BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
MÔN PHỤ GIA THỰC PHẨM
KHẢO SÁT TÌNH TRẠNG SỬ DỤNG KEO ƯA NƯỚC TRONG
SẢN PHẨM RAU CÂU

1
Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc
MỤC LỤC
Nhm: 07 Page 2
Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc
LỜI MỞ ĐẦU
Rau câu là một sản phẩm được chúng ta sử dụng rất nhiều trong cuộc sống hằng ngày.
Thành phần để sản xuất rau câu chủ yếu là từ rong biển nhưng bên cạnh đó nhà sản xuất còn
sử dụng thêm các loại chất phụ gia. Và một trong những loại phụ gia được sử dụng là chất
keo thực phẩm hay được gọi là keo ưa nước.
Do đó nhóm chúng em quyết định chọn đề tài: khảo sát tình trạng sử dụng keo ưa
nước trong sản phẩm rau câu để tìm hiểu bài báo cáo này chúng em xin được trình bày theo
hai chương:
Chương 1: Tổng quan về chất keo thực phẩm
Chương 2: Thực trạng sử dụng các loại keo ưa nước trong sản phẩm rau câu hiện nay
Trong quá trình làm bài không tránh khỏi sự nhầm lẫn và sai sót, rất mong nhận được
sự góp ý từ thầy. Trân trọng chào thầy!
Nhm: 07 Page 3
Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT KEO THỰC PHẨM
1. Giới thiệu về chất keo thực phẩm
Chất keo thực phẩm hay còn gọi là keo ưa nước, thường được ngành công nghiệp
thực phẩm và phụ gia gọi theo những ứng dụng của chúng là các hợp chất ổn định/làm bền
(stabilizers), làm đặc (thickeners) và tạo gel (gelling agents). Trong tự nhiên, các hợp chất

Hầu hết các chất keo thực phẩm là các polymer polysacharide ngoại trừ gelatin,
casein là các polymer protein. Khối lượng phân tử của các polysacharide từ vài trăm ngàn
đến vài triệu Dalton, có cấu trúc phức tạp và chúng được cấu thành từ các phân tử đường đơn
như glucose, galactose, mannose hoặc các dẫn xuất của các loại đường bằng các liên kết
đặc trưng. ở trạng thái tự nhiên các polysacharide ở trạng thái tích điện âm hoặc , trung tính
và một số trong chúng kết hợp và các ion kim loại như calcium, potassium, magesium.
Về mặt phân loại keo thực phẩm người ta thường phân theo nguồn gốc xuất xứ
trong tự nhiên cũng như bản chất tự nhiên hay bán tổng hợp của chúng (bảng 1).
Keo thực phẩm tự nhiên Keo thực phẩm bán tổng hợp
Trong dịch chiết từ
cây (nhựa cây)
Gum Aribic
(acacia gum)
Dẫn xuất từ cellulose
Carboxymethyl
cellulose ( CMC)
Gum Tracaganth Methyl cellulose
Gum Kayara Microcrystalline
celluse (MC)
Trong hạt hoặc củ Locust bean gum
(LBG)
Dẫn xuất từ tinh bột
(tinh bột biến tính)
Carboxylmethyl
starch
Guar gum Hydroxyethyl starch
Konjac flour Hydropropyl starch
Agar Tổng hợp từ vi sinh Xanthan gum
Nhm: 07 Page 5
Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc

Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc
ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm để sản xuất ra các sản phẩm có cấu trúc gel từ mềm,
đàn hồi đến cứng mềm dễ gãy. Ngoài ra, trong những năm gần đây người ta đã sử dụng một
số keo thực phẩm như một nguồn chất xơ hòa tan. Nhiều bằng chứng khoa học đã chứng tỏ
các lợi ích chức năng của một số keo thực phẩm, chẳng hạn như gum arabic và guar gum.
Khoa học cũng cho thấy khả năng tiềm tàng của chúng trong việc hạ tháp cholesterol và làm
giảm nguy cơ ung thư. Việc sử dụng các chất keo này trong các chương trình giảm cân cho
người tiêu dùng đã được thực hiện và chắc chắn chúng sẽ được sử dụng rộng rãi trong tương
lai.
Nhm: 07 Page 7
Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc
CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG SỬ DỤNG CHẤT KEO ƯA NƯỚC
TRONG SẢN PHẨM RAU CÂU HIỆN NAY
Chất keo ưa nước sử dụng trong rau câu với mục đích là cải thiện tính chất cấu trúc,
cảm quan cho rau câu nhờ đặc tính tạo đặc, tạo đông nhờ đó mà giá thành rau câu sẽ giảm
do có thể cắt giảm nguyên liệu tự nhiên
Chất keo ưa nước phổ biến nhất trong các sản phẩm rau câu là agar,
carragenan nhưng bên cạnh đó thì gần đây công ty TNHH Long Hải đã nghiên cứu phối
trộn bột Konjac cùng với bột Carrageenan để sản xuất rau câu.
Dưới đây là một số loại keo ưa nước được sử dụng trong sản phẩm rau câu:
1. Agar
1.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học
Agar (ở một số nước gọi là agar-agar) là loại keo thực phẩm thuộc nhóm
polysaccharide được chiếc xuất từ một số loài tảo đỏ Rhodophyceae thuộc hai loài Gelidium
và Gracilaria, trong đó agar từ loài Gelidium cho cấu trúc gel mạnh hơn. Chúng được khám
phá và sử dụng tại Nhật Bản hơn 350 năm trước. Vai trò của agar trong thực phẩm đã được
Codex xếp vào nhóm phụ gia tạo gel, làm đặc, chất ổn định. Trên thị trường, agar có nhiều
trạng thái kích thước khác nhau nhưng phổ biến vẫn là dạng bột màu trắng đến vàng nhạt với
kích thước hạt khoảng100 - 150µm. Agar không tan trong nước lạnh và khi đun nóng lên
chúng kết hợp với nước tạo thành trạng thái hydrate hóa. Khi hạ nhiệt độ xuống khoảng

Nhm: 07 Page 9
Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc
Nhiệt độ tạo gel và nhiệt độ chảy của gel sẽ tăng lên theo nồng độ agar trong dung
dịch. Ví dụ: Agar từ loài Gelidium có nhiệt độ tạo gel tăng từ 32 đến 38
o
C và nhiệt độ chảy
gel tăng từ 86 đến 89
o
C khi nồng độ agar tăng từ 0,5 đến 2,0%.
Một đặc điểm chung là loại agar nào có hàm lượng sulphate thấp sẽ cho cường độ gel
cao. Agar từ loài Gelidium có hàm lượng sulphate thấp hơn và vì vậy tạo ra cường độ gel cao
hơn so với agar từ loài Gracilacia.
Chú thích:
Cool: Làm nguội; Heat: Gia nhiệt.
Hình 2. Sơ đồ tạo gel của agar
Các thông số nhiệt độ của gel agar đối với 2 loài này như sau:
Nhm: 07 Page 10
Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc
- Gelidium: Khoảng nhiệt độ tạo gel là 28-31
o
C, nhiệt độ chảy gel là 80-90
o
C.
- Gracilacia: Khoảng nhiệt độ tạo gel là 29-42
o
C, nhiệt độ chảy gel là 76-92
o
C.
1.1.2. Tính chất và quá trình hydrate hóa agar
Agar chỉ có thể đạt được trạng thái gel tốt nhất khi nó được hydrate hóa hoàn toàn

trung tính nên nó không bị thủy phân ở dãy giá trị pH thông thường của thực phẩm, ví dụ
như các loại trái cây. Tuy nhiên, agar có thể bị thủy phân bởi acid ở nhiệt độ cao, pH<5.
- Agar có thể tạo gel mà không cần sự có mặt của các cation (như ion Ca
2+
, Mg
2+
, K
+
,
Na
+
, ) nên nó không tạo ra “vị kim loại” cho sản phẩm (vị này có thể có trong các sản phẩm
dùng keo ưa nước như alginate, carrageenan vì các gel này cần có các cation nói trên để tạo
gel). Mặt khác, cũng vì sự không phụ thuộc mà agar vẫn cho cấu trúc gel ổn định nếu nguyên
liệu của sản phẩm có sự dao động về hàm lượng của các cation này (ví dụ như nguyên liệu
sữa).
- Sự tạo gel của agar không đòi hỏi một hàm lượng đường tối thiểu (như đối với nhiều
loại keo thực phẩm khác). Vì vậy có thể sử dụng nó thích hợp trong các loại mứt có độ ngọt
thấp, hàm lượng đường thấp. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, hàm lượng đường cao hỗ
trợ sự hình thành mạng lưới gel và làm tăng độ mạnh gel.
- Agar có hàm lượng chất xơ hòa tan cao, không bị hấp thu, do đó nó không tạo năng
lượng cho thực phẩm. Đây là ưu điểm được sử dụng trong các thực phẩm cần năng lượng
thấp, có giá trị chức năng, sinh học cao cho sức khỏe con người.
1.2. Ứng dụng agar trong công nghiệp thực phẩm
Các ưu điểm nói trên tạo cho agar có những ứng dụng đặc trưng trong sản xuất các
thực phẩm cần có cấu trức gel kiểu giòn, dễ gãy (short texture) với độ bề nhiệt và giữ nước
tốt. Ngoài ra gel của nó còn tương đối bền trong điều kiện acid và có tương tác rất hạn chế
với các thành phần khác của thực phẩm. Các sản phẩm có thể ứng dụng được agar như sau:
- Các sản phẩm gel nước (water gel): Rau câu trái cây và các sản phẩm tương tự dùng
tráng miệng, trứng cá muối nhân tạo

Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc
2. Carrageenan
2.1. Đặc tính và cấu trúc hóa học
Carrageenan là polysacharide được chiết xuất thương mại chủ yếu từ 2 loài trong
giống tạo đỏ là kappaphycus alvarezii (‘Cottonii’) và eucheuma denticulatum (Sprinosum”).
Carrageenan không bị tiêu hóa trong cơ thể người, không có giá trị dinh dưỡng, chỉ tác dụng
như một chất xơ. Tuy nhiên chúng lại có một số tính chất chức năng đặc biệt tạo gel, làm
đặc, làm bền các thực phẩm hoặc các hệ thống thực phẩm. Các loài tảo đỏ đa dạng cung cấp
một loạt các dịch chiết carrageenan có thành phần và cấu hình khác nhau dẫn tới việc tạo ra
một phổ rộng rãi các tính chất cơ lý, cấu trúc và tính chất gel, mật độ tích điện phân tử và các
tương tác với các loại keo thực phẩm khác và protein.
Các loại carrageenan có cùng khung xương là galactose nhưng khác nhau về tỷ lệ và vị
trí các nhóm ester sulphate và tỷ lệ của 3,6-anhydrogalactose. Có 3 loại carrageenan chính.
Hai loại kappa carrageenan và iota carrageenan hình thành gel thuận nghịch nhiệt, có cấu
trúc từ cứng, chắc, mềm và đàn hồi. Loại thứ ba là lambda carrageenan thì không tạo gel.
Kappa carrageenan tương tác cộng hưởng với các keo thực phẩm khác để cải thiện cấu trúc
gel, ví dụ như cộng hưởng với các polymannan là locust bean gum và konjac. Một tương tác
đặc trưng giữa kappa carageenan với casein sữa được sử dụng rất rộng rãi để làm bền, ổn
định các sản phẩm sữa và từ sữa.
Về mặt hóa học, carrageenan là một polysaccharid ưa nước, mạch thẳng được cấu tạo
từ các đơn vị disaccharide galactose và 3,6-anhydrogalactose (3,6 AG), cả hai có thể được
sulphate hóa hoặc không sulphate hóa, được nối với nhau luân phiên bằng liên kết glycoside
α-(1,3) và β-(1,4) như trình bày ở hình 1.
Nhm: 07 Page 14
Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc
LAMBDA KAPPA
Hình 1. Đơn vị cấu trúc disaccharide của carrageenan
Cấu trúc của carrageenan khác nhau ở hàm lượng ester sulphate và 3,6-
anhydrogalactose và sự phân bố của nhóm ester sulphate. Sự khác biệt này sẽ ảnh hưởng đến
cường độ, cấu trúc, độ hoàn tan, nhiệt độ nóng chảy và nhiêt độ tạo gel, sự tách nước, sự

+
hòa tan
Muối Ca
2+
tạo ra các
hạt trương nở có
tính chất thixotropic
Muối Na
+
hòa tan
Đối với muối K
+
,
Ca
2+
thì trương nở
có giới hạn.
Sữa nóng (80
o
C) Hòa tan Hòa tan Hòa tan
Sữa lạnh (20
o
C) Làm đặc Không hòa tan Không hòa tan
Sữa lạnh (có bổ sung
tetra sodium
pyrophosphate-TSPP)
Làm tăng tính chất
tạo đặc hoặc tạo
gel
Tạo đặc hoặc tạo gel Tạo đặc hoặc tạo gel

Cộng hưởng với
locust bean gum
(LBG)
Không Không Có
Cộng hưởng với bột
konjac
Không Không Có
Cộng hưởng với tinh
bột
Không Có Không
Sự thuận nghịch với
lực khuấy, cắt (shear-
reversibile)
Có Có Không
Độ bền trong môi
trường acid
Bị thủy phân Bị thủy phân, quá trình bị thúc đẩy bởi
nhiệt độ cao, pH thấp, thời gian kéo dài.
Tương tác với protein Tương tác mạnh với protein trong điều
kiện acid
Tương tác đặc trưng
với kappa casein của
sữa
Tính chất tạo gel và tạo đặc của các loại carrageenan khác nhau là rất khác nhau. Ví dụ,
kappa carrageenan hình thành một gel chắc với ion K
+
trong khi iota carrageenan tương tác
với ion Ca
2+
để tạo ra loại gel dẻo mềm. Các cation không có ảnh hưởng gì tới tính chất

này trong sản phẩm thịt ngâm nước muối thì sự hydrate hóa hoàn toàn chỉ xảy ra khi nhiệt độ
ở 55
o
C hoặc hơn.
Khi một dịch phân tán carrageenan được gia nhiệt, sự trương nở hoặc hydrate hóa chỉ
xảy ra khi nhiệt độ đạt tới khoảng 40-60
o
C. Khi các hạt carrageenan được hydrate hóa, nó
trương nở và làm tăng độ nhớt. Khi nhiệt độ lên tới 75-80
o
C, độ nhớt sẽ giảm mạnh. Khi làm
nguội, độ nhớt của dung dịch sẽ tăng đáng kể và tiếp theo là sự tạo gel khi nhiệt độ giảm
Nhm: 07 Page 18
Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc
xuống tới 40-50
o
C. Sự hydrate hóa và sự tạo gel của carrageenan bị phụ thuộc mạnh vào các
loại muối được kết hợp với carrageenan hoặc được thêm vào trong dung dịch. Ví dụ dung
dịch muối ăn > 4% sẽ ngăn cản sự hydrate hóa hoàn toàn của carrageenan. Ngược lại, một
dịch carrageenan rất loãng khoảng 200ppm, được sữ dụng để làm bền sản phẩm sữa có
chocolate hoặc nước giải khác từ sữa khác, có thể không hình thành một mạng lưới gel bền
cho tới khi nhiệt độ xuống dưới 20
o
C.
Sự hiện diện của hàm lượng chất khô cao như trong các sản phẩm kẹo, mứt làm tập
trung các phân tử carrageenan và các cation trong pha nước để sự tạo gel có thể xảy ra ở
nhiệt độ > 85
o
C hoặc cao hơn. Điều này tạo ra sự giới hạn về mức độ và loại carrageenan
thích hợp cho những ứng dụng như vậy.

nghịch nhiệt.
Gel của iota carrageenan bị bẻ gãy khi bị lực khuấy, cắt nhưng có thể phục hồi hoắc tái
tạo gel khi ngưng lực tác dụng. Đây gọi là tính chất thixotropic hoặc shear-thinning. Trong
khi gel kappa bị gãy do các lực tác động nói trên thì không thể hồi phục được. Vì vậy, kappa
được gọi là không có tính chất thuận nghịch với lực khuấy, cắt (shear-reversibile).
Sự tách nước (syneressis) là sự thải nước từ một loại gel khi cấu trúc gel bị co lại. Gel
kappa có mức tách nước cao, trong khi iota lại không có hiện tượng này. Tính chất này có
liên quan trực tiếp với độ bền của gel với quá trình lạnh đông-rã đông, nghĩa là khi làm lạnh
đông, gel kappa carrageenan bị làm chặt và co lại và không hồi phục được khi rã đông. Kiểm
soát được sự tách nước là một yếu tố cơ bản trong một số sản phẩm thực phẩm.
Sự cộng hưởng (synergy) xảy ra khi 2 thành phần kết hợp với nhau để tạo ra các ưu
điểm vượt trội so với khi sử dụng chúng riêng rẽ. Kappa carrageenan hình thành loại gel
Nhm: 07 Page 20
Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc
cộng hưởng với các loại galactomamnan như locus bean gum (LBG) hoặc loại glucomanan
như konjac gum (cả 2 loại này đều thuộc nhóm keo thực phẩm). Ngoài ưu điểm làm tăng
cường độ gel, các phân tử polymanan này còn làm cho hệ gel có cấu trúc dẻo hơn và làm
giảm sự tách nước. Tỷ lệ trộn tối ưu giữa kappa carrageenan với từng loại keo thực phẩm
này là 6:4 hoặc 7:3.
2.5. Độ bền đối với acid
Dung dịch carrageenan bị giảm độ nhớt khi pH <5,5, tuy nhiên khi pH xấp xỉ 4 thì mức
giảm mới đáng kể. Sự giảm độ nhớt này do sự tự thủy phân và hiện tượng này xảy ra, khi PH
thấp, là do phân tử carrageenan ở dạng acid bị chẻ ở liên kết của 3,6-anhydrogalactose. Tốc
độ tự thủy phân sẹ tăng khi nhiệt độ tăng. Tuy nhiên khi nhiệt độ xuống dưới nhiệt độ tạo
gel, phân tử carrageenan sẽ giữ lại ion K
+
có liên kết với nhóm sulphate và điều này ngăn
chặn sự tự thủy phân tiếp tục. Do hiện tượng tự thủy phân này mà trong các thực phẩm cần
bổ sung acid, acid nên được bổ sung vào thời điểm cuối cùng của quy trình sản xuất để tránh
hoặc hạn chế hiện tượng này.

Nguyên liệu Tỷ lê (%)
Đường 15-20
Carrageenan (hỗn hợp kappa và iota) 0,6-0,9
Potassium citrate 0,2-0,35
Acid citric 0,3-0,45
Màu thực phẩm Theo yêu cầu
Hương liệu Theo yêu cầu
Nước Thêm cho đủ 100%
Tổng 100
Nhm: 07 Page 22
Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc
Carrageenan cũng có vô sớ các ứng dụng cho các sản phẩm hàm lượng nước cao, chẳng
hạn như các loại đồ hộp thịt, tạo lớp bóng trên bề mặt bánh… nhờ các tính chất tạo gel, tạo
đặc, làm ổn định.
3. Keo Konjac
Bột Konjac chiết xuất từ cây khoai nưa với rất nhiều tác dụng đã được công ty TNHH
Long Hải phối trộn cùng bột Carrageenan sản xuất các sản phẩm rau câu và Thạch sữa chua.
Konjac, tên gọi khác là Amorphophalms konjac, thảo mộc họ Ráy lâu năm. Hiện nay,
Konjac là thứ duy nhất có thể cung cấp số lượng lớn Glucomannan. Nó không chỉ là thứ mà
cơ thể con người cần với hơn 10 loại amino axít và nhiều loại nguyên tố vi lượng, lại có đặc
tính ít đạm, ít chất béo, chất xơ cao, hút nước mạnh, tỷ lệ nở cao.
Hoa và củ cây Khoai nưa - nguyên liệu chính sản xuất bột Konjac
Nhm: 07 Page 23
Tiu lun ph gia thc phm Th.S Nguyn Ph Đc
Konjac chủ yếu gia công thành tinh bột konjac, thành phần chính là Glucomannan. Đây
là một loại đại phân tử polysaccharide, phân tử lượng từ 250000 đến 1200000.
Nưa Konjac là một loài trong chi Nưa (Amorphophallus) thuộc họ Ráy (Araceae) đã
được sử dụng làm thức ăn truyền thống từ lâu đời ở Việt Nam. Tuy nhiên, thức ăn từ củ Nưa
chỉ được sử dụng trong phạm vi hẹp ở từng địa phương bởi các dân tộc miền núi hoặc chỉ sử
dụng khi đói (nạn đói) chứ chưa được sử dụng như là thức ăn phổ biến.

Trích đoạn Sự phân hủy glucomannan trong cơ thể Phương pháp tách và tinh chế glucomannan từ cây Amorphophallus konjac 1 Phương pháp tách Konjac Glucomannan

---