1. Lý do chọn đề tài :
Rong biển có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống con người. Từ thời xa xưa con
người đã biết sử dụng rong biển như là một chất tạo kết đông dùng trong mứt hay rau câu,
dùng làm thực phẩm ăn kiêng…Năm 1882, Walther Hess đã sử dụng pollysaccharit của rong
biển như một chất cố định vi sinh vật, một môi truờng nuôi cấy và phân lập vi sinh vật.
Ngày nay con người sử dụng rong biển như một chất phụ gia ứng dụng nhiều trong
thực phẩm. Họ sử dụng những pollysaccharit của rong biển trong những mục đích cố định,
tạo gel, nhũ hóa sản phẩm thực phẩm.
Bài tiểu luận này nghiên cứu về cấu tạo, thành phần hóa học và ứng dụng của rong
biển trong các chu trình công nghệ chế biến thực phẩm nhằm làm sáng tỏ những thông tin về
loại pollysaccharit thông dụng này.
2. Tính chất và vai trò của pollysaccharit :
Pollysaccharit được tạo thành từ những monosaccharit qua các liên kết glycoside. Nó
có thể chứa một loại đường đơn hay nhiều loại đường đơn khác nhau. Thủy phân các
pollysaccharit bằng acid sẽ tạo ra các đường đơn.
Pollysaccharit thực hiện các chức năng sau :
Tạo hình
Dự trữ
Giữ nước
Pollysaccharit có khả năng tương tác với nhiệt và nước làm thay đổi tính chất và
trạng thái để tạo ra độ đặc, độ dẻo, độ dai, độ dính, độ xốp, độ trong, khả năng tạo màng.
Chúng được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, ở cả dạng tự nhiên và biến tính như
các chất tạo độ đặc hay tạo gel, chất làm bền nhũ tương và các hệ phân tán, chất tạo màng,
bảo vệ bề mặt các loại thực phẩm nhạy cảm khỏi những thay đổi không mong muốn, chất
độn để tăng tỉ lệ thành phần không tiêu hóa được dùng trong các thực phẩm ăn kiêng…
1
Có nhiều loại pollysaccharit xuất phát từ nhiều nguồn gốc khác nhau, ở đây ta chỉ
nghiên cứu về pollysaccharit có nguồn gốc từ rong biển mà điển hình là 3 loại chính sau đây:
Agar
Carrageenan
Alginit và alginate
Agaropectin là một polymer tích điện âm, làm cho agar có tính nhầy. Vì chúng có
mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau có khả năng làm giãn mạch và làm
tăng độ nhớt của dung dịch. Khi làm giảm độ tích điện và hydrat hóa sẽ làm cho sợi pectin
xích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới ba chiều rắn chứa pha lỏng ở
bên trong làm cho dung dịch có tính nhầy.
Trong agaropectin có chứa khoảng 6% sulfat
3.3. Tính chất của agar :
3.3.1. Tính tan :
Agar không tan trong nước lạnh, tan nhẹ trong ethanolamin và tan tốt trong
formamide. Agar nhận được nhờ kết tủa bằng cồn , ở trạng thái ẩm có thể tan tốt trong nước
ở nhiệt độ bằng 25
0
C , nhưng ở trạng thái sấy khô lại chỉ tan trong nước nóng.
3.3.2. Tạo gel :
Gel agar tạo thành sau khi agar được đun nóng và làm lạnh .Các phân tử có sự biến
đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp các chuỗi xoắn tạo thành
một mạng lưới không gian ba chiều nhốt các chất khô bên trong do số lượng liên kết hidro
rất lớn.
4
Agar là chất tạo gel tốt nhất , nó có thể hấp thu rất nhiều nước và tạo gel nhờ các liên
kết hidro ở nồng độ rất thấp ( khoảng 0.04%).
Dung dịch agar sẽ đông lại khi làm nguội đến 40-50
0
C và nóng chảy khi nhiệt độ gần
80-85
0
C .Gel agar có tính thuận nghịch nhiệt và đàn hồi.
Khả năng tạo gel và độ bền gel phụ thuộc vào nồng độ agar và phân tử lượng trung
bình của nó (phân tử lượng trung bình càng lớn thì gel tạo thành càng bền ).Dung dịch 1.5%
tạo gel ở 32-39
sản xuất các loại bánh kẹo chứa ít năng lượng.
Agar được sử dụng trong sảm phẩm mứt trái cây thay thế cho pectin nhằm làm giảm
hàm lượng đường trong sản phẩm và thay thế gelatin trong một số sản phẩm thịt và cá. Là
chất ổn định trong phomai, kem.. Ngoài ra còn được sử dụng trong các sản phẩm yoghurt,
sữa chocolate, trong ngành bánh kẹo …. Agar còn được sử dụng vào môi trường nuôi cấy vi
sinh vật.
Ứng dụng của agar trong quy trình sản xuất kem :
• Agar_một trong những chất phụ gia trong kem:
Trong sản xuất kem, agar được xem như là một chất phụ gia tạo tính ổn định trong
kem. Nó được xem là một chất ưu nước, khi cho vào nước, nó có thể liên kết với một lượng
lớn phân tử nước và làm giãm số phân tử nước ở dạng tự do. Agar tạo ra mạng lưới không
gian để hạn chế sự chuyển động tự do của các phân tử nước. Nhờ đó, trong quá trình lạnh
đông hỗn hợp nguyên liệu sản xuất kem, các tinh thể đá xuất hiện sẽ có kích thước nhỏ, kem
trở nên đồng nhất, ngoài ra nó còn có thể hạn chế sự lớn lên của các tinh thể đá trong kem
thành phẩm khi có sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình sản xuất.
• Cách sử dụng và liều lượng sử dụng :
Trước khi sử dụng, Agar được đem cân để định lượng cho phù hợp với công thức
phối trộn mỗi loại kem sản xuất. Sau khi đã xác định được hàm lượng agar cần sử dụng, ta
sẽ ngâm agar trong nước lạnh cho trương sau đó ta sẽ đun nóng cùng với các phụ gia khác để
6
tạo thành một chất lỏng đồng nhất. Tiếp đến ta sẽ đem hỗn hợp này đem đi phối trộn cùng
với các nguyên liệu chính.
7
8
3.6. Liều lượng sử dụng agar trong thực phẩm :
Agar là chế phẩm từ tự nhiên không gây độc hại cho cơ thể, có thể sử dụng ở liều
lượng cao mà không ảnh hưởng đến sức khỏe con người. Thông thường agar được sử dụng
với hàm lượng 1- 1,5% khối lượng so với lượng đường trong hỗn hợp sản phẩm thực phẩm,
nếu sử dụng quá nhiều agar, hầu hết nước trong sản phẩm sẽ bị liên kết làm cho sản phẩm
mất đi các tính chất cảm quan, không thu hút người tiêu dùng.
χ_ Carrageenan D-galactose-4-sulphate,
3,6-anhydro-D-galactose
τ_Carrageenan D-galactose-4-sulphate,
3,6-anhydro-D-galactose-2-sulphate
λ_Carrageenan D-galactose-4-sulphate,
D-galactose-2,6-disulphate
µ_Carrageenan D-galactose-4-sulphate,
D-galactose-6-sulphate
10
3,6-anhydro-D-galactose
ν_Carrageenan D-galactose-4-sulphate,
D-galactose-2,6-sulphate
3,6-anhydro-D-galactose
Furcellaran D-galactose -D-galactose-2-sulphate,
D-galactose-4-sulphate,
D-galactose-6-sulphate
3,6-anhydro-D-galactose
Carrageenan có 3 loại chính được nghiên cứu kĩ sau :
4.2.1. χ_Carrageenan (kappa – carrageenan) :
χ _carrageenan được sản xuất bằng cách loại bỏ kiềm từ μ-carrageenan cô lập chủ yếu
là từ cỏ biển nhiệt đới alvarezii Kappaphycus (còn gọi là Eucheuma cottonii)
4.2.1.1.Cấu trúc hóa học của χ_Carrageenan :
(1 3)-β-D-galactopyranose-2-sulfat-(1 4)-α-D-galactopyranose-2, 6-
disulfate-(1 3)
4.2.1.2.Tính chất
vật lý và hóa học của
χ_Carrageenan :
Hoà tan ở nhiệt độ cao.
11
Tạo khối đông (gel) cứng.