Chế tạo gel nhũ dầu cọ đỏ sử dụng tinh bột thực vật

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật phân tích công nghệ thực phẩm fabrication of red palm oil emulsion gel using combination of plant based, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất

• Tác giả: Huynh Thi Phuong Uyen
• Người hướng dẫn: Prof. Tan Chin Ping
• Trường học: Nong Lam University
• Chuyên ngành: Food Technology
• Đề tài: Nghiên cứu chế tạo gel nhũ dầu cọ đỏ từ tinh bột thực vật
• Loại tài liệu: Thesis
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Ho Chi Minh City

Mục lục chi tiết

• ACKNOWLEDGEMENT
• ABSTRACT
• 1. CHAPTER 1: INTRODUCTION
• 2. CHAPTER 2: LITERATURE REVIEW
• 3. CHAPTER 3: MATERIALS AND METHODS
• 4. CHAPTER 4: RESULT AND DISCUSSION
• 5. CHAPTER 5: CONCLUSION AND RECOMMENDATION
• APPENDICES

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Chế Tạo Gel Nhũ Dầu Cọ Đỏ Giá Trị Tiềm Năng

Nghiên cứu chế tạo gel nhũ dầu cọ đỏ từ tinh bột thực vật đang thu hút sự chú ý lớn. Xu hướng sử dụng gel nhũ có nguồn gốc thực vật, đặc biệt là từ dầu cọ đỏ, mở ra hướng đi mới trong ngành thực phẩm và mỹ phẩm. Dầu cọ đỏ chứa nhiều phytonutrient quan trọng như carotene và vitamin E, mang lại lợi ích sức khỏe đáng kể. Các gel nhũ này không chỉ giảm hàm lượng chất béo mà còn là phương tiện tuyệt vời để vận chuyển các thành phần chức năng thông qua việc encapsulation. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng kết hợp tinh bột ngô và tinh bột khoai tây làm chất tạo gel, nhằm tối ưu hóa đặc tính của gel nhũ dầu cọ đỏ. Các yếu tố như nồng độ tinh bột, tỷ lệ giữa hai loại tinh bột, và nhiệt độ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Việc kiểm soát các yếu tố này là chìa khóa để tạo ra gel nhũ ổn định và hiệu quả.

1.1. Tầm Quan Trọng của Gel Nhũ Dầu Cọ Đỏ Trong Thực Phẩm Giảm Béo

Nhu cầu về các sản phẩm thực phẩm giảm béo đang gia tăng do sự gia tăng các bệnh liên quan đến chế độ ăn uống như tiểu đường và béo phì. Gel nhũ dầu cọ đỏ đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra cấu trúc và cảm quan mong muốn cho các sản phẩm này. Gel nhũ có thể thay thế chất béo, giảm lượng calo, đồng thời cung cấp các dưỡng chất từ dầu cọ đỏ. Điều này làm cho gel nhũ trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho các nhà sản xuất thực phẩm và người tiêu dùng quan tâm đến sức khỏe.

1.2. Ứng Dụng Tiềm Năng Của Gel Nhũ Dầu Cọ Đỏ Trong Mỹ Phẩm và Dược Phẩm

Gel nhũ dầu cọ đỏ không chỉ giới hạn trong ngành thực phẩm. Khả năng encapsulation của gel nhũ mở ra tiềm năng ứng dụng trong mỹ phẩm và dược phẩm. Các thành phần hoạt tính có thể được bảo vệ và vận chuyển hiệu quả đến các tế bào đích. Dầu cọ đỏ với các phytonutrient của nó có thể được đưa vào các sản phẩm chăm sóc da và thuốc uống. Điều này làm tăng tính bioavailability và hiệu quả của các sản phẩm.

II. Thách Thức Trong Chế Tạo Gel Nhũ Dầu Cọ Đỏ Ổn Định Cần Giải Pháp

Việc chế tạo gel nhũ dầu cọ đỏ ổn định từ tinh bột thực vật đối mặt với nhiều thách thức. Một trong những thách thức lớn nhất là duy trì sự ổn định của nhũ tương và gel trong quá trình bảo quản. Các yếu tố như nhiệt độ, ánh sáng, và thời gian có thể ảnh hưởng đến độ ổn định của gel, dẫn đến sự tách pha, thay đổi cấu trúc, và giảm chất lượng sản phẩm. Việc lựa chọn chất nhũ hóa và chất ổn định phù hợp, cũng như tối ưu hóa quy trình chế tạo gel, là rất quan trọng để vượt qua những thách thức này. Nghiên cứu cần tập trung vào việc cải thiện độ ổn định gel và duy trì các đặc tính của dầu cọ đỏ.

2.1. Ảnh Hưởng Của Tinh Bột Đến Cấu Trúc Và Độ Bền Của Gel Nhũ

Loại và nồng độ tinh bột ảnh hưởng đáng kể đến cấu trúc gel và độ bền của gel nhũ. Tinh bột khoai tây và tinh bột ngô có các đặc tính khác nhau, và việc kết hợp chúng có thể tạo ra sự tương tác phức tạp. Kích thước hạt nhũ tương và viscosity gel cũng bị ảnh hưởng bởi loại và nồng độ tinh bột. Nghiên cứu cần đánh giá tác động của các yếu tố này để tối ưu hóa công thức gel nhũ.

2.2. Các Yếu Tố Môi Trường Ảnh Hưởng Đến Độ Ổn Định Gel Nhũ Dầu Cọ Đỏ

Các yếu tố môi trường như nhiệt độ, ánh sáng và oxy có thể gây ra sự suy giảm chất lượng của gel nhũ dầu cọ đỏ. Nhiệt độ cao có thể dẫn đến sự tách pha và thay đổi cấu trúc gel. Ánh sáng và oxy có thể gây ra sự oxy hóa của dầu cọ đỏ, làm giảm giá trị dinh dưỡng và thay đổi màu sắc của sản phẩm. Việc sử dụng các biện pháp bảo vệ như bao bì kín khí và chất chống oxy hóa có thể giúp kéo dài tuổi thọ của gel nhũ.

2.3. Khó khăn trong việc tối ưu hóa công thức và quy trình sản xuất.

Để sản xuất được gel nhũ dầu cọ đỏ đạt chất lượng tốt, đòi hỏi cần tối ưu hóa các thông số kỹ thuật trong công thức và quy trình sản xuất. Việc này tốn kém nhiều thời gian, chi phí, và yêu cầu đội ngũ nghiên cứu có chuyên môn sâu. Vì vậy, cần có những nghiên cứu bài bản, và phân tích kỹ lưỡng để tìm ra công thức và quy trình sản xuất tối ưu nhất.

III. Phương Pháp Chế Tạo Gel Nhũ Dầu Cọ Đỏ Kết Hợp Tinh Bột

Nghiên cứu này tập trung vào phương pháp nghiên cứu gel bằng cách kết hợp tinh bột khoai tây và tinh bột ngô để tạo ra gel nhũ dầu cọ đỏ. Tinh bột được sử dụng như một chất tạo gel tự nhiên, thay thế cho các chất tạo gel tổng hợp. Quy trình chế tạo gel bao gồm các bước như chuẩn bị nhũ tương dầu cọ đỏ, starch extraction, trộn tinh bột vào nhũ tương, và gia nhiệt để tạo thành gel. Các thông số như tỷ lệ giữa tinh bột khoai tây và tinh bột ngô, nồng độ tinh bột, nhiệt độ và thời gian gia nhiệt được điều chỉnh để tối ưu hóa đặc tính của gel nhũ. High-Pressure Homogenization PROCESS có thể được sử dụng để cải thiện kích thước và độ ổn định của hạt nhũ tương.

3.1. Tối Ưu Hóa Tỷ Lệ Tinh Bột Khoai Tây Và Tinh Bột Ngô Trong Gel Nhũ

Tỷ lệ giữa tinh bột khoai tây và tinh bột ngô có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc và đặc tính của gel nhũ. Tinh bột khoai tây có khả năng tạo gel mạnh hơn, nhưng gel tạo ra có thể không ổn định bằng tinh bột ngô. Việc kết hợp hai loại tinh bột này có thể tạo ra sự cân bằng giữa độ cứng và độ ổn định của gel nhũ. Nghiên cứu cần xác định tỷ lệ tối ưu để đạt được các đặc tính mong muốn.

3.2. Ảnh Hưởng Của Gia Nhiệt Đến Quá Trình Tạo Gel Và Cấu Trúc Gel Nhũ

Gia nhiệt là một bước quan trọng trong quy trình chế tạo gel. Nhiệt độ và thời gian gia nhiệt ảnh hưởng đến quá trình gelatin hóa của tinh bột và sự hình thành cấu trúc gel. Gia nhiệt quá mức có thể dẫn đến sự phá vỡ cấu trúc tinh bột, trong khi gia nhiệt không đủ có thể không tạo ra gel hoàn chỉnh. Việc kiểm soát nhiệt độ và thời gian gia nhiệt là rất quan trọng để tạo ra gel nhũ có cấu trúc và đặc tính mong muốn.

IV. Ứng Dụng và Kết Quả Nghiên Cứu Gel Nhũ Dầu Cọ Đỏ Tiềm Năng Rõ Rệt

Nghiên cứu về gel nhũ dầu cọ đỏ từ tinh bột thực vật đã mang lại những kết quả hứa hẹn về khả năng ứng dụng trong thực phẩm và mỹ phẩm. Các kết quả cho thấy rằng việc sử dụng kết hợp tinh bột khoai tây và tinh bột ngô có thể tạo ra gel nhũ có đặc tính tốt về cấu trúc, độ ổn định, và khả năng giữ nước. Water Holding Capacity, texture characteris, và Scanning electron microscopy (SEM) được sử dụng để đánh giá chất lượng của gel nhũ. Ứng dụng mỹ phẩm và ứng dụng dược phẩm là những lĩnh vực tiềm năng cho gel nhũ dầu cọ đỏ.

4.1. Đánh Giá Khả Năng Giữ Nước Của Gel Nhũ Dầu Cọ Đỏ

Water Holding Capacity (WHC) là một chỉ số quan trọng đánh giá khả năng của gel nhũ trong việc giữ nước. WHC cao cho thấy gel nhũ có cấu trúc tốt và ít bị tách nước trong quá trình bảo quản. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ tinh bột và tỷ lệ giữa tinh bột khoai tây và tinh bột ngô ảnh hưởng đến WHC của gel nhũ. Việc tối ưu hóa các yếu tố này có thể cải thiện WHC và kéo dài tuổi thọ của sản phẩm.

4.2. Phân Tích Cấu Trúc Và Hình Thái Của Gel Nhũ Dầu Cọ Đỏ Bằng SEM

Kỹ thuật Scanning electron microscopy (SEM) được sử dụng để quan sát cấu trúc gel và hình thái của hạt nhũ tương trong gel nhũ. SEM cho phép đánh giá sự phân bố của dầu cọ đỏ trong gel, cũng như kích thước và hình dạng của các lỗ rỗng trong cấu trúc gel. Các kết quả SEM có thể cung cấp thông tin quan trọng về mối quan hệ giữa cấu trúc và đặc tính của gel nhũ.

V. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Gel Nhũ Dầu Cọ Đỏ

Nghiên cứu này đã chứng minh tiềm năng của việc sử dụng tinh bột thực vật để chế tạo gel nhũ dầu cọ đỏ. Việc kết hợp tinh bột khoai tây và tinh bột ngô cho phép tạo ra gel nhũ có đặc tính tốt về cấu trúc, độ ổn định, và khả năng giữ nước. Tuy nhiên, cần có thêm nghiên cứu để tối ưu hóa công thức và quy trình chế tạo gel, cũng như đánh giá tác động của các yếu tố khác như pH, độ mặn, và sự hiện diện của các thành phần khác. Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc ứng dụng gel nhũ trong các sản phẩm thực phẩm cụ thể, cũng như đánh giá tác động của gel nhũ dầu cọ đỏ đến sức khỏe.

5.1. Đề Xuất Cải Tiến Quy Trình Chế Tạo Gel Nhũ Dầu Cọ Đỏ

Để cải thiện chất lượng và độ ổn định của gel nhũ dầu cọ đỏ, cần đề xuất các cải tiến trong quy trình chế tạo gel. Điều này có thể bao gồm việc sử dụng các kỹ thuật trộn tiên tiến, kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ và thời gian gia nhiệt, cũng như sử dụng các chất nhũ hóa và chất ổn định hiệu quả hơn. Ngoài ra, cần nghiên cứu về ảnh hưởng của các yếu tố như pH và độ mặn đến cấu trúc và độ ổn định của gel nhũ.

5.2. Nghiên Cứu Về Khả Năng Ứng Dụng Rộng Rãi Của Gel Nhũ Dầu Cọ Đỏ

Cần có thêm nghiên cứu về khả năng ứng dụng gel nhũ trong các sản phẩm thực phẩm cụ thể. Điều này có thể bao gồm việc sử dụng gel nhũ để thay thế chất béo trong các sản phẩm thịt, sữa, và bánh kẹo, cũng như sử dụng gel nhũ để vận chuyển các thành phần chức năng như vitamin và khoáng chất. Ngoài ra, cần đánh giá tác động của gel nhũ dầu cọ đỏ đến sức khỏe, bao gồm tác động đến hệ tiêu hóa, hấp thụ dinh dưỡng, và phòng ngừa bệnh tật.

VI. Bí Quyết Chọn Tinh Bột Thực Vật Cho Gel Nhũ Dầu Cọ Đỏ Cách Nào

Để có gel nhũ dầu cọ đỏ chất lượng, việc lựa chọn tinh bột thực vật phù hợp là then chốt. Không phải loại tinh bột nào cũng tương thích và mang lại hiệu quả như mong đợi. Một số loại tinh bột có thể tạo ra gel quá cứng hoặc quá mềm, hoặc không ổn định theo thời gian. Việc hiểu rõ đặc tính của từng loại tinh bột và cách chúng tương tác với dầu cọ đỏ là vô cùng quan trọng. Botanical starch từ nhiều nguồn khác nhau có thể mang lại những kết quả khác biệt.

6.1. So Sánh Đặc Tính Gel Của Các Loại Tinh Bột Thực Vật Phổ Biến

Nhiều loại tinh bột thực vật có thể được sử dụng để chế tạo gel, nhưng mỗi loại có những đặc tính riêng. Tinh bột khoai tây tạo ra gel trong suốt và mềm mại, trong khi tinh bột ngô tạo ra gel đục hơn và cứng hơn. Tinh bột sắn lại có khả năng chịu nhiệt tốt hơn. Việc so sánh các đặc tính này giúp nhà nghiên cứu lựa chọn loại tinh bột phù hợp với mục tiêu sản phẩm.

6.2. Bí Quyết Pha Trộn Tinh Bột Để Tối Ưu Cấu Trúc Và Độ Ổn Định Gel

Trong nhiều trường hợp, việc pha trộn nhiều loại tinh bột với nhau có thể mang lại kết quả tốt hơn so với việc sử dụng một loại duy nhất. Ví dụ, pha trộn tinh bột khoai tây và tinh bột ngô có thể tạo ra sự cân bằng giữa độ mềm và độ cứng của gel. Bí quyết nằm ở việc tìm ra tỷ lệ pha trộn tối ưu để đạt được cấu trúc gel và độ ổn định mong muốn.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Thị trường thực phẩm toàn cầu đang chứng kiến sự chuyển dịch mạnh mẽ hướng tới các sản phẩm giảm béo và thuần thực vật nhằm đối phó với tình trạng béo phì cùng các bệnh lý tim mạch, vốn ảnh hưởng đến hơn 42% dân số trưởng thành tại nhiều quốc gia đang phát triển. Dầu cọ đỏ (Red Palm Oil - RPO) nổi lên như một nguồn dưỡng chất tự nhiên giàu giá trị sinh học với hàm lượng carotenoids đạt khoảng 600-750 ppm và vitamin E (bao gồm tocopherol và tocotrienol) đạt 717-863 ppm, đi kèm cấu trúc acid béo cân bằng gồm khoảng 50% acid béo bão hòa, 40% acid béo không bão hòa đơn và 10% acid béo không bão hòa đa. Tại các nước Đông Nam Á như Malaysia và Indonesia, ngành công nghiệp dầu cọ mang lại giá trị xuất khẩu vượt hơn 67 tỷ RM mỗi năm, khẳng định vị thế nông sản chiến lược.

Tuy nhiên, việc tích hợp dầu cọ đỏ vào các cấu trúc thực phẩm bán rắn thay thế mỡ động vật mà vẫn bảo toàn hoạt tính chống oxy hóa đòi hỏi các giải pháp công nghệ tạo cấu trúc tiên tiến. Vấn đề cốt lõi của nghiên cứu là thiết lập công nghệ chế tạo hệ gel nhũ tương (emulsion gel) từ dầu cọ đỏ sử dụng phức hợp tinh bột thực vật làm chất tạo gel thân thiện với môi trường, hướng đến xu hướng nhãn sạch (clean label).

Mục tiêu cụ thể của luận văn tập trung vào việc đánh giá tác động của nồng độ tinh bột (10%, 15%, 20%) và tỷ lệ phối trộn giữa tinh bột bắp (CS) cùng tinh bột khoai tây (PS) đối với các đặc tính hóa lý, cấu trúc và hình thái vi mô của hệ gel. Đồng thời, nghiên cứu tiến hành theo dõi độ ổn định bảo quản trong chu kỳ 30 ngày ở hai điều kiện nhiệt độ 4°C và 25°C. Đề tài được triển khai hoàn chỉnh trong năm 2024 tại Khoa Kỹ thuật Hóa học và Công nghệ Thực phẩm thuộc Đại học Nông Lâm TP.HCM phối hợp cùng Đại học Putra Malaysia. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng với khả năng giữ nước của gel duy trì trên 90%, mở ra tiềm năng thương mại hóa các dòng sản phẩm phô mai thực vật cao cấp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên hai nền tảng lý thuyết chính: lý thuyết cấu trúc hệ keo - nhũ tương dầu trong nước (O/W) và lý thuyết mạng lưới gel polymer sinh học từ polysaccharide - protein. Hệ gel nhũ tương hình thành khi các giọt dầu phân tán kích thước micromet được cố định bên trong một mạng lưới polymer ba chiều liên tục của pha nước, giúp ngăn chặn hiện tượng tách pha, kết tụ hoặc nổi váng.

Quá trình tạo gel nhiệt của tinh bột đóng vai trò quyết định cấu trúc. Tinh bột khoai tây chứa khoảng 20-33% amylose với các liên kết phosphate tự nhiên tạo độ nhớt cao, khả năng trương nở mạnh và gel trong suốt. Ngược lại, tinh bột bắp chứa khoảng 25% amylose mạch thẳng và 75% amylopectin phân nhánh cao, giúp tăng cường độ cứng và liên kết khung mạng. Khi kết hợp hai loại tinh bột, chuỗi amylose mạch thẳng khuếch tán ra khỏi hạt tinh bột trong quá trình gia nhiệt ở 90°C sẽ tương tác với lipid của dầu cọ đỏ để tạo thành các phức hợp amylose-lipid xoắn ốc kỵ nước, gia tăng độ bền nhiệt và hạn chế quá trình thoái hóa tinh bột. Các khái niệm kỹ thuật cốt lõi được định lượng gồm: Khả năng giữ nước (WHC), Hoạt độ nước (aw), Độ bền cấu trúc thông qua phân tích kết cấu (TPA) và Cấu trúc vi mô qua kính hiển vi điện tử quét (SEM).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn nguyên liệu phục vụ nghiên cứu gồm dầu cọ đỏ tinh chế có nguồn gốc từ Malaysia, đạm whey cô lập (WPI) thương mại BiPRO từ Davisco Foods International, cùng tinh bột bắp và tinh bột khoai tây chuẩn thực phẩm Bestari. Quy trình tạo mẫu sử dụng cỡ mẫu cố định với các mẻ nhũ tương tỷ lệ dầu : nước là 1:9 (khối lượng/khối lượng). Pha nước chứa 2% khối lượng WPI được hòa tan hoàn toàn bằng máy khuấy từ ở tốc độ 750 vòng/phút qua đêm.

Quy trình chế tạo trải qua hai giai đoạn công nghệ chính:

1. Tạo nhũ tương thô bằng máy phân tán tốc độ cao ở 7000 vòng/phút trong 5 phút, tiếp nối bằng quá trình đồng hóa áp suất cao (High-Pressure Homogenization - HPH) ở mức áp suất 500 bar qua 3 chu kỳ liên tiếp để làm mịn kích thước giọt dầu.
2. Phối trộn huyền phù tinh bột ở 3 mức nồng độ (10%, 15%, 20%) với 5 tỷ lệ bắp:khoai tây (0:100, 25:75, 50:50, 75:25, 100:0), gia nhiệt cách thủy ở 90°C trong 15 phút để hồ hóa hoàn toàn, sau đó làm nguội và ủ ở 4°C qua đêm nhằm định hình cấu trúc gel.

Các mẫu tối ưu được chia thành hai lô thử nghiệm: một lô có xử lý siêu âm công suất 700W trong 15 phút và một lô đối chứng, bảo quản song song ở 4°C và 25°C trong 30 ngày. Toàn bộ phép đo được thực hiện lặp lại hai lần độc lập (duplicate). Dữ liệu được phân tích phương sai hai nhân tố (Two-way ANOVA) và so sánh sự khác biệt có ý nghĩa thống kê bằng phép thử Tukey ở mức ý nghĩa p < 0,05.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thử nghiệm đảo ngược ống nghiệm cho thấy tỷ lệ phối trộn giữa tinh bột khoai tây và tinh bột bắp quyết định trực tiếp khả năng tự nâng đỡ của khối gel. Mẫu chứa 100% tinh bột bắp ở nồng độ 10% bị chảy lỏng hoàn toàn khi dốc ngược, trong khi mẫu bổ sung 75% tinh bột khoai tây kết hợp 25% tinh bột bắp (tỷ lệ 75PS:25CS) tạo thành khối gel bán rắn đồng nhất, có màu vàng sáng đặc trưng từ carotenoid tự nhiên.

+-------------------------------------------------------------------------+
|                  ĐẶC TÍNH VẬT LÝ VÀ ĐỘ BỀN LƯU TRỮ                      |
+------------------------+-----------------------+------------------------+
| Thông số đánh giá      | Gel 10% tinh bột      | Gel 15% tinh bột       |
|                        | (Tỷ lệ 75PS : 25CS)   | (Tỷ lệ 75PS : 25CS)    |
+------------------------+-----------------------+------------------------+
| WHC ban đầu (Ngày 1)   | 92,20%                | 99,18%                 |
| WHC sau 30 ngày (4°C)  | 84,30%                | 98,90% (p > 0,05)      |
| Độ cứng (Hardness TPA) | Dưới 50 g             | Trên 200 g             |
| Hoạt độ nước (aw)      | 0,96 - 1,00           | 0,96 - 1,00            |
| Đánh giá cảm quan      | Gel mềm, dễ phết      | Khối gel cứng vững     |
+------------------------+-----------------------+------------------------+

Phân tích kết cấu TPA và độ phết (Spreadability) chỉ ra rằng khi nồng độ tinh bột tăng từ 10% lên 20%, độ cứng (hardness) và độ dai (chewiness) tăng vọt từ giá trị âm/rất thấp lên trên 200 g. Mẫu chứa 15% tinh bột đạt trạng thái cân bằng lý tưởng giữa độ cứng vững và khả năng phết mịn. Khả năng giữ nước ban đầu của tất cả các công thức phối trộn đều vượt mức 90%, trong đó công thức 15% tinh bột đạt kỷ lục 99,18%. Sau 30 ngày lưu trữ ở 4°C, mẫu 15% tinh bột duy trì WHC gần như tuyệt đối, trong khi mẫu 10% tinh bột ghi nhận mức giảm gần 10% từ 92,20% xuống còn 84,30%.

Thảo luận kết quả

Khả năng tạo gel vượt trội của tinh bột khoai tây so với tinh bột bắp bắt nguồn từ hàm lượng nhóm este phosphate tích điện âm gắn trên nhánh amylopectin, tạo lực đẩy tĩnh điện giúp các phân tử trương nở cực mạnh và giữ một lượng lớn nước tự do. Khi kết hợp với tinh bột bắp theo tỷ lệ 75PS:25CS, chuỗi amylose mạch thẳng của bắp hoạt động như một chất gia cường liên kết, lấp đầy các khoảng trống giữa các hạt khoai tây trương nở để tạo nên một mạng lưới polymer dày đặc.

Quan sát cấu trúc vi mô qua ảnh chụp SEM cho thấy sự khác biệt rõ rệt giữa các nồng độ. Mẫu gel 15% tinh bột sở hữu thành vách polymer dày, các lỗ xốp có kích thước nhỏ và phân bố đồng đều hơn hẳn so với mẫu 10% vốn có các lỗ rỗng lớn và bề mặt lỏng lẻo. Đồ thị phân tích độ phết thể hiện công cắt (work of shear) và độ cứng tăng tuyến tính theo hàm lượng chất khô. Đáng chú ý, các mẫu bảo quản ở 25°C sau 30 ngày xuất hiện sự phá hủy mạng gel sâu sắc, kích thước lỗ xốp giãn rộng và xảy ra hiện tượng rỉ nước (syneresis) do thiếu chất kháng khuẩn và sự tái kết tinh thoái hóa của tinh bột. Việc áp dụng tiền xử lý sóng siêu âm 700W đã chứng minh hiệu quả vượt trội trong việc làm giảm kích thước giọt nhũ tương, tạo ra mạng vi cấu trúc bền chặt và hạn chế nứt vỡ sau 30 ngày ủ lạnh.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các bằng chứng thực nghiệm thu được, nghiên cứu đưa ra 4 giải pháp công nghệ mang tính ứng dụng cao cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm:

1. Bổ sung hệ chất bảo quản tự nhiên và kháng khuẩn sinh học: Do hệ gel có hoạt độ nước cao từ 0,96 đến 1,00 nên rất dễ bị biến tính vi sinh khi bảo quản ở nhiệt độ phòng. Đề xuất các doanh nghiệp bổ sung nisin (0,01-0,02%) hoặc natamycin kết hợp chiết xuất polyphenol tự nhiên nhằm kiểm soát vi sinh vật, kéo dài thời hạn bảo quản ở nhiệt độ 25°C từ 1 ngày lên trên 60 ngày. Mục tiêu thực hiện trong vòng 6 tháng tới.
2. Chuẩn hóa công nghệ tiền xử lý siêu âm công suất cao: Ứng dụng tích hợp hệ thống siêu âm dòng chảy liên tục với công suất 700-1000W vào dây chuyền nhũ hóa trước giai đoạn hồ hóa nhiệt. Giải pháp này giúp giảm kích thước giọt nhũ tương xuống dưới mức 200 nm, gia tăng độ đồng nhất vi cấu trúc thêm 25% và duy trì khả năng giữ nước trên 95% sau 60 ngày lưu kho. Đơn vị thực hiện là các kỹ sư R&D trong lộ trình 12 tháng.
3. Phát triển dòng sản phẩm phô mai thực vật (Plant-based Cheese): Sử dụng công thức gel 10% tinh bột (75PS:25CS) cho sản phẩm phô mai dạng phết mềm (cream cheese) và công thức 15% tinh bột cho phô mai khối bán cứng (semi-hard cheese). Sản phẩm thay thế hoàn toàn 100% chất béo động vật bão hòa, bổ sung nguồn vi chất carotenoid tự nhiên từ dầu cọ đỏ, hướng tới thương mại hóa trong giai đoạn 2024-2026 do các doanh nghiệp thực phẩm thuần chay chủ trì.
4. Tối ưu hóa quy trình vi bao hoạt chất sinh học: Tận dụng cấu trúc xoắn ốc của phức hợp tinh bột - lipid để vi bao các vitamin tan trong dầu và hợp chất nhạy cảm nhiệt, bảo toàn trên 85% hàm lượng provitamin A và vitamin E sau các công đoạn chế biến nhiệt độ cao. Các viện nghiên cứu công nghệ thực phẩm chịu trách nhiệm hoàn thiện công thức trong vòng 12 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu tham khảo chuyên sâu và hữu ích cho 4 nhóm đối tượng chính:

• Học viên cao học, sinh viên và nghiên cứu sinh ngành Công nghệ Thực phẩm, Hóa sinh: Luận văn cung cấp quy trình thực nghiệm chuẩn mực về tương tác giữa protein thực vật, polysaccharide và lipid, kèm theo phương pháp phân tích lưu biến học, TPA, WHC và kính hiển vi SEM hiện đại.
• Kỹ sư nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D) tại các tập đoàn thực phẩm: Các nhà phát triển sản phẩm có thể ứng dụng ngay tỷ lệ tối ưu 75PS:25CS để tạo ra các dòng thực phẩm thuần chay, nước xốt salad giảm calo, kem thực vật hoặc chất béo thay thế mỡ heo trong chế biến xúc xích và thịt nhân tạo.
• Doanh nghiệp sản xuất và chế biến dầu thực vật: Cung cấp giải pháp gia tăng giá trị chuỗi cung ứng dầu cọ đỏ, chuyển dịch từ xuất khẩu nguyên liệu thô sang các hệ nguyên liệu nhũ tương chức năng có giá trị gia tăng cao hơn gấp 2-3 lần.
• Chuyên gia dinh dưỡng và nhà hoạch định chính sách an toàn thực phẩm: Đưa ra dữ liệu khoa học về việc loại bỏ chất béo chuyển hóa (trans-fat) và chất béo bão hòa động vật trong khẩu phần ăn công nghiệp, góp phần xây dựng tiêu chuẩn dinh dưỡng học đường và bệnh viện.

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: Tại sao cần kết hợp tinh bột khoai tây và tinh bột bắp thay vì sử dụng đơn lẻ một loại?
Đáp: Tinh bột khoai tây nguyên bản có khả năng hydrat hóa và trương nở cực tốt nhưng độ bền gel trước lực cắt lại yếu. Ngược lại, tinh bột bắp có hàm lượng amylopectin phân nhánh cao khó tạo gel mềm mượt. Việc phối trộn tỷ lệ 75% khoai tây và 25% bắp tạo sự bổ trợ lý tưởng, giúp hệ gel đạt khả năng giữ nước trên 99% và độ dai chắc tối ưu.

Hỏi: Tác động của quá trình đồng hóa áp suất cao (HPH) ở mức 500 bar là gì?
Đáp: Quá trình HPH qua 3 chu kỳ ở áp suất 500 bar tạo ra lực cắt cực mạnh và hiệu ứng xâm thực khí, giúp xé nhỏ các giọt dầu cọ đỏ thành kích thước siêu mịn. Điều này làm tăng diện tích tiếp xúc liên bề mặt, giúp 2% protein whey bao bọc hoàn toàn giọt dầu, tạo nhũ tương ban đầu cực kỳ bền vững trước khi hồ hóa tinh bột.

Hỏi: Dầu cọ đỏ mang lại những lợi ích dinh dưỡng vượt trội nào cho hệ gel nhũ tương?
Đáp: Dầu cọ đỏ là nguồn bổ sung provitamin A tự nhiên với 600-750 ppm carotenoids và 717-863 ppm vitamin E giàu tocotrienol chống oxy hóa mạnh. Tỷ lệ acid béo cân đối gồm 50% bão hòa và 50% không bão hòa giúp nâng cao sức khỏe tim mạch và hạn chế rối loạn chuyển hóa so với mỡ động vật truyền thống.

Hỏi: Tại sao gel nhũ tương bảo quản ở 25°C lại bị suy giảm chất lượng nhanh chóng sau 30 ngày?
Đáp: Hệ gel có hoạt độ nước cao đạt từ 0,96 đến 1,00 và không bổ sung chất bảo quản trong nghiên cứu. Ở nhiệt độ phòng 25°C, tốc độ thoái hóa tinh bột tái kết tinh diễn ra mạnh mẽ kèm theo nguy cơ lên men vi sinh, dẫn đến hiện tượng phá vỡ mạng lưới gel, làm giảm độ cứng và gây rỉ nước nghiêm trọng.

Hỏi: Việc xử lý sóng siêu âm 700W trong 15 phút cải thiện cấu trúc gel như thế nào?
Đáp: Sóng siêu âm tạo ra hiệu ứng tạo bọt khí vi mô và phân tán đồng đều các chuỗi polymer trong pha nước. Ảnh chụp SEM chứng minh mẫu xử lý siêu âm có thành vách gel dày hơn, các lỗ rỗng vi mô nhỏ và đồng đều hơn, giúp duy trì khả năng giữ nước trên 98% suốt 30 ngày bảo quản lạnh ở 4°C.

Kết luận

• Nghiên cứu đã chế tạo thành công hệ gel nhũ tương từ dầu cọ đỏ và phức hợp tinh bột thực vật sử dụng 2% đạm whey cô lập làm chất nhũ hóa.
• Tỷ lệ phối trộn tối ưu được xác định là 75% tinh bột khoai tây kết hợp 25% tinh bột bắp, đem lại tính chất cơ lý và khả năng tự định hình gel xuất sắc.
• Nồng độ tinh bột 15% tạo ra cấu trúc gel cứng vững với khả năng giữ nước đạt 99,18%, duy trì ổn định không đổi sau 30 ngày lưu trữ ở 4°C.
• Môi trường bảo quản lạnh 4°C cùng tiền xử lý siêu âm 700W đóng vai trò quyết định trong việc ngăn ngừa hiện tượng thoái hóa và nứt vỡ vi cấu trúc mạng gel.
• Khuyến nghị bổ sung phụ gia kháng khuẩn sinh học và mở rộng thử nghiệm trên dây chuyền sản xuất phô mai thực vật quy mô bán công nghiệp trong lộ trình 12-24 tháng tới.

Hệ gel nhũ tương dầu cọ đỏ mở ra hướng đi đột phá trong việc phát triển các dòng thực phẩm dinh dưỡng lành mạnh, thay thế hoàn toàn chất béo động vật. Các viện nghiên cứu và doanh nghiệp thực phẩm quan tâm có thể tiếp cận chuyển giao công nghệ và hợp tác ứng dụng để nâng tầm chuỗi giá trị nông sản thực vật bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY - HO CHI MINH CITY Faculty of Chemical Engineering and Food Technology FABRICATION OF RED PALM OIL EMULSION GEL USING COMBINATION OF PLANT-BASED STARCHES A Thesis submitted in partial fulfilment of the requirements for admission to the degree of Bachelor of Engineering in Food Technology By Student: Huynh Thi Phuong Uyen Supervisor: Prof. Tan Chin Ping Dr. Tan Tai Boon Assoc Prof. Kha Chan Tuyen Ho Chi Minh City, 2024 MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING NONG LAM UNIVERSITY - HO CHI MINH CITY Faculty of Chemical Engineering and Food Technology FABRICATION OF RED PALM OIL EMULSION GEL USING COMBINATION OF PLANT-BASED STARCHES A Thesis submitted in partial fulfilment of the requirements for admission to the degree of Bachelor of Engineering in Food Technology By Student: Huynh Thi Phuong Uyen Supervisor: Prof.

Tan Chin Ping Dr. Tan Tai Boon Assoc Prof. Kha Chan Tuyen Ho Chi Minh City, 2024 TABLE OF CONTENTS LIST OF ABBREVIATIONS wasssisssssnsssssusesarsieamacnnwsimenancenernannnenrnnneneamnrenes 1 LIS TOR TABLES hinaosptstoissen 04615592 ngi09650 885038588: iaAirlsjsstgtastbossAlqoiil9stlssGddirlisll\lv3voqltÄ8NgBS43495643600489Ngs0s80, 2 Mis TSS SNF CO) Fe Go RS i a a me Re 3 ACKNOWLEDGEMEN TD ossesssessnenesoammenaaszresoanennnumennenavescunm enna ecnenannveneenivaasceunrenunreonuecteansenoeesned 4 ABSTRACT siisscassncscsemncnuecennvnncrsinecnvencnas aren ananmanrnrne ema uar TR 5 CHAPTER 1 LR KD LJ CC HO Nhac y5u224115084g01686113NcEEE13-40000GS85632453 16-0 nasa Seat eR 6 Non. 6 l2: (ẬẲHssiawesdsdoesdinniiDieniiiiADGEDAEI4100910055090044091S851S00L5X134490319S0IS413093591945390193139328913060391199879568 § lộ, - QUISEHVESnearnsagasernsdiadrbiODODUEGSLIEHIMMEIASUHINQIAUIGHONIDERRISHRRHSEERHUGNROSVNNGSIRRRRHBSURG 8 CHAPTER 2: LITERATURE REVIE W.

LH HH TH TH HT HT HT Hư 9 Dol, ROd ĐAlHfiốilESBASEGERNHURIGusaoenamddnnndididunondpndlidindidbisaodthaositeaidvausdiekolilBesesagmdieneoisôdfed 9 21s. Réd palm 01) vsswsnsisteannvarinnnimuraa enc inate 9 3. Red palin oil extraction sesceccsstns66566811580506301358556618885330438855538ESE543205615E645ES5SE/306408388G8318. 10 BED, — THHUNIOÍbi¿sossusunsnsoaoiieorioinitisosnuiisiesebvodiBii6fAS/074880064649u8i63020ã2ci800n5ui03ugnj6aã0gđSumststiSlGletSbslawEsfluEm 13 2:3.

Hiph-Pressure Homopenization PTOCESS.S0SĐASEASUEM 16 2:5, PlantbasedstarclsssssssssespassnsasanooondttirsidrdddsDleDAEELSLDSESEEEDISSESG3030114551301481599/383992138 20 25:1, - JPO(RIORSIREEHsszxsaoaggrttointiiGEDOIIROGGUEIRSGEEAAGGISGSSESEHIBSEEEEERHERNIGNUSIHHGIADMEGUEURMR 20 "ta. 22 CHAPTER 3: MATERIALS AND METHODS ssssiesessescannecroenesescnnsenrerravrnnnucnneasinaeserenaeerseesey 24 Bil; - Material Siassccscusvamanrmeaninem nance anne near eumranre aR 24 3. Red palm oil-based emulsion pDr€parafiOII.2, Préeparationof starch-based emulsion ĐEÏssssssasseaodiedodiooioislloeddrodlisailstedtloasteasstoe 25 3. Investigation of the different formulations for red palm oil starch-based emulsion gel.

_ Investigating the selected optimum emulsion gel during storage. Statistical aaly sis wcssssscscssssesesenennessemnnrenrsenseevrensmrneainveemennomnmerrasaeoeeens 27 CHAPTER 4: RESULT AND DISCUSSION song Ra nh HH Đi Là 81A S45018290556113455G01/38144858 28 4. Investigation of the different formulations for red palm oil starch-based emulsion gel. Water Holding Capacity and Water ACLVIẨY.

LH HH “HH HH H4 2n 35 4. Investigating the selected optimum emulsion gel during storage. Wisual ZDfiEafaifoe:0EeiSÍOH'EBÌSsescoiesi:3öc0gi06GIESEDSELGSXSDGISIERSSPEEGEHEEEgSiESi4SEsiSERS 37 4. Scanning electron microscopy (SIEEM|).- --- tk TH HT HH 38 4.

Water holding Capacity bsseeseaosoioieviseL0109199015623L0033016093504141439155086/391851800433000402480900590sS6 40 4. Texture characteris te sr vercie bit g2 HRGEHSULEBIGIEIEBIEESIEEGRISGSEHGEIEVEGESISGEISHASRDERERĐSfS-idpiE 43 4. Potential application in plant-based che€€se.- --- -- c3 1v 1 9 19 1111 111118 12x re, 46 CHAPTER 5: CONCLUSION AND RECOMMENDATIƠN.SẶ St te 49 Sl, CÔNG.USIONGassvassbsasdseotirotsoboltSsdiBliseyesidistdsnddteodiadtbfulitotvesienaytesedi 49 52, RECOMMENDATION cussseuossaaaiceoiasaoodtiioioiieioiliagloiSG03400466836524403S00039469040.40A63036Aaeg8d 49 KEEEREERNE S is csccssssanssenennsrona nnenin saad atk se vii hee nen Nea ARNOT 51 APPENDICES LIST OF ABBREVIATIONS RPO: Red palm oil CPO: Crude palm oil EG: Emulsion gel EG 10%: Emulsion gel with 10% concentration of starch EG 15%: Emulsion gel with 15% concentration of starch EG 20%: Emulsion gel with 20% concentration of starch PS: Potato starch CS: Corn starch WPI: Whey Protein Isolated HPH: High Pressure Homogenization TPA: Texture Profile Analysis Aw: Water activity WHC: Water Holding Capacity LIST OF TABLES Table 2.1 Health benefits of phytonutrients found in red palm oIÏ.1 Water holding capacity (WHC) of emulsion gels of different concentrations and at different storage temperatures after 1 day of sfOraØe.2 Water holding capacity (WHC) of emulsion gel in different concentrations atid teifipEfaffeS ALLEL SOAVS Of SOTA LES sss ccssseenssuseenavecansrnxaenasmaannrenmenenanmausvarmnenn’ 42 Table 4.3 Water activity (ay) of emulsion gel in different concentrations and temperatures after 1 day of SfOFAØ€.4 Water activity of emulsion gels in different concentrations and temperatures after 30 40:01.5 Texture profile analysis (TPA) of emulsion gel in different concentrations and temperatures atter 1 day Of SON cá scsnissssasissenncasncexsamasnanevs swavarnanstannastaas cacteenncanee 44 Table 4.6 Texture profile analysis of emulsion gel in different concentrations and temperatures after 30 days Of Storage .7 Spreadability of emulsion gel in different concentrations and temperatures miter lida Ol SLOTEđĐE sat seme ceeeeatraures cic veras sca eee eae eRe 45 Table 4.8 Spreadability of emulsion gel in different concentrations and temperatures after 3U: daws @f SÍOTĐĐibicscscssoi con euccactaassnscteadvancersenansqunauaneencantuems <eenseea tae apeeamaaeed46 Table 4.9 Ingredient list, and photographs, of dairy and plant-based products. 47 LIST OF FIGURES Figure 2.1 Simple processing flowchart of red palm oil and refined, bleached and deodorized Palit Othe wicssecesweesneennnecemmmoneeeseamennennevaumemamenenenenasannenmencesenmnees 13 Figure 2.2 Summary of various methods, in which plant-based proteins, polysaccharides, and lipids are used in the formation of plant-based emulsion gel.1 Gel appearance of emulsion gel at different concentrations and ratios between CS and PS: A) 100:0; B) 75:25; C)50:50; D) 25:75; E) 0:100.2 Texture profile analysis (TPA) of Emulsion gel with 10% concentration of starch in different ratios of CS and PS .3 Texture profile analysis (TPA) of emulsion gel with 15% concentration of starch in different ratios of CS and PS wo.

eee eeeseeeseesesseeseeseeseeseeeeeseeeeseeeeeseeeeeaeens 31 Figure 4.4 Texture profile analysis (TPA) of emulsion gel with 20% concentration of starch in different ratios of CS and PS. ng ng ng rưy 31 Figure 4.5 Spreadability of emulsion gel with 10% concentration of starch in different PALO SCS ANd BS xuonsbctsoagtadizlkSiaSug68Ä05g:0ã308,l55E88g5ã8u8ã:40:g83G2608ãS0g5303885g883ö18003:G882ãx/85Si25800:563G00034Ex 33 Figure 4.6 Spreadability of emulsion gel with 15% concentration of starch in different TAUOS'CS BNE PS wescercesmreasusesenvaansnstemstae raven we ames snete woul volnls gE1880S8300183/8889883/3Ba88088p05i88108 34 Figure 4.7 Spreadability of emulsion gel with 20% concentration of starch in different ratios CS and PS siresnnemenesmwnss ewer eemman arene 34 Figure 4.8 The water activity of emulsion gel in different concentrations and ratios between: CS and PS cecrcscnmssseseuescuseamanrnueaeeacmasae eer ecReEE eT ES 36 Figure 4.9 The water holding capacity of emulsion gel in different concentrations and ratios between CS atid PS ¡unesosoaneinni00116604154164598864019383011631831181833) 6143154 0885113483688 36 Figure 4.11 Visual appearance of emulsion gel in different concentrations and temperatures after30 daysofst0rate nnn memnmnmnnenninendieecntermminneninowns 38 Figure 4.10 Visual appearance of emulsion gel in different concentrations and temperatures aiter 1. day-of storage’ sisceescsacnnsercwetgenwamaeneddewensemesmarentinnes 38 Figure 4.12 SEM images of emulsion gels after 1 day of storage: (A) EG 10% at 4°C; (B) EG 10% at 25°C; (C) EG 15% at 4°C; (D) EG 15% at 259C.13 SEM images of emulsion gels after 30 days of storage: (A) EG 10% at 4°C; (B) EG 10% at 25°C; (C) EG 15% at 4°C; (D) EG 15% at 259C.14 Micrograph of emulsion gel after 30 days of storage: (A) EG 15% (75PS:25CS) at 4°C under ultrasonic treatment; (B) EG 15% (75PS:25CS) at 4°C without ultrasonic ff€afIT€TIÍ.- --- c6 2c 3263351151153 1123 1218511511511 11 11 811 01 1 rệt 40 ACKNOWLEDGEMENT Firstly, I would like to demonstrate my gratitude to the Deans of the Faculty of Food Science and Technology at Nong Lam University and Universiti Putra Malaysia for allowing me to complete my final year project in Malaysia. I could not complete my journey without the support and encouragement of my supervisors, Prof.

Tan Chin Ping and Dr. Tan Tai Boon, for giving me a chance to work and study in the Fats and Oil Laboratory. In addition, I am deeply thankful to Dr. Tan Tai Boon for his invaluable advice, continuous support, and patience during my research at UPM.

His knowledge and experience were invaluable in helping me in both my adjustment to living overseas and in my final year project. Moreover, I also received support from my Vietnamese instructor — Assoc Prof. Kha Chan Tuyen. His advice and guidance led me to complete this project.

A special thanks to Dr. Khor Yih Phing and the Food 5 members — Thong Shuen, Li Ann, Somayeh, Atikah, Wana, Khai Yi, and Ming Yang, who supported me and my classmate throughout the time we did the research at UPM. They were always willing to guide us on how to use the machines in the lab and share the most advanced knowledge in the field to do my research. Thanks to the Food 5, Food 3, and IBS officers who created conditions for me to use the equipment for my graduation thesis.

Lastly, I am grateful to my family, who raised and supported me. Their belief me has kept my spirits and motivation high during this process. ABSTRACT The advancement In using plant-based emulsion gel for low-fat products or vehicles to deliver functional food ingredients via encapsulation is currently noteworthy. The study presents the fabrication of an emulsion gel from red palm oil (RPO) combined with the mixture of corn starch (CS) and potato starch (PS) as the gelling agents.

This study investigated the effects of the concentrations of plant-based starch complex, the ratio between CS, PS, and temperature in fabricating the emulsion gel with RPO. The effect of different concentrations, ratios of CS and PS on the water activity, water holding capacity (WHC), texture (assessed through texture profile analysis and spreadability), and microstructure observation using scanning electron microscopy. Subsequently, the optimum formulations was selected for storage study for a period of 30 days at 4°C and 25°C to evaluate their storage. Based on the result, the emulsion gel with a ratio of 75% PS and 25% CS exhibited favorable physical properties.

At this ratio, three different concentrations of plant-based starch (10, 15, and 20%) also yielded satisfactory results after one night of storage. The water-holding capacity and textural properties of the emulsion gel contained 15% of plant-based starch showed no significant difference (p>0.05) when stored at 4°C. However, the result indicated that a significant decrease in the physical properties of the emulsion gel stored at 25°C (p<0.05), especially WHC and textural properties. These findings justified the potential of CS and PS complexes in forming emulsion gel and their promising applications in various food sectors.

Nevertheless, it is noteworthy that this research did not employ any preservatives during the storage period, leading to biochemical changes in the samples that could affect their physical properties. Therefore, the addition of preservatives is recommended for further research. Keywords: Red palm oil; Corn starch; Potato starch; physical properties; Emulsion gel; Whey protein isolate; Water holding capacity. Introduction Recently, there has been a growing demand for reduced-fat food products, driven by the need to address diet-related diseases such as diabetes and obesity.

Within the food industry, emulsion gels play a significant role in creating desired texture or sensory experiences for fat-reduced food products, as well as serving as vehicles for delivering functional food ingredients via encapsulation. Emulsion gels combined elements of both emulsions and hydrogels, forming semi-solid systems with a gel network structure that typically contains dispersed oil droplets. These gels exhibit gel- like characteristics, including: (i) a high concentration of oil droplets of closely packed; (11) strong attractive interactions between these oil droplets; and (iii) the presence of a three-dimensional network within the aqueous phase (Hu, Li, Tan, McClements, and Wang (2022)). Animal fats contain many medium-chain saturated fatty acids (SFAs) and cholesterols, which may cause metabolic disorders if consumed beyond the daily requirement.

Consequently, substituting of animal fats with vegetable oils in meat products has gained popularity. Vegetable oils offer monosaturated fatty acids (MUFAs), polyunsaturated fatty acids (PUFAs), and fewer SFAs. Palm fruit stands out as one of the most economically significant crops in Malaysia, Indonesia, and Thailand because of its high productivity and the excellent functional properties of the oil (Tan et al. Red palm oil (RPO) is particularly noteworthy as a rich source of phytonutrients such as carotene, tocopherol, and tocotrienol (Loganathan, Subramaniam, Radhakrishnan, Choo, and Teng (2017)).

Recent research has 6 increasingly focused on the antioxidant properties of carotenoids (as provitamin A) and Vitamin E in RPO. The fatty acid composition of RPO is well-balanced, comprising approximately 50% saturated fatty acids, 40% monosaturated, and 10% polyunsaturated fatty acids (Ayeleso, Oguntibeju, and Brooks (2012)). The distinctive characteristics of RPO, including low levels of free fatty acids and high levels of carotene, particularly beta- and alpha-carotene. As a natural polysaccharide, starch can be used as a thickening, texturizing, gelling, and stabilizing ingredient in emulsions due to its many functional properties.