Nhiều biện pháp đã được nghiên cứu và ứng dụng để cải thiện các đặc tính của nhũ tương như tăng khả năng phân tán trong nước, ổn định hóa học cũng  như tăng hoạt tính sinh học. Hiện nay, phương pháp phân tán dầu hay tinh dầu trong hệ nhũ tương cũng như nano nhũ tương đang được quan tâm. Nano nhũ tương là sự phân tán keo có chứa các hạt nhỏ có đường kính khoảng 20-200 nm phân  tán  đều  trong  môi  trường  nước. Nano nhũ tương sử dụng chất nhũ hóa tự nhiên, với công thức tối ưu 60% dầu, 16% stearate và 24%  glycerol  về  khối lượng. Kích thước giọt nhũ nano nhỏ hơn 200 nm, với pDI dưới 0,2 và thế Zeta -30mV cho thấy tính ổn định của nó.

Thời  gian  vừa  qua,  phương  pháp đồng hóa với tốc độ cao có thể dùng kết hợp với đánh siêu âm hay áp suất cao đã được nghiên  cứu.  Hệ nano từ tinh dầu gừng và  đánh giá hoạt  tính kháng vi sinh vật, kháng khuẩn. Kết hợp đồng hóa tốc độ cao và đồng hóa bằng  siêu  âm  trong  quá  trình  tạo  hệ  nano nhũ tương tinh  dầu quế và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn cũng như ứng dụng chế phẩm trong bảo quản thịt bò. Gharibzahedi & Mohammadnabi đã tổng hợp thành công hệ nano nhũ tương tinh dầu tầm  ma với sự có mặt của chất nhũ hóa không ion (Tween 40, 60 và 80). Hệ nano  nhũ tương tạo thành có  kháng khuẩn cao đối với Staphylococcus  aureus, Bacillus subtilis, Escherichia coli.

Việc tổng hợp nano nhũ tương từ dầu bơ góp phần đa dạng hóa sản phẩm từ dầu bơ, nhằm tăng hiệu quả ứng dụng dầu bơ trong lĩnh vực hóa mỹ phẩm và bảo quản thực phẩm. Phương pháp tổng hợp nano nhũ tương từ dầu thực vật nói chung và tổng hợp nano nhũ tương từ dầu bơ nói riêng bằng phương pháp rung siêu âm kết hợp với khuấy cơ học có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao.

1. Vật liệu

Dầu bơ được cung cấp bởi Công ty Trách nhiệm Hữu Hạn Yaris với hàm lượng dầu  bơ là  100%. Tween 80: chất nhũ hoá Polysorbate, C₆₄H₁₂₄O₂₆  ≥ 99% được cung cấp bởi Công  ty  hóa chất Shanghai Shenglong Chemical  Co., Trung Quốc. Nước cất hai lần được sử  dụng làm dung môi.

2. Phương pháp nghiên cứu

Tổng hợp nano nhũ tương từ dầu bơ

Dựa  trên  phương  pháp  tạo  hệ  nano nhũ tương của Mendes và cs. được cải tiến. Đầu tiên tạo nhũ tương bằng cách phối trộn hỗn hợp dầu bơ và nước cất theo tỷ lệ khảo  sát khác nhau (1/25, 1/50, 1/75 và 1/100 (v/v)) và khuấy trộn liên tục trong 30 phút với tốc độ khuấy 600 vòng/phút. Hỗn hợp này tiếp tục phối trộn với chất nhũ hoá Tween 80 theo các tỷ lệ khảo sát (100/0,5, 100/1 và 100/1,5 (v/v)) trong điều  kiện khuấy trộn liên tục ở các tốc độ khác nhau (400, 600 và 800 vòng/phút ). Hệ nhũ tương được đồng hoá bằng máy  rung  siêu  âm Elma S180H có tần số 37 kHz trong 30 phút. Sau đó, để ổn định trong 24 giờ trong lọ thuỷ tinh có nắp và theo dõi các đặc tính của hệ nano nhũ tương từ dầu bơ (xác định độ ổn định của hệ bằng cách đo độ đục thông qua chỉ số độ hấp thụ bước sóng 600 nm cũng như đo kích thước giọt nhũ và chỉ số phân bố hệ nhũ bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động (Dynamic Light Scattering -DLS).

Khảo sát tính chất đặc trưng của nano nhũ tương dầu bơ

Các mẫu nano nhũ tương được đo độ đục bằng cách đo chỉ số độ hấp thụ bước sóng 600 nm của mẫu nhằm đánh giá xem mức độ ổn định của hệ. Phép đo được thực hiện trên thiết  bị UVILINE 9400 - Máy quang phổ tử ngoại khả kiến UV - Vis.

Kích thước tiểu phân và chỉ số đa phân tán kích thước hạt (Polydispersity Index - pDI)  được xác định bằng phương pháp tán xạ ánh sáng động (DLS) trên máy Malvern Zetasizer  ZS 90 sử dụng cuvet Polystyrene  DTS002. Đường kính trung bình của tiểu phân được  biểu diễn dưới thông số Z-average (d.nm) và được gọi là hạt nano có kích thước tiểu phân (KTTP). Chỉ số pDI có giá trị nằm trong khoảng 0 đến 1. Khi pDI < 0,3: kích thước mẫu phân bố hẹp, pDI > 0,3: mẫu có khoảng phân bố rộng. Nếu pDI quá lớn, gần bằng 1, kích thước vượt quá giới hạn đo của máy (ISO 22412). Từ đó, chọn thông số ảnh hưởng thích hợp cho quá trình tổng hợp nano nhũ tương.

3. Xử lý số liệu

Kết quả thí nghiệm được xử lý, phân tích phương sai ANOVA (một nhân tố) và so sánh các giá trị trung bình bằng phương pháp DUCAN (Duncan’s Multiple Range Test) trên phần mềm SPSS 20.

4. Kết luận

Các yếu tố kĩ thuật đã ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp nano nhũ tương từ dầu bơ bằng phương pháp siêu âm kết hợp với khuấy cơ học, sử dụng chất hoạt động bề mặt là Tween 80. Nano nhũ tương có chứa các giọt nhỏ (d < 200 nm) có thể được hình thành bằng cách phối trộn các chất: Dầu bơ, chất hoạt động bề mặt Tween 80 và nước cất theo tỷ lệ V_{dầu bơ}/ V_nước  = 1/75 (v/v) và V_OIW / V_Tween 80  =100/1 (v/v). Các thông số kỹ thuật tối ưu để tổng hợp nano nhũ tương từ dầu bơ là tốc độ khuấy là 600 vòng/phút, thời gian khuấy là 40 phút và thời gian rung siêu âm 30 phút. Sự ổn định của nano nhũ tương từ dầu bơ được khẳng định qua các chỉ tiêu kích thước tiêu phân (140,1 nm), chỉ số phân tán pDI (0,223) và độ đục (0,305). Nano  nhũ  tương được  tổng  hợp  trong nghiên cứu này sẽ là tiền đề ứng dụng rộng rãi trong lĩnh vực thực phẩm và mỹ phẩm.