi lượng chất béo được loại bỏ (hình 3 bên dưới). Vì sữa không béo thiếu các hạt cầu chất béo được nhũ tương hóa, nên sự phân bố chủ yếu được tạo thành từ các casein protein, chiếm khoảng 82% protein sữa.

Hình 3. LA-350 theo dõi hiệu quả những thay đổi trong phân bố kích thước đối với sữa Nguyên chất, 2 phần trăm, 1 phần trăm và không có chất béo.

Máy phân tích cỡ hạt tán xạ laser HORIBA LA – 350 thực sự là một lựa chọn tuyệt vời cho quá trình kiểm soát chất lượng sữa.

Analytical test method
  • Refractive Index: 1.46 | Imaginary (absorption): 0.001i
  • Dispersant fluid – Deionized water
  • Pump speed – Gentle pump speed at 1-3 to avoid disruption of emulsions

Kích thước hạt của sữa ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô của nó và xác định thời hạn sử dụng, mùi vị và cảm giác ngon miệng. Sự hiện diện của các hạt có kích thước từ 0,2 µm đến 2 µm là một thông số chất lượng quan trọng đối với các hạt chất béo trong quá trình đồng nhất hóa. Khi quá trình đồng hóa không được kiểm soát cẩn thận, có thể xảy ra hiện tượng vón cục do cầu nối protein hoặc tạo kem do các hạt chất béo chưa phân tán. Những vấn đề này được thấy ở nhiều sản phẩm sữa bán trên thị trường khác không thương hiệu.

——————-

HORIBA tiếp tục khẳng định vị thế của mình trong các sản phẩm lĩnh vực phân tích kích thước hạt bằng việc trang bị cho các máy các công nghệ tiên tiến, hiệu năng cao, cùng giao diện tương tác với người dùng trực quan, sinh động, thân thiện, đảm bảo kết quả phân tích chính xác. Chắc chắn sẽ làm hài lòng các nhà kiểm định chất lượng khó tính nhất, góp phần tối ưu hóa quy trình phân tích, kiểm tra chất lượng sản phẩm.

Do đó, dòng máy phân tích kích thước hạt của HORIBA dùng để kiểm tra đặc tính hạt chất béo trong sữa đã đồng hóa là một công cụ lý tưởng để kiểm soát chất lượng thành phẩm.

Tìm hiểu thêm về thiết bị phân tích cỡ hạt tán xạ laser LA – 960V2 , LA -350 tại đây.

MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-350 HORIBA
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-350 HORIBA – REDTEK
do-kich-thuoc-hat-tan-xa-laser-LA-960V2

MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-960v2 HORIBA – REDTEK

may-phan-tich-kich-thuoc-hat-dls-the-zeta-va-trong-luong-phan-tu
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT NANO DLS, TRỌNG LƯỢNG PHÂN TỬ VÀ THẾ ZETA

Không chỉ ứng dụng thành công trong lĩnh vực thực phẩm – đồ uống, máy đo kích thước hạt LA- 960V2, LA – 350SZ-100Z2 còn được ứng dụng trong ngành dược phẩm, linh kiện điện tử, mỹ phẩm,

Tìm hiểu thêm về các kết quả phân tích của chất lượng trên sữa bò, sữa đậu nànhcacao – socola bằng HORIBA LA – series.

Quý anh chị cần thêm thông tin về ứng dụng và sản phẩm phân tích kích thước hạt HORIBA, có thể liên hệ với chúng tôI qua hotline: 0898 414 604 hoặc email: [email protected]

TẦM QUAN TRỌNG CỦA KIỂM SOÁT KÍCH THƯỚC HẠT TRONG SẢN XUẤT CÀ PHÊ

TẦM QUAN TRỌNG CỦA KIỂM SOÁT KÍCH THƯỚC HẠT TRONG SẢN XUẤT CÀ PHÊ

TẦM QUAN TRỌNG CỦA KIỂM SOÁT KÍCH THƯỚC HẠT TRONG SẢN XUẤT CÀ PHÊ

  • Kích thước của hạt cà phê xay ảnh hưởng đến như thế nào đến chất lượng và hương vị của cà phê thành phẩm?
  • Làm thế nào để để nâng cao năng suất sản xuất nhưng vẫn đảm bảo chất lượng và hương vị cà phê làm ra?

Bài viết này sẽ giúp bạn giải đáp những thắc mắc trên.

Cà phê – một trong những mặt hàng tiêu thụ hàng đầu và là loại đồ uống được tiêu thụ nhiều thứ 3 trên toàn cầu, sau nước và trà. Cà phê nằm trong nhóm hàng nông sản xuất khẩu chủ lực của Việt Nam, cà phê xuất khẩu Việt Nam hiện đứng thứ 2 thế giới, chỉ sau Brasil, có mặt hơn 80 quốc gia và vùng lãnh thổ trên thế giới. Vào cuối năm 2020, 10 quốc gia sản xuất cà phê lớn nhất, nắm giữ 87% thị phần mặt hàng này, trong đó Việt Nam đứng thứ hai với 17,1%.

Quality is Flavor and Flavor is Size

Kích thước hạt tạo nên hương vị & Hương vị là chất lượng

Cà phê có vị thế đặc biệt là một trong những thức uống phổ biến nhất, vượt qua cả sự khác biệt về sắc tộc và giai cấp. Những hạt cà phê đạt chất lượng được xay với kích thước lý tưởng để tạo ra một tách cà phê hoàn hảo. Nghe có vẻ như đây là một quá trình đơn giản, nhưng có rất nhiều điều thú vị ẩn sau quá trình tạo nên những giọt cà phê thơm ngon.

Người trồng cà phê, nhà cung cấp, nhà sản xuất, nhà phân phối và cả người bán cà phê đều biết tầm quan trọng của việc cung cấp một sản phẩm chất lượng cao với giá cả phù hợp cho người tiêu dùng. Điều này đòi hỏi sự đầu tư tỉ mỉ từ khâu trồng trọt, chế biến đến sản xuất cà phê thành phẩm. Cà phê được trồng ở đâu, lượng nắng và lượng mưa mà cây nhận được, cách “coffee cherries” (được gọi là quả của cây cà phê), được hái và xử lý để đến giai đoạn tách hạt, tất cả các yếu tố này sẽ quyết định đến hương vị cuối cùng của sản phẩm. Sau khi tách, hạt được gọi là “green beans” và thường được bán cho các nhà sản xuất để rang, đóng gói và phân phối.

Mục tiêu trong quá trình rang là duy trì và nâng cao chất lượng của hạt cà phê và ở đây kích thước đóng một vai trò quan trọng. Hạt cần được phân loại theo kích cỡ trước khi rang vì cả thời gian và nhiệt độ rang đều ảnh hưởng đến hương vị. Điều này một phần là do phản ứng hóa học trong các axit amin của hạt cà phê, được gọi là phản ứng Maillard, tạo cho thực phẩm màu nâu có hương vị đặc biệt ở nhiệt độ cao. Điều thú vị mà bạn cũng nên biết là hạt cà phê sẽ có kích thước tăng gấp đôi trong quá trình rang do sự mở rộng của cấu trúc xenluloza khi nhiệt độ hạt lên trên 220 độ C. Hạt trở nên giòn, dễ vỡ, bề mặt hạt nhẵn hơn nhưng bên trong xốp, nhẹ hơn. Nếu hạt được rang ở nhiệt độ thấp hoặc cao hơn thì sẽ không nở tốt.

Sau quá trình rang, cà phê thường được tiêu thụ theo một trong hai cách: hoặc hạt được xay đến một kích thước hạt cụ thể và ủ với nước nóng, hoặc hạt được xay, ủ và sau đó sấy khô để sản xuất cà phê hòa tan. Mỗi phương pháp đều được tối ưu hóa với sự trợ giúp của phân tích kích thước hạt hiện đại.

Với bề dày kinh nghiệm và công nghệ hàng đầu, HORIBA – Nhật Bản đã sản xuất rất nhiều thiết bị cao cấp phục vụ cho lĩnh vực thực phẩm – đồ uống, trong đó có các dòng máy phân tích kích thước hạt, hình dạng hạt, thế zeta, và phân tích diện tích bề mặt.

Coffee Grinds and Particle Size

Tầm quan trọng của kích thước hạt đến chất lượng quy trình xay (nghiền) cà phê

Phương pháp pha cà phê truyền thống bao gồm việc xay hạt cà phê đã rang và sau đó cho nước nóng qua hạt để chiết xuất hương vị, caffeine và nhiều hợp chất khác. Một số kỹ thuật  phổ biến để pha các hạt cà phê xay bao gồm máy ép kiểu Pháp, máy nhỏ giọt tự động và máy pha cà phê espresso. Mỗi kỹ thuật hoạt động tốt nhất với kích thước hạt cà phê khác nhau; cỡ thô cho máy ép kiểu Pháp, cỡ trung bình cho máy pha nhỏ giọt và cỡ nhỏ hơn cho cà phê espresso. Kích thước của hạt cà phê được xác định bởi thời gian trong máy xay, cài đặt máy xay và thiết kế máy xay.

Các hạt nhỏ hơn có diện tích bề mặt trên một đơn vị thể tích lớn hơn so với các hạt cỡ lớn hơn và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình trích ly nhằm khai thác triệt để các chất hoà tan trong hạt cà phê. Xay (nghiền) quá mịn có thể tạo ra hương vị quá mạnh, đậm và có thể tạo ra các vấn đề khác do làm tắc các bộ lọc hoặc lọt qua bộ lọc vào cốc. Nếu xay quá thô sẽ tạo ra hương vị yếu, nhạt nhòa. Vì thế, cần phải đảm bảo yêu cầu chung là kích thước phải đồng đều và không lẫn các tạp chất lạ trong quá trình xay. Hiểu được mối quan hệ giữa hương vị mong muốn và kích thước cà phê là yếu tố then chốt trong quy trình kiểm soát chất lượng thành phẩm.

ung-dung-phan-tich-kich-thuoc-hat-thuc-pham

Kỹ thuật phân tích kích thước hạt cà phê phát triển từ nhu cầu này, kỹ thuật này quan tâm đến việc kiểm soát các hạt mịn, hạt thô, và do đó đưa ra bảng phân bố kích thước mục tiêu với chiều rộng cụ thể cho hạt cà phê (hay gọi là phạm vi kích thước hạt). Cà phê xay được bán cho người tiêu dùng thường có kích thước rộng từ hàng chục μm đến vài mm.

Máy phân tích nhiễu xạ laser HORIBA LA-960V2 được các chuyên gia đánh giá cao trong việc đo kích thước của các cà phê xay vì phạm vi phân tích rộng (10 nm – 5000 μm ), bên cạnh đó còn hỗ trợ phụ kiện hiện đại là PowderJet Dry Feeder (Hình 1). Có khả năng đo mẫu ở dạng khô, bên cạnh đó dòng máy LA-960V2 của HORIBA còn đảm bảo loại trừ mọi khả năng làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích trên mẫu lỏng.

Hình 1: Máy phân tích kích thước hạt HORIBA LA-960 với phụ kiện Máy nạp bột khô PowderJet.

Máy đo khô PowderJet sử dụng không khí nén được kiểm soát tinh vi để khử kết tụ (de-agglomerate)/tách riêng bã cà phê vón cục và sau đó đo sự phân bố kích thước hạt (Hình 2) bằng kỹ thuật nhiễu xạ laser.

Việc điều khiển bộ nạp tự động của PowderJet dẫn đến độ lặp lại, độ tái lập và tính khách quan chưa từng có vì kết quả không phụ thuộc vào cách đặt mẫu vào bộ nạp. Thậm chí các phương pháp sàng chất lượng cao nhất và các phương pháp hay nhất không thể sánh được với kỹ thuật tán xạ laser về độ chính xác, tốc độ và chi phí đầu tư.

Máy đo khô PowderJet là gì? Đặc tính nổi bật của máy? Tìm hiểu thêm tại đây.

kich-thuoc-hat-ca-phe-powderjet-horiba-la-960v2

Hình 2: Mặt cắt của máy PowderJet

Thiết kế theo chiều dọc giúp loại bỏ nhiều vấn đề thường gặp trong thiết kế ngang như lây nhiễm chéo và làm sạch (cross-contamination and clean-up).

Dữ liệu từ một số mẫu cà phê được thu thập từ 2 máy xay khác nhau được đo trên thiết bị phân tích kích thước hạt LA-960 cùng PowderJet và được hiển thị trong Hình 3 và 4. Kích thước các hạt quan sát được nằm trong khoảng từ dưới 20 micron đến hơn 4500 micron.

Máy HORIBA LA-960V2 phiên bản mới nhất, tiên tiến nhất của HORIBA trong dòng LA (cải tiến từ LA – 960 được dùng phân tích kích thước hạt cà phê kể trên), có thể đo các hạt khô với kích thước lên đến 5000 micromet (5 milimet) – một khả năng không có trong các máy phân tích khác – đảm bảo phân tích chính xác của những hạt lớn nhất quyết định lưu lượng nước trong quá trình sản xuất cà phê.

Tìm hiểu thêm về khác biệt phạm vi phân tích kích thước hạt của các dòng máy phân tích HORIBA >>>

Thời lượng đo theo thứ tự giây thay vì số phút mà quá trình chạy sàng yêu cầu. Tiết kiệm thời gian đáng kể khi thực hiện hàng chục phép đo mỗi ngày. Nguyên lý đo bằng nhiễu xạ laser đang thay thế sàng truyền thống như là kỹ thuật định cỡ cà phê xay ưa thích cho tất cả mọi người, từ những nhà rang xay chuyên dụng nhỏ nhất đến các công ty đa quốc gia lớn nhất.

Tại sao dòng máy LA – 960V2 lại có nhiều ưu điểm vượt trội như vậy?

Hình 3. Các mẫu cà phê được lấy từ các cài đặt máy xay ở mức setting Coarse, Medium and Fine bằng Máy xay 1.

Mỗi mẫu được đo 3 lần để cho thấy khả năng tái tạo tuyệt vời. Cũng lưu ý rằng kích thước hạt tối đa đo được là hơn 4500 micron.

Hình 4. Các mẫu cà phê được thu thập từ 9 settings của Máy xay 2.

Trong trường hợp này, sự khác biệt giữa các cài đặt là nhỏ. Ví dụ, kích thước cực đại ở setting 4 là 90 micrômet và ở setting 5 là 100 micrômet. Do độ lặp lại cao, thậm chí có thể thấy rõ sự khác biệt nhỏ giữa các mẫu.

“Trong năm 2022, Bộ Công Thương sẽ tiếp tục phối hợp với các địa phương, hiệp hội ngành hàng triển khai các chương trình quảng bá, hỗ trợ xuất khẩu nông sản Việt Nam nói chung và cà phê nói riêng sang thị trường khu vực thị trường châu Âu – châu Mỹ.

Trong những năm gần đây, ngành cà phê Việt Nam đã có nhiều thay đổi, ngoài xuất khẩu cà phê nhân, Việt Nam đã đẩy mạnh khâu chế biến và xuất khẩu cà phê rang xay, hòa tan, khai thác tối đa lợi ích từ các Hiệp định thương mại tự do, hướng tới mục tiêu xuất khẩu 6 tỷ USD vào năm 2030. Trong các FTA Việt Nam đã tham gia ký kết, tất cả các thị trường đều mở cửa cho sản phẩm cà phê chế biến của Việt Nam với mức thuế ưu đãi từ 0-5%.”

Vì thế, việc đẩy mạnh năng cao chất lượng, năng suất trong quy trình sản xuất cà phê các loại là điều mà các nhà sản xuất quan tâm hàng đầu hiện nay. Các công nghệ mới đã phát triển trong thập kỷ qua để thay thế kỹ thuật sàng truyền thống để đo kích thước hạt cà phê. Máy phân tích kích thước hạt nhiễu xạ laser HORIBA LA960V2 có thể phân tích tất cả các kích thước của hạt và bã cà phê. Sử dụng nhiễu xạ laser dẫn đến tiết kiệm thời gian và chi phí vận hành đáng kể, bên cạnh những ưu điểm đó thiết bị còn đảm bảo kết quả đo lường khách quan, với độ chính xác cao.

Máy phân tích cỡ hạt tán xạ laser HORIBA LA – 960V2 thực sự là một lựa chọn tuyệt vời cho các nhà sản xuất cà phê.

Tìm hiểu thêm về đặc tính nổi bật và thông số kỹ thuật của máy phân tích cỡ hạt tán xạ laser LA – 960V2 tại đây.

_________________________

HORIBA tiếp tục khẳng định vị thế của mình trong các sản phẩm lĩnh vực phân tích kích thước hạt bằng việc trang bị cho các máy các công nghệ tiên tiến, hiệu năng cao, cùng giao diện tương tác với người dùng trực quan, sinh động, thân thiện, đảm bảo kết quả phân tích chính xác. Chắc chắn sẽ làm hài lòng các nhà kiểm định chất lượng khó tính nhất, góp phần tối ưu hóa quy trình phân tích, kiểm tra chất lượng sản phẩm.

Do đó, dòng máy phân tích kích thước hạt của HORIBA dùng để kiểm tra đặc tính hạt trong cà phê là một công cụ lý tưởng để kiểm soát chất lượng thành phẩm.

MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-350 HORIBA
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-350 HORIBA – REDTEK
do-kich-thuoc-hat-tan-xa-laser-LA-960V2

MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-960v2 HORIBA – REDTEK

may-phan-tich-kich-thuoc-hat-dls-the-zeta-va-trong-luong-phan-tu
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT NANO DLS, TRỌNG LƯỢNG PHÂN TỬ VÀ THẾ ZETA

Bên cạnh đó, không chỉ ứng dụng thành công trong lĩnh vực thực phẩm – đồ uống, máy đo kích thước hạt LA- 960V2 LA – 350 còn được ứng dụng thành công trong các ngành khác như dược phẩm, mỹ phẩm, giao thông, xây dựng, …

Tìm hiểu thêm về các kết quả phân tích của chất lượng trên sữa bò, sữa đậu nànhcacao – socola bằng HORIBA LA – series.

Quý anh chị cần thêm thông tin về ứng dụng và sản phẩm phân tích kích thước hạt HORIBA, có thể liên hệ với chúng tôI qua hotline: 0898 414 604 hoặc email: [email protected]

SO SÁNH CÁC DÒNG MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT HORIBA

SO SÁNH CÁC DÒNG MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT HORIBA

SO SÁNH CÁC DÒNG MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT CỦA HORIBA

Bảng so sánh tóm tắt thông số kỹ thuật các dòng máy phân tích kích thước hạt mới nhất của HORIBA

 LA – 960V2LA – 350SZ – 100Z2ViewSizer 3000
Nguyên lý/ Phương pháp đoLaser Diffraction/ Tán xạ laserLaser Diffraction/ Tán xạ laserDynamic Light Scattering (DLS) / Tán xạ ánh sáng động, ELS, đồ thị DebyeNanoparticle Tracking Analysis/ Theo dõi chuyển động hạt nano
Mục tiêu Phân tíchKích thước hạtKích thước hạtKích thước hạt, trọng lượng phân tử, thế ZetaKích thước hạt
Khoảng phân tích10 nm – 5000 μm0.1 nm – 1000 μm0.3 nm – 10 μm10 nm – 15 μm
Lượng mẫu*~ 10mg – 5g~ 10mg – 5g100 μL – 3mL350 μL to 1 mL
Kích thước ngoài705 x 565 x 500mm297 x 429 x 376 mm385 x 528 x 273 mm550 x 660 x 350 mm
Nguồn sáng/ độ phân giải605 nm Laser Diode 405 nm LED605 nm Laser Diode  532 nm Laser Diode 90o, 173o detectors445 nm blue laser, 520 nm green laser, 635 nm red laser with variable power output

LA – 960V2

HORIBA Partica LA-960V2 là dòng máy mới nhất của HORIBA, là dòng máy phân tích phân bố kích thước hạt nhiễu xạ laser, có phạm vi phân tích kích thước hạt rộng, tốc độ, đảm bảo hiệu suất vượt trội và độ chính xác cao.

Máy đo phân bố kích thước hạt LA – 960V2 Horiba được thiết kế với phần mềm chuyên dụng, tiên tiến, trực quan dễ sử dụng, các linh kiện độc đáo, đem lại hiệu quả phân tích cao, đáp ứng cho các mục đích nghiên cứu và phát triển cũng như kiểm soát chất lượng sản phẩm.

Hiện dòng máy tiên tiến nhất này của HORIBA đã được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực đời sống như dược phẩm, thực phẩm đồ uống, nông nghiệp,…

Tìm hiểu chi tiết về dòng máy LA – 960V2 tại đây.

LA-350

Máy phân tích kích thước hạt nhiễu xạ tia laser HORIBA LA-350 nhỏ gọn là công cụ phân tích tuyệt vời. Với kích thước nhỏ gọn nhưng vẫn được trang bị đầy đủ các công nghệ tiên tiến mới nhất của HORIBA, LA- 350 chính là sản phẩm điển hình cho sự cải tiến hiệu năng, kích thước và giá của HORIBA.

Không những có thể đạt được hiệu suất cao mà việc vận hành và bảo trì thiết bị lại khá dễ dàng. HORIBA LA – 350 đã được ứng dụng trong phân tích bùn, khoáng chất và ngành công nghiệp giấy.

Dòng máy LA 350 được đánh giá là sự kết hợp hoàn hảo của hiệu năng cao, chi phí “hạt dẻ” và kích thước nhỏ gọn trong lĩnh vực phân tích kích thước hạt.

Tìm hiểu thêm về các đặc tính nổi bật cùng thông số kỹ thuật của dòng máy LA – 350 tại đây.

SZ -100Z2

Máy phân tích hạt nano SZ-100Z2 là thiết bị phân tích đặc tính của nano có phạm vi đo rộng nhất và độ chính xác cao nhất trong ngàn.

Thiết bị SZ-100Z2 của HORIBA có thể xác định ba thông số đặc trưng cho các hạt nano, bao gồm: kích thước hạt, thế zeta và trọng lượng phân tử. Kỹ thuật tán xạ ánh sáng động được sử dụng để xác định kích thước hạt. Với thiết kế độc đáo, SZ-100Z2 cho phép người sử dụng đo điện thế zeta với các mẫu có thể tích nhỏ đến 100 μL.

Sở hữu phần mềm trực quan sinh động, dễ thao tác, SZ -100Z2 đảm bảo đem lại cho người dùng trải nghiệm thoải mái, tiện lợi khi thực hiện các phép đo tán xạ ánh sáng động (DLS) và các phép đo liên quan.

Tìm hiểu thêm về các đặc tính nổi bật cùng thông số kỹ thuật của dòng máy SZ – 100Z2 tại đây.

Dòng máy này của HORIBA đã được ứng dụng thành công trong nhiều lĩnh vực, như dược phẩm, nông nghiệp, mỹ phẩm, thực phẩm – đồ uống, …

ViewSizer 3000

Dòng máy HORIBA ViewSizer 3000 sở hữu các cải tiến đột phá đối với công nghệ theo dõi hạt bao gồm các phương pháp phát hiện và chiếu sáng độc quyền của HORIBA cho phép phân tích, đo lường và tập trung số lượng hạt nano với dải kích thước rộng.

Thiết bị cho phép phân tích và xác định sự phân bố kích thước hạt nano ngay cả khi chúng tồn tại trong cùng một mẫu lỏng với nhiều cỡ khác nhau.

Tìm hiểu thêm về các đặc tính nổi bật cùng thông số kỹ thuật của dòng máy ViewSizer 3000 tại đây.

NANO BẠC (AgNPs hay NSPs) & ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC Y TẾ – SỨC KHỎE

NANO BẠC (AgNPs hay NSPs) & ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC Y TẾ – SỨC KHỎE

Các hạt nano bạc – Nanosilver particles (NSPs hay AgNPs), là một trong những loại vật liệu nano hấp dẫn nhất và đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, nuôi trồng thủy hải sản, trong đó nổi bật nhất là ứng dụng trong lĩnh vực y tế, bao gồm chẩn đoán, điều trị, phân phối thuốc, phủ nano Ag lên thiết bị y tế và chăm sóc sức khỏe cá nhân. 

Việc nano Ag được áp dụng ngày càng nhiều trong lĩnh vực y tế, khiến việc hiểu rõ hơn về nano bạc cũng như cơ chế phản ứng sinh học và độc tính tiềm ẩn của chúng ngày càng trở nên cần thiết. 

  1. Nano bạc ( AgNPs) là gì?
  2. Nano bạc ( AgNPs) được tổng hợp như thế nào?
  3. Đặc tính nổi bật của nano bạc
  4. Ứng dụng của nano bạc trong lĩnh vực y tế – sức khỏe

NANO BẠC (AgNPs) LÀ GÌ?

size-nano-bạc-redtek

Nano bạc (AgNPs) là dạng tồn tại của kim loại bạc ở kích thước nano. Nano bạc có kích thước nhỏ đến mức mà mắt thường không thể nhìn thấy được, nhưng so với kim loại bạc thì các hạt nano bạc này có tỉ lệ diện tích bề mặt lớn hơn hàng triệu lần. Do đó, các tính chất đặc hiệu của Ag, bao gồm đặc tính vật lý, hóa học và sinh học cũng vì thế được tăng lên đáng kể.

Kích thước phổ biến của các phân tử Nano Bạc nằm trong khoảng từ 10-100 nm.

Nano bạc (AgNPs) đã trở thành một trong những vật liệu nano được ứng dụng trong việc chăm sóc sức khỏe con người từ hàng trăm năm nay. Gần đây, việc ứng dụng nano bạc trong lĩnh vực y sinh được quan tâm hơn bao giờ hết, bởi vì khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus, và cả kháng viêm của nó.

TỔNG HỢP NANO BẠC (AgNPs) NHƯ THẾ NÀO?

Phương pháp tổng hợp nano bạc khác nhau sẽ dẫn đến sự khác biệt về kích thước, hình dạng và độ ổn định của thành phẩm nano bạc. Nhìn chung, có thể phân thành 3 phương pháp chính: tổng hợp vật lí, tổng hợp hóa học và tổng hợp sinh học.

Hình 2. Minh họa cho quá trình tổng hợp nano bạc bằng phương pháp vật lý

1. Tổng hợp vật lý

Hóa hơi/ ngưng tụ và ăn mòn bằng laser là những kỹ thuật được sử dụng để tạo nano bạc từ các mẫu kim loại.

Kỹ thuật ăn mòn bằng tia laser sử dụng tia laser cắt bỏ/ làm mòn kim loại trong dung dịch mà không cần thuốc thử hóa học, giúp thu được nano bạc tinh khiết. Cường độ và số chùm tia laser sẽ ảnh hưởng đến nồng độ và hình thái (morphology) của hạt nano bạc được tạo thành. Thời gian càng lâu và cường độ laser càng cao thì kích thước hạt càng lớn và nồng độ càng cao. Hạt nano bạc thu được thường có kích thước khoảng 10nm. 

2. Tổng hợp hóa học 

Phương pháp đồng giảm (Chemical reduction) là phương pháp phổ biến nhất để tổng hợp nano bạc AgNPs, quá trình này cần sử dụng muối bạc, chất khử và chất ổn định (đóng vai trò như chất kiểm soát sự hình thành các hạt nano bạc).

Hình 3. Chemical synthesis of nanosilver particles – Tổng hợp Nano Bạc bằng phương pháp hóa học

Trong đó, muối bạc nitrat (AgNO3) là muối bạc được chọn dùng để tổng hợp nano bạc, vì chi phí thấp và đặc tính hóa học ổn định hơn so với các loại muối khác trên thị trường. Chất khử có thể là borohydride, citrate, ascorbate và khí hydro. Trong đó, borohydride là một chất khử mạnh, dễ dàng tổng hợp nên các hạt nano có kích thước nhỏ với tốc độ khử nhanh. Phương pháp này khó thu được nano bạc – AgNPs nồng độ cao bởi vì tính không ổn định của quá trình tổng hợp ( aggregate instability). Còn chất ổn định được dùng các chất hoạt động bề mặt (surfactants) và các phối tử (ligand) hoặc polymers chứa các nhóm chức như polyvinylpyrrolidone, poly(ethylene glycol), poly(methacrylic acid), poly(methyl methacrylate),… Phương pháp này tạo ra các hạt nano bạc có kích thước phân bổ khoảng từ 10 -100nm.

bieu-do-kiem-soat-kich-thuoc-nano-bac-bang-pp-dong-giam-agnps
ỨNG DỤNG NANO AG TRONG YE TẾ SỨC KHỎE

3. Phương pháp sinh học

Phương pháp sinh tổng hợp (Biosynthesis) hay còn gọi là tổng hợp xanh – green synthesis để tổng hợp nano bạc AgNPs được quan tâm ngày càng nhiều vì tính chất thân thiện với môi trường, khi sử dụng các chất khử và chất bao phủ (capping) như protein, peptides, carbohydrate, các loài vi khuẩn, nấm, nấm men tảo và thực vật.

Cơ chế của quá trình tổng hợp bằng phương pháp sinh học này bao gồm quá trình khử bằng enzyme và không dùng enzyme. Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate ( NADP+ – ở dạng oxy hóa) có thể tổng hợp nano bạc – AgNPs bằng cách khử enzyme. Đối với quá trình khử bạc không dùng enzyme, tác nhân khử và ổn định là vi sinh vật hoặc thực vật. Quá trình này diễn ra nhanh, trong vài phút và có thể kiểm soát nhiệt độ, pH nhằm tăng tốc quá trình tổng hợp nano bạc.

pp-sinh-hoc-ung-dung-nano-bac-agnps
ỨNG DỤNG NANO AG

Ưu điểm của phương pháp này so với các phương pháp khác là quá trình tổng hợp xanh, tránh sử dụng các dung môi hữu cơ (organic solvents) và thuốc thử độc hại ( toxic reagents). Tuy nhiên, cần lưu ý khi áp dụng phương pháp này khi tổng hợp nano bạc, vì quá trình điều chế có thể làm lây lan vi khuẩn gây bệnh, cần thận trọng khi ứng dụng trong lĩnh vực y tế.

ĐẶC TÍNH NỔI BẬT CỦA NANO BẠC (AgNPs)

1. Đặc tính kháng khuẩn – Antibacterial properties

Nano bạc (AgNPs) thể hiện tính chất kháng khuẩn mạnh là do sự thừa hưởng tính chất kháng khuẩn của nguyên tố Bạc và có diện tích hoạt động bề mặt cực lớn.

Nano Ag có tác dụng kháng khuẩn mạnh mẽ  đối với các loại vi khuẩn gây bệnh cao như vi khuẩn Gram âm (E. coli), Gram dương (S. aureus) và các chủng vi khuẩn kháng chất kháng sinh (antibiotic-resistant). Hiệu quả kháng khuẩn của nano bạc phụ thuộc vào kích thước hạt và nồng độ của chúng. Thông thường, ở nồng độ cao, Nano bạc hoạt động kháng khuẩn hiệu quả hơn nồng độ thấp. Với các hạt Nano bạc có kích thước nhỏ, Nano bạc sẽ dễ tiêu diệt các loại vi khuẩn hơn. 

pp-sinh-hoc-ung-dung-nano-bac-agnps
ỨNG DỤNG NANO AG

Về cơ bản, có thể hiểu rằng: Nano bạc – AgNPs có thể thể bám vào thành tế bào vi khuẩn và sau đó thâm nhập vào trong, gây ra sự thay đổi cấu trúc của màng tế bào và tăng tính thẩm thấu của tế bào, dẫn đến chết tế bào (Hình 6).

Sự hình thành các gốc tự do ( free radical) và gây ra tổn thương màng là một cơ chế khác của nano bạc. Ngoài ra, các hạt nano bạc – AgNPs còn có khả năng giải phóng phóng các ion bạc và tương tác với các enzyme quan trọng của vi khuẩn, các base chứa phospho, thông qua đó ức chế một số chức năng của tế bào vi khuẩn, ví dụ như làm ngăn cản quá trình phân chia tế bào hay sao chép DNA (Hình 6).

2. Đặc tính kháng nấm – Antifungal properties

Bên cạnh đặc tính kháng khuẩn, nano bạc (AgNPs) còn được biết đến với ứng dụng chống nấm hiệu quả, có khả năng ứng chế sự phát triển nhiều loại nấm, ví dụ như: Candida albicans, Candida glabrata, Candida parapsilosis, Candida krusei, and Trichophyton mentagrophytes. Nano bạc có khả năng phá vỡ màng tế bào và ức chế quá trình phát triển, nảy chồi của nấm. Cũng nhờ đặc tính này mà nano bạc được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực nông nghiệp – thuốc bảo vệ thực vật.

3. Đặc tính kháng virus –  Antiviral properties

Nano bạc đã được các nhà khoa học nghiên cứu và chứng minh, là một chất có khả năng chống virus HIV- 1, virus viêm gan B, virus hợp bào hô hấp, virus herpes simplex, virus đậu mùa. Các nhà khoa học đã phát hiện rằng, nano bạc có khả năng kháng virus tốt hơn nhiều so với muối bạc vì nano ag có thể giải phóng cả nguyên tử bạc – Ag0 (atomic) và cả ion Ag+ (ionic), trong khi muối bạc chỉ giải phóng ion Ag+.

4. Đặc tính kháng viêm – Anti-inflammatory properties

Bên cạnh ba đặc tính nổi bật kể trên, nano ag còn được biết đến với vai trò kháng viêm, trên cả người (nghiên cứu lâm sàng) và động vật. Trong nghiên cứu lâm sàng trên cơ thể người, nano bạc chứa trong băng vết thương đã giúp thúc đẩy quá trình làm lành vết thương, vết loét mãn tính (chronic leg ulcers), không những thế còn giúp làm giảm lượng vi khuẩn xung quanh vết thương và giảm nguy cơ viêm nhiễm.

ỨNG DỤNG CỦA NANO BẠC TRONG Y TẾ – SỨC KHỎE

ung-dung-nano-bac-trong-ye-te
ỨNG DỤNG NANO AG – AgNPs TRONG YE TẾ SỨC KHỎE

1. Vật liệu, dụng cụ nha khoa

Nano bạc được ứng dụng trong dụng cụ nha khoa và băng gạc. Qua các nghiên cứu, nano bạc được chứng minh là có khả năng ức chế lâu dài đối với Streptococcus mutans*, khi các dụng cụ vệ sinh răng miệng có chứa vật liệu chứa nano bạc kết hợp với nhựa composite.  

Ngoài ra, việc kết hợp sử dụng nano ag trong các vật liệu trám răng giúp tăng khả năng diệt khuẩn, ví dụ như Streptococcus milleri, S. aureus và Enterococcus faecalis. Nano bạc trong chất kết dính nha khoa giúp tăng hiệu quả kháng liên cầu khuẩn (streptococci)* nhưng không làm thay đổi đặc tính cơ học của vật liệu kết dính, vì thế được ứng dụng trong điều trị chỉnh nha (orthodontic treatments).

*Streptococcus mutans là một loại cầu khuẩn gram dương kỵ khí, thường được tìm thấy trong khoang miệng của con người và là một nguyên nhân góp phần đáng kể gây sâu răng.

*Liên cầu là các vi khuẩn Gram dương hiếu khí gây ra nhiều chứng rối loạn, bao gồm viêm họng, viêm phổi, nhiễm trùng vết thương và da, nhiễm trùng huyết, và viêm nội tâm mạc.

2. Chẩn đoán sinh học

Ngày nay, nano bạc được ứng nhiều trong chẩn đoán các bệnh liên quan đến tim mạch và ung thư. Nano bạc giúp xác định sớm đặc điểm của xơ vữa động mạch và bệnh lý tim mạch ở cấp độ phân tử và cấp độ tế bào. Việc kết hợp chẩn đoán hình ảnh sẽ giúp cho việc sử dụng thuốc hiệu quả trên từng bệnh nhân cụ thể. Bên cạnh đó, nano bạc còn có khả năng phát hiện sự tương tác giữa amyloid β-derived diffusible ligands (ADDL) và kháng thể chống ADDL (the anti-ADDL) liên quan quan đến bệnh Alzheimer.

3. Phòng ngừa lây lan dịch bệnh

Thời gian gần đây, sự gia tăng các bệnh truyền nhiễm do vi rút như Covid -19, cúm A / H5N1, cúm A / H1N1, vi rút Dengue, HIV, HBV, và các vi rút viêm não mới đang được quan tâm hàng đầu. Những căn bệnh truyền nhiễm luôn là mối đe dọa đối với sức khỏe và tinh thần con người, đặc biệt là trong tình hình đại dịch Covid-19 hiện nay. 

Để phòng tránh lây lan dịch bệnh thì việc rửa tay thường xuyên và khử khuẩn dụng cụ sinh hoạt, đồ vật, môi trường là việc làm cần thiết. Nhờ tính kháng khuẩn rất mạnh nên nano bạc được sử dụng trong các dung dịch rửa tay, khẩu trang y tế, dung dịch khử khuẩn đồ vật, môi trường. Ưu điểm khác của nano bạc là dịu da, không gây kích ứng và thân thiện với môi trường.

4. Chăm sóc vết thương

ung-dung-nano-bac-y-te
ỨNG DỤNG NANO AG TRONG YE TẾ SỨC KHỎE

Robert Burrell đã phát triển thành công sản phẩm băng vết thương nano thương mại đầu tiên trên thế giới (Acticoat ™; Smith and Nephew, London, UK) để điều trị các vết thương khác nhau, bao gồm bỏng, loét mãn tính, hoại tử biểu bì nhiễm độc (toxic epidermal necrolysis) và pemphigus*.

Nano bạc trong băng vết thương làm giảm đáng kể thời gian làm lành vết thương, trung bình giảm 3,35 ngày và còn giúp tăng khả năng diệt vi khuẩn tại vết thương bị nhiễm trùng so với sulfadiazine bạc*, nhưng không gây ra tác dụng phụ nguy hiểm. Băng vết thương chứa nano ag còn được chứng minh là có thể tăng khả năng chữa lành vết thương bỏng nhẹ.

*Pemphigus là bệnh lý thuộc nhóm bệnh da có bọng nước tự miễn, do xuất hiện tự kháng thể IgG lưu hành trong máu, gây phá huỷ liên kết giữa các tế bào biểu mô sừng (keratinocytes) tạo lên hiện tượng ly gai, hình thành phỏng nước trong lớp biểu bì da và niêm mạc.

*Silver sulfadiazine là thuốc thường được sử dụng để điều trị và ngăn ngừa nhiễm trùng do vi khuẩn ở trẻ em 2-3 tuổi trở lên bị bỏng. 

5. Cấy ghép tim mạch

Thiết bị y tế dùng để cấy ghép tim mạch đầu tiên có chứa bạc là van tim giả bằng silicon được phủ một lớp bạc, thiết bị đã được thiết kế để ngăn ngừa nguy cơ nhiễm trùng bởi các vi khuẩn bám trên van silicone, bên cạnh đó giúp giảm phản ứng viêm. Tuy nhiên, kim loại Ag có thể gây mẫn cảm, ức chế chức năng bình thường của nguyên bào sợi* (fibroblast), và dẫn đến tổn thương mô, tế bào ở người bệnh. Sau quá trình nghiên cứu, Nano Ag được xác định là đảm bảo an toàn và không độc hại trong các thiết bị y tế, không giống như bạc kim loại. Do đó, các nhà khoa học đã tổng hợp một loại nanocomposite mới với nano bạc cùng một loại carbon giống kim cương (diamond-like carbon) làm lớp phủ bề mặt cho van tim và ống đỡ tim mạnh (stent), và nhận thấy rằng bề mặt của nano composite có đặc tính kháng huyết khối*(antithrombogenic) và kháng khuẩn.

Ngoài ra, nano bạc còn được ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu và điều trị ung thư, dùng trong sản xuất lớp phủ kính áp tròng, …

*Nguyên bào sợi ( Fibroblast) là một loại tiền tế bào chuyên biệt nằm ở lớp trung bì của da, bao gồm một tế bào phân nhánh bao quanh một nhân tế bào hình elip. Là  một loại tế bào sinh học tổng hợp các cấu trúc nền của da và collagen, khung cấu trúc (stroma) cho các mô động vật, và đóng một vai trò quan trọng trong việc chữa lành vết thương.

*Huyết khối hay cục máu đông được định nghĩa là một quá trình bệnh lý do sự phát động và lan rộng bất hợp lý của các phản ứng đông cầm máu trong cơ thể dẫn đến hình thành cục máu đông trong lòng mạch máu.

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT

Hiện nay, dưới sự phát triển vượt bật của khoa học – công nghệ mà các thông tin về kích thước hạt nano có thể được phân tích, kiểm tra, đánh giá bằng nhiều phương pháp, kỹ thuật khác nhau. Dưới đây, chúng tôi liệt kê sáu phương pháp giúp đánh giá ở mức độ cấp độ tổng thể – ensamble level (E) hoặc ở cấp độ hạt nano đơn lẻ – single nano partical level (SP): :

  1. Tán xạ ánh sáng động – Dynamic light scattering (E)
  2. Ly tâm đĩa – Disc centrifugation (E)
  3. Phân tích theo dõi hạt nano – Nanoparticle tracking analysis  (SP)
  4. Cảm biến xung điện trở có thể điều chỉnh được – Tunable Resistive Pulse Sensing (SP)
  5. Kính hiển vi lực nguyên tử – Atomic force microscopy(SP)
  6. Kính hiển vi điện tử – Electron microscopy (SP)

Như đã đề cập ở trên, kích thước phổ biến của các phân tử Nano bạc (AgNPs) nằm trong khoảng từ 10-100 nm. Máy phân tích HORIBA sở hữu khả năng đo kích thước hạt ở một phạm vi rất rộng từ dưới 1 nm đến 30 mm, ở nồng độ từ 1 ppm đến 50 vol% với khả năng xác định hình dạng bắt đầu từ 1 µm. Các mẫu có thể từ bột khô đến dạng huyền phù.

Với dòng máy phân tích kích thước hạt HORIBA SZ-100Z2 có thể đo kích thước hạt trong phạm vi từ 0.3 nm – 10 µm (=10 000 nm). Dòng máy phân tích HORIBA LA-960 V2 sở hữu phạm vi phân tích rộng hơn: từ 10 nm – 3000 µm ( đo ướt) và 5000 µm ( đo khô).
Các dòng máy này sở hữu nhiều tính năng nổi bật, có khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, đồ uống, dược phẩm, nông nghiệp.

Quý anh chị cần thêm thông tin về ứng dụng và sản phẩm phân tích kích thước hạt HORIBA, có thể liên hệ với chúng tôI qua hotline: 0898 414 604 hoặc email: [email protected]

References:

1. Liangpeng Ge, Qingtao Li, Meng Wang, Jun Ouyang, Xiaojian Li, and Malcolm MQ Xing. (2014). Nanosilver particles in medical applications: synthesis, performance, and toxicity. Int. J. Nanomedicine, p. 2399—2407. doi: 10.2147/IJN.S55015

2. A. Burdușel, Oana Gherasim, Alexandru Mihai Grumezescu, Laurențiu Mogoantă, Anton Ficai, and Ecaterina Andronescu (2018). Biomedical Applications of Silver Nanoparticles: An Up-to-Date Overview. Nanomaterials (Basel). doi:10.3390/nano8090681.

NANO BẠC ( AgNPs) & ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC NÔNG NGHIỆP – THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT

NANO BẠC ( AgNPs) & ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC NÔNG NGHIỆP – THUỐC BẢO VỆ THỰC VẬT

Các hạt nano bạc – Nanosilver particles (NSPs hay AgNPs), là một trong những loại vật liệu nano hấp dẫn nhất và đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như y tế sức khỏe, nông nghiệp và nuôi trồng thủy hải sản.

Việc nano Ag được áp dụng ngày càng nhiều trong lĩnh nông nghiệp, đặc biệt là thuốc bảo vệ thực vật, khiến việc hiểu rõ hơn về nano bạc cũng như cơ chế phản ứng sinh học và độc tính tiềm ẩn của chúng ngày càng trở nên cần thiết. 

  1. Nano bạc ( AgNPs) là gì?
  2. Nano bạc ( AgNPs) được tổng hợp như thế nào?
  3. Đặc tính nổi bật của nano bạc
  4. Ứng dụng của nano bạc trong lĩnh vực y tế – sức khỏe

NANO BẠC (AgNPs) LÀ GÌ?

size-nano-bạc-redtek

Nano bạc (AgNPs) là dạng tồn tại của kim loại bạc ở kích thước nano. Nano bạc có kích thước nhỏ đến mức mà mắt thường không thể nhìn thấy được, nhưng so với kim loại bạc thì các hạt nano bạc này có tỉ lệ diện tích bề mặt lớn hơn hàng triệu lần. Do đó, các tính chất đặc hiệu của Ag, bao gồm đặc tính vật lý, hóa học và sinh học cũng vì thế được tăng lên đáng kể.

Kích thước phổ biến của các phân tử Nano Bạc nằm trong khoảng từ 10-100 nm.

Nano bạc (AgNPs) đã trở thành một trong những vật liệu nano được ứng dụng trong việc chăm sóc sức khỏe con người từ hàng trăm năm nay. Gần đây, việc ứng dụng nano bạc trong lĩnh vực y sinh được quan tâm hơn bao giờ hết, bởi vì khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, kháng virus, và cả kháng viêm của nó.

TỔNG HỢP NANO BẠC ( AgNPs) NHƯ THẾ NÀO?

Phương pháp tổng hợp nano bạc khác nhau sẽ dẫn đến sự khác biệt về kích thước, hình dạng và độ ổn định của thành phẩm nano bạc. Nhìn chung, có thể phân thành 3 phương pháp chính: tổng hợp vật lí, tổng hợp hóa học và tổng hợp sinh học.

Hình 2. Minh họa cho quá trình tổng hợp nano bạc bằng phương pháp vật lý

1. Tổng hợp vật lý

Hóa hơi/ ngưng tụ và ăn mòn bằng laser là những kỹ thuật được sử dụng để tạo nano bạc từ các mẫu kim loại.

Kỹ thuật ăn mòn bằng tia laser sử dụng tia laser cắt bỏ/ làm mòn kim loại trong dung dịch mà không cần thuốc thử hóa học, giúp thu được nano bạc tinh khiết. Cường độ và số chùm tia laser sẽ ảnh hưởng đến nồng độ và hình thái (morphology) của hạt nano bạc được tạo thành. Thời gian càng lâu và cường độ laser càng cao thì kích thước hạt càng lớn và nồng độ càng cao. Hạt nano bạc thu được thường có kích thước khoảng 10nm. 

2. Tổng hợp hóa học 

Phương pháp đồng giảm (Chemical reduction) là phương pháp phổ biến nhất để tổng hợp nano bạc AgNPs, quá trình này cần sử dụng muối bạc, chất khử và chất ổn định (đóng vai trò như chất kiểm soát sự hình thành các hạt nano bạc).

Hình 3. Chemical synthesis of nanosilver particles – Tổng hợp Nano Bạc bằng phương pháp hóa học

Trong đó, muối bạc nitrat (AgNO3) là muối bạc được chọn dùng để tổng hợp nano bạc, vì chi phí thấp và đặc tính hóa học ổn định hơn so với các loại muối khác trên thị trường. Chất khử có thể là borohydride, citrate, ascorbate và khí hydro. Trong đó, borohydride là một chất khử mạnh, dễ dàng tổng hợp nên các hạt nano có kích thước nhỏ với tốc độ khử nhanh. Phương pháp này khó thu được nano bạc – AgNPs nồng độ cao bởi vì tính không ổn định của quá trình tổng hợp ( aggregate instability). Còn chất ổn định được dùng các chất hoạt động bề mặt (surfactants) và các phối tử (ligand) hoặc polymers chứa các nhóm chức như polyvinylpyrrolidone, poly(ethylene glycol), poly(methacrylic acid), poly(methyl methacrylate),… Phương pháp này tạo ra các hạt nano bạc có kích thước phân bổ khoảng từ 10 -100nm.

Hình 4. Kiểm soát kích thước nano bạc bằng phương pháp đồng giảm

3. Phương pháp sinh học

Phương pháp sinh tổng hợp (Biosynthesis) hay còn gọi là tổng hợp xanh – green synthesis để tổng hợp nano bạc AgNPs được quan tâm ngày càng nhiều vì tính chất thân thiện với môi trường, khi sử dụng các chất khử và chất bao phủ (capping) như protein, peptides, carbohydrate, các loài vi khuẩn, nấm, nấm men tảo và thực vật.

Cơ chế của quá trình tổng hợp bằng phương pháp sinh học này bao gồm quá trình khử bằng enzyme và không dùng enzyme. Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate ( NADP+ – ở dạng oxy hóa) có thể tổng hợp nano bạc – AgNPs bằng cách khử enzyme. Đối với quá trình khử bạc không dùng enzyme, tác nhân khử và ổn định là vi sinh vật hoặc thực vật. Quá trình này diễn ra nhanh, trong vài phút và có thể kiểm soát nhiệt độ, pH nhằm tăng tốc quá trình tổng hợp nano bạc.

Hình 5. Biological (or green) synthesis of nanosilver particles – Tổng hợp Nano bạc bằng phương pháp sinh tổng hợp

Ưu điểm của phương pháp này so với các phương pháp khác là quá trình tổng hợp xanh, tránh sử dụng các dung môi hữu cơ (organic solvents) và thuốc thử độc hại ( toxic reagents). Tuy nhiên, cần lưu ý khi áp dụng phương pháp này khi tổng hợp nano bạc, vì quá trình điều chế có thể làm lây lan vi khuẩn gây bệnh, cần thận trọng khi ứng dụng trong lĩnh vực y tế.

ĐẶC TÍNH NỔI BẬT CỦA NANO BẠC (AgNPs)

1. Đặc tính kháng khuẩn – Antibacterial properties

Nano bạc (AgNPs) thể hiện tính chất kháng khuẩn mạnh là do sự thừa hưởng tính chất kháng khuẩn của nguyên tố Bạc và có diện tích hoạt động bề mặt cực lớn.

Nano Ag có tác dụng kháng khuẩn mạnh mẽ  đối với các loại vi khuẩn gây bệnh cao như vi khuẩn Gram âm (E. coli), Gram dương (S. aureus) và các chủng vi khuẩn kháng chất kháng sinh (antibiotic-resistant). Hiệu quả kháng khuẩn của nano bạc phụ thuộc vào kích thước hạt và nồng độ của chúng. Thông thường, ở nồng độ cao, Nano bạc hoạt động kháng khuẩn hiệu quả hơn nồng độ thấp. Với các hạt Nano bạc có kích thước nhỏ, Nano bạc sẽ dễ tiêu diệt các loại vi khuẩn hơn. 

Hình 6. Cơ chế kháng khuẩn của nano bạc

Về cơ bản, có thể hiểu rằng: Nano bạc – AgNPs có thể thể bám vào thành tế bào vi khuẩn và sau đó thâm nhập vào trong, gây ra sự thay đổi cấu trúc của màng tế bào và tăng tính thẩm thấu của tế bào, dẫn đến chết tế bào (Hình 6).

Sự hình thành các gốc tự do ( free radical) và gây ra tổn thương màng là một cơ chế khác của nano bạc. Ngoài ra, các hạt nano bạc – AgNPs còn có khả năng giải phóng phóng các ion bạc và tương tác với các enzyme quan trọng của vi khuẩn, các base chứa phospho, thông qua đó ức chế một số chức năng của tế bào vi khuẩn, ví dụ như làm ngăn cản quá trình phân chia tế bào hay sao chép DNA (Hình 6).

2. Đặc tính kháng nấm – Antifungal properties

Bên cạnh đặc tính kháng khuẩn, nano bạc (AgNPs) còn được biết đến với ứng dụng chống nấm hiệu quả, có khả năng ứng chế sự phát triển nhiều loại nấm, ví dụ như: Candida albicans, Candida glabrata, Candida parapsilosis, Candida krusei, and Trichophyton mentagrophytes. Nano bạc có khả năng phá vỡ màng tế bào và ức chế quá trình phát triển, nảy chồi của nấm. Cũng nhờ đặc tính này mà nano bạc được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực nông nghiệp – thuốc bảo vệ thực vật.

3. Đặc tính kháng virus –  Antiviral properties

Nano bạc đã được các nhà khoa học nghiên cứu và chứng minh, là một chất có khả năng chống virus HIV- 1, virus viêm gan B, virus hợp bào hô hấp, virus herpes simplex, virus đậu mùa. Các nhà khoa học đã phát hiện rằng, nano bạc có khả năng kháng virus tốt hơn nhiều so với muối bạc vì nano ag có thể giải phóng cả nguyên tử bạc – Ag0 (atomic) và cả ion Ag+ (ionic), trong khi muối bạc chỉ giải phóng ion Ag+.

4. Đặc tính kháng viêm – Anti-inflammatory properties

Bên cạnh ba đặc tính nổi bật kể trên, nano ag còn được biết đến với vai trò kháng viêm, trên cả người (nghiên cứu lâm sàng) và động vật. Trong nghiên cứu lâm sàng trên cơ thể người, nano bạc chứa trong băng vết thương đã giúp thúc đẩy quá trình làm lành vết thương, vết loét mãn tính (chronic leg ulcers), không những thế còn giúp làm giảm lượng vi khuẩn xung quanh vết thương và giảm nguy cơ viêm nhiễm.

ỨNG DỤNG CỦA NANO BẠC (AgNPs) TRONG NÔNG NGHIỆP

Cơ chế kháng khuẩn của Nano Bạc trong việc kiểm soát sự phát triển của mầm bệnh trên cây trồng

Các hạt nano bạc (AgNPs) có khả năng bám vào thành tế bào vi khuẩn và thâm nhập vào bên trong, gây ra những biến đổi cấu trúc trong màng tế bào vi khuẩn như làm thay đổi tính thấm của màng tế bào vi khuẩn và làm chết tế bào.

Bên cạnh đó, sẽ hình thành các “hố” trên tế bào và dẫn đến tích tụ các hạt nano trên bề mặt tế bào. Sự hình thành các gốc tự do bởi các hạt nano bạc có thể được coi là một cơ chế khác khiến tế bào vi khuẩn chết đi. Các nghiên cứu khoa học đã cho thấy rằng có sự hình thành các gốc tự do khi Nano bạc tiếp xúc với vi khuẩn và các gốc tự do này làm cho màng tế bảo trở nên rỗng xốp và cuối cùng dẫn đến chết tế bào.

Các nhà nghiên cứu cũng cho rằng: đã có sự giải phóng các ion Ag+ trong quá trình nano ag ức chế mầm bệnh trên cây, các ion này có đặc tính tương tác với nhóm -SH của nhiều enzyme quan trọng trong tế bào và bất hoạt chúng. Khi tế bào vi khuẩn tiếp xúc với các ion bạc, do enzyme đã bị bất hoạt dẫn đến nhiều chức năng bị ức chế và dẫn đến làm hỏng tế bào, hình thành các nhóm oxy phản ứng – Reactive oxygen species (ROS)* tấn công ngược lại các tế bào của vi khuẩn.

*Reactive oxygen species (ROS): là các hóa chất có tính phản ứng cao được hình thành từ O₂. Ví dụ như peroxit, superoxit, gốc hydroxyl, oxy đơn và oxy alpha.

ung-dung-nano-bac-agnps-trong-NONG-NGHIEP
ỨNG DỤNG NANO BẠC TRONG NÔNG NGHIỆP

Ứng dụng cơ bản của Nano Bạc (AgNPs) trong lĩnh vực nông nghiệp – BVTV

  • Nano bạc có khả năng tiêu diệt vi khuẩn, diệt virus, chống nấm, khử mùi hiệu quả: Nano Bạc được biết đến với công dụng giúp trừ sạch bệnh: xoắn đọt, quăn lá, héo xanh, héo rũ vi khuẩn, đặc trị nấm Phytopthora, Fusarium, trị nấm quả, nấm hồng, rỉ sắt, phấn trắng, đốm dầu vi khuẩn cứng trái, loét trái, thối quả, cháy bạc lá, chống bệnh tiêu điên, lở cổ rễ, …
  • Nano bạc không cho vi khuẩn có cơ hội tạo ra tính kháng thuốc. Do đó AgNPs có thể sử dụng thường xuyên lâu dài mà không phải thay thế các chế phẩm (thuốc) diệt khuẩn khác.
  • Nano bạc không có hại cho sức khỏe con người với liều lượng cho phép, không có phụ gia hóa chất, không gây tồn dư các chất hóa học độc hại trên nông sản sau thu hoạch.
  • Có khả năng phân tán ổn định trong các loại dung môi khác nhau như nước, benzen hay toluen.
  • Độ bền hóa học cao, không bị biến đổi dưới các tác nhân oxy hóa khử thông thường của môi trường. Thời hạn sử dụng (bảo quản) của nano bạc tương đối dài từ 2-3 năm.
  • Đảm bảo hiệu quả khi sử dụng vì nano bạc có kích thước vô cùng nhỏ nên khi phun qua lá, các hạt nano bạc dễ dàng bám dính trên các kẽ lá, giúp dễ thẩm thấu vào tế bào lá.

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT

Hiện nay, dưới sự phát triển vượt bật của khoa học – công nghệ mà các thông tin về kích thước hạt nano có thể được phân tích, kiểm tra, đánh giá bằng nhiều phương pháp, kỹ thuật khác nhau. Dưới đây, chúng tôi liệt kê sáu phương pháp giúp đánh giá ở mức độ cấp độ tổng thể – ensamble level (E) hoặc ở cấp độ hạt nano đơn lẻ – single nano partical level (SP): :

  1. Tán xạ ánh sáng động – Dynamic light scattering (E)
  2. Ly tâm đĩa – Disc centrifugation (E)
  3. Phân tích theo dõi hạt nano – Nanoparticle tracking analysis  (SP)
  4. Cảm biến xung điện trở có thể điều chỉnh được – Tunable Resistive Pulse Sensing (SP)
  5. Kính hiển vi lực nguyên tử – Atomic force microscopy(SP)
  6. Kính hiển vi điện tử – Electron microscopy (SP)

Như đã đề cập ở trên, kích thước phổ biến của các phân tử Nano bạc (AgNPs) nằm trong khoảng từ 10-100 nm. Máy phân tích HORIBA sở hữu khả năng đo kích thước hạt ở một phạm vi rất rộng từ dưới 1 nm đến 30 mm, ở nồng độ từ 1 ppm đến 50 vol% với khả năng xác định hình dạng bắt đầu từ 1 µm. Các mẫu có thể từ bột khô đến dạng huyền phù.

Với dòng máy phân tích kích thước hạt HORIBA SZ-100Z2 có thể đo kích thước hạt trong phạm vi từ 0.3 nm – 10 µm (=10 000 nm). Dòng máy phân tích HORIBA LA-960 V2 sở hữu phạm vi phân tích rộng hơn: từ 10 nm – 3000 µm ( đo ướt) và 5000 µm ( đo khô).
Các dòng máy này sở hữu nhiều tính năng nổi bật, có khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như thực phẩm, đồ uống, dược phẩm, nông nghiệp.

Quý anh chị cần thêm thông tin về ứng dụng và sản phẩm phân tích kích thước hạt HORIBA, có thể liên hệ với chúng tôI qua hotline: 0898 414 604 hoặc email: [email protected]

References:

  1. Nomita Gupta, Chandrama Prakash Upadhyaya, Amar Singh, Kamel A. Abd-Elsalam, and Ram Prasad (2018). Applications of Silver Nanoparticles in Plant Protection. Nanobiotechnology Applications in Plant Protection. DOI: 10.1007/978-3-319-91161-8_9
  2. Liangpeng Ge, Qingtao Li, Meng Wang, Jun Ouyang, Xiaojian Li, and Malcolm MQ Xing. (2014). Nanosilver particles in medical applications: synthesis, performance, and toxicity. Int. J. Nanomedicine, p. 2399—2407. doi: 10.2147/IJN.S55015
  3. A. Burdușel, Oana Gherasim, Alexandru Mihai Grumezescu, Laurențiu Mogoantă, Anton Ficai, and Ecaterina Andronescu (2018). Biomedical Applications of Silver Nanoparticles: An Up-to-Date Overview. Nanomaterials (Basel). doi:10.3390/nano8090681.

ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH, KIỂM TRA KÍCH THƯỚC HẠT TRONG MAYONNAISE

ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH, KIỂM TRA KÍCH THƯỚC HẠT TRONG MAYONNAISE

ỨNG DỤNG PHÂN TÍCH, KIỂM TRA KÍCH THƯỚC HẠT TRONG MAYONNAISE

Các thành phần cơ bản của mayonnaise bao gồm dầu, trứng, giấm và muối, mayonaise chứa nhiều calo. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu vai trò quan trọng của kích thước hạt trong việc hình thành các sản phẩm mayonnaise và mayo và những thay đổi tác động, ảnh hưởng đến hương vị của sốt mayonnaise như thế nào.

Mayonnaise là một trong những loại gia vị phổ biến nhất trên toàn thế giới và được chế biến theo nhiều cách khác nhau. Phương pháp cơ bản là tạo hỗn hợp nhũ tương dầu trong nước, được làm từ lòng đỏ trứng, một loại axit như giấm, nước cốt chanh, dầu và muối. Lòng đỏ trứng là thành phần chính vì khả năng nhũ hóa cao do có các phospholipid và lipoprotein (LDL và HDL). Lòng đỏ trứng cũng đóng góp 6mg cholesterol cho mỗi thìa sốt mayonnaise. Bằng cách khử mỡ, dầu chiếm 65% khối lượng của mayonnaise. Điều này tương đương với 10 mg chất béo trong mỗi muỗng canh, hoặc 100 trong số 2000 calo được khuyến nghị hàng ngày.

Khi những người tiêu dùng có ý thức về sức khỏe, họ bắt đầu xem xét kỹ lưỡng hơn về các thành phần trên mục Nutrition Facts Labels, các nhà sản xuất phải nỗ lực để tạo ra một sản phẩm mayonnaise có hàm lượng cholesterol thấp hơn, lượng calo thấp hơn và hàm lượng dầu tốt cho sức khỏe nhiều hơn nhưng vẫn duy trì hương vị như cũ và cảm giác vừa miệng cho khách hàng.

Tính chất hóa lý của Mayonnaise và tầm quan trọng của kích thước hạt

Có bảy đặc tính hóa lý của mayonnaise được xem là những yếu tố chính để đánh giá nhu cầu tiêu thụ sản phẩm của người tiêu dùng đối với sản phẩm: 

1. Độ ổn định của nhũ tương

2. Tính chất lưu biến (spreadability)

3. Đặc điểm cảm quan ( như hương vị, màu sắc, kết cấu, hình thức,…)

4. Sự phân bố kích thước hạt

5. pH

6. Hàm lượng cholesterol

7. Microstructure

Việc đảm bảo sự cân bằng giữa các yếu tố này là thách thức đối với các nhà sản xuất. Ví dụ, loại bỏ trứng khỏi công thức mayonnaise làm giảm đáng kể hàm lượng cholesterol, nhưng nó cũng loại bỏ chất nhũ hóa quan trọng giữ dầu và nước lại với nhau. Phải sử dụng một chất nhũ hóa “bắt chước” trứng thích hợp ví dụ như chất cô lập protein đậu nành hoặc protein từ hạt đậu, để duy trì sự ổn định của nhũ tương trong sản phẩm. Tuy nhiên, protein đậu hoặc đậu nành hoạt động kém hơn. Do đó, một chất làm đặc phải được thêm vào để giữ lại các đặc tính lưu biến trong sản phẩm. Dầu ô liu nguyên chất được coi là tốt cho sức khỏe hơn so với dầu hạt cải hoặc dầu đậu nành, nhưng khi dùng dầu ô liu thì độ đặc và độ cứng lại thấp hơn so với 2 loại còn lại.

Để đảm bảo hương vị của sản phẩm tốt và đáp ứng các yêu cầu cảm quan của khách hàng đối với thương hiệu, yếu tố quan trọng nhất vẫn là phân bố kích thước hạt vì nó kiểm soát độ ổn định của nhũ tương, đặc tính lưu biến và các đặc điểm cảm quan. Xác định kích thước hạt trong quá trình xây dựng công thức và trong quy trình công nghệ sản xuất maiyo là những yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng mayonnaise đầu ra.

Nguyên liệu và Phương pháp 

Bốn lọ mayonnaise bán sẵn trên thị trường đã được mua về và tiến hành thử nghiệm. (Hai trong số đó là mayo thuần chay hàm lượng thấp trứng). Dữ liệu được thu thập bằng máy phân tích kích thước hạt nhiễu xạ laser HORIBA LA-960 với phương pháp thử nghiệm phân tích sau:

  • Chỉ số khúc xạ: 1,46 | Imaginary (absorption): 0.001i 
  • Lưu chất phân tán – Nước khử ion (Deionized water)
  • Tốc độ bơm – Tốc độ bơm nhẹ nhàng ở mức 1-3 để tránh gián đoạn nhũ tương

Kết quả phân tích

Để xác định phạm vi kích thước hạt tối ưu theo mayonnaise thật, một loại mayonnaise có chứa trứng thông thường không thương hiệu (generic egg-containing mayonnaise) đã được mua về và thử nghiệm trên thiết bị phân tích kích thước hạt LA-960. Kết quả phân tích của loại mayonnaise này cùng với loại mayonnaise thuần chay được ưa chuộng (popular vegan mayo) và mayonnaise từ dầu bơ (avocado oil mayonnaise) được đem ra so sánh. Thu được kết quả là kích thước giọt trung bình lý tưởng cho mayonnaise, bất kể nguyên liệu nào được sử dụng, đều nằm trong khoảng 10-13 µm (Hình 1).

Hình 1.Phạm vi kích thước hạt đã được tối ưu trong 3 mẫu mayo theo công thức sản xuất khác nhau bằng máy phân tích kích thước tán xạ laser LA-960 ( mẫu cũ).

Mayo thuần chay “được ưa chuộng” (popular vegan mayo) thể hiện sự phân bố kích thước hạt tuân theo phân phối Gauss, trong khi loại mayonaises còn lại hiển thị sự phân phối kích thước hạt tuân theo phân phối nhị thức ( binomial distribution) và các hạt có kích thước khá lớn, phân bố kéo dài đến 800 µm (Hình 2).

Hình 2. Sự phân bố kích thước hạt của 2 mẫu mayonnaise: market-leading vegan mayo (đỏ) và generic vegan mayo (xanh).

Kích thước hạt trung bình của loại mayo thuần chay không thương hiệu (generic vegan mayo) lớn gấp năm lần so với loại mayonnaise thuần chay được dùng phổ biến (popular vegan mayo). Sự hiện diện của các hạt lớn hơn 30 µm thường gây cảm giác không ngon miệng và thường dẫn đến thời hạn sử dụng ngắn hơn.

Kết quả phân tích cho thấy khi hai loại mayo thuần chay (vegan mayo) được trộn với nước. Có thể nhìn thấy những cục lớn nổi trên mặt của loại mayonnaise thuần chay “no brand”, trong khi không có cục lợn cợn nào xuất hiện đối với loại mayo thuần chay có thương hiệu (Hình 3).

Hình 3. Sự khác biệt về khả năng phân tán của sốt mayo trong 2 mẫu thử trong nước: mayo thuần chay có thương hiệu ( trái) và loại “generic” ( phải)

HORIBA LA-960V2 SZ-100Z2 – Lựa chọn đáng tin cậy và hữu hiệu cho quá trình phân tích, kiểm tra kích thước hạt trong sản phẩm mayonnaise

Nghiên cứu này cho thấy hiệu quả của kỹ thuật tán xạ laser LA-960V2 của HORIBA trong việc xác định phạm vi kích thước hạt tối ưu cho mayonnaise và đặc biệt là tầm quan trọng của việc sử dụng dữ liệu kích thước hạt để dự đoán độ ổn định của nhũ tương, tính chất lưu biến và các đặc điểm cảm quan cho thành phẩm, trước khi đến tay người tiêu dùng. Người tiêu dùng ngày nay sẵn sàng trả một mức giá cao cho một sản phẩm cải tiến được cho là “lành mạnh hơn – an toàn hơn” nếu kích thước hạt được giữ nguyên, vẫn đảm bảo hương vị, hình thức sản phẩm và cảm giác ngon miệng khi dùng.

Tìm hiểu thêm về ứng dụng phân tích kích thước hạt trong ngành dược phẩm tại đây.

Tìm hiểu thêm về các dòng thiết bị phân tích kích thước hạt tán xạ ánh sáng động DLS HORIBA.

MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT NANO HORIBA SZ-100Z2
may_phan_tich_kich_thuoc_hat_csm_SZ-100V2_
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT NANO HORIBA – SZ-100S2

Tìm hiểu thêm về các dòng thiết bị phân tích kích thước hạt tán xạ laser HORIBA.

may-phan-tich-kich-thuoc-hat-LA350
MÁY PHÂN TÍCH KÍCH THƯỚC HẠT LA-350 HORIBA
MAY-PHAN-TICH-CƠ-HAT-LA960V2
MÁY PHÂN TÍCH CỠ HẠT TÁN XẠ LASER LA-960V2

Quý anh chị cần thêm thông tin về ứng dụng và sản phẩm phân tích kích thước hạt HORIBA, có thể liên hệ với chúng tôI qua hotline: 0898 414 604 hoặc email: [email protected]