Đề tài " Phụ gia trong thực phẩm

Chia sẻ: Tôn Thất Thằng | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:33

Thêm vào BST

Báo xấu

514
lượt xem 63
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề tài " Phụ gia trong thực phẩm

Đề tài: " Phụ gia trong thực phẩm 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 1
MỤC LỤC 1.Error! Not a valid bookmark self-reference. ............................................................ 1 10.Tính chất và vai trò của pollysaccharit : ..................................................................... 1 11.Pollysaccharit có nguồn gốc từ rong biển _Agar (E406) :.......................................... 2 3.1. Nguồn gốc của agar :.............................................................................................. 2 3.2. Cấu trúc của agar :.................................................................................................. 2 3.2.1.Agarose : ......................................................................................................... 3 3.2.2.Agaropectin :................................................................................................... 4 3.3. Tính chất của agar : ................................................................................................ 4 3.3.1. Tính tan :........................................................................................................ 4 3.3.2. Tạo gel : ........................................................................................................ 5 3.4. Ưu và nhược điểm agar dùng trong sản xuất thực phẩm: ...................................... 5 3.4.1. Ưu điểm: ........................................................................................................ 5 3.4.2. Nhược điểm: .................................................................................................. 6 3.5. Một số ứng dụng phụ gia agar dùng trong thực phẩm : ......................................... 6 3.6. Liều lượng sử dụng agar trong thực phẩm : ........................................................... 9 4.Pollysaccharit có nguồn gốc từ rong biển_Carrageenan ( E407): ............................... 9 4.1.Nguồn gốc của Carrageenan: ............................................................................ 9 4.2.Cấu trúc hóa học của của Carrageenan :........................................................... 10 4.2.1. χ_Carrageenan (kappa – carrageenan) : .................................................. 11 4.2.1.1.Cấu trúc hóa học của χ_Carrageenan :........................................... 11 4.2.1.2.Tính chất vật lý và hóa học của χ_Carrageenan : .......................... 12 4.2.2. τ_Carrageenan (iota-carrageenan) : ........................................................ 12 4.2.2.1.Cấu trúc hóa học : .......................................................................... 12 4.2.2.2.Tính chất vật lí và hóa học của τ_Carrageenan ........................... 13 4.2.3. λ-carrageenan (lambda-carrageenan) : ................................................... 13 2
4.2.3.1.Cấu trúc hóa học : ....................................................................... 13 4.2.3.2.Tính chất vật lí và hóa học của λ-carrageenan:.......................... 14 4.2.4.So sánh 3 loại carrageenan:....................................................................... 14 4.3.Tính chất vật lý và hóa học của carrageenan:.................................................... 15 4.3.1.Độ tan : ...................................................................................................... 15 4.3.2.Độ nhớt của dung dịch carrageenan:......................................................... 15 4.3.2.Cơ chế tạo gel : tương tự như cơ chế tạo gel ở agar: ................................ 16 4.3.2.1. Khả năng tạo gel: ......................................................................... 16 4.3.2.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo gel: .......................... 16 4.3.3. Tương tác với protein :............................................................................. 17 4.4. Quy định của nhà nước về sử dụng carrageenan và muối Na, K, NH4 của nó trong thực phẩm :....................................................................................................................... 17 4.5. Ứng dụng của phụ gia carragenan trong thực phẩm :....................................... 19 4.5.1. Sản phẩm bơ sữa : .................................................................................... 19 4.5.2. Sản phẩm bia và nước quả: ...................................................................... 21 4.5.3. Sản xuất thịt :............................................................................................ 21 5.Pollysaccharit có nguồn gốc từ rong biển_Acid alginic và alginate (E400) : .............. 25 5.1.Nguồn gốc của alginic : ..................................................................................... 23 5.2. Cấu trúc của Agilnic và alginate :..................................................................... 23 5.3.Tính chất vật lý và hoá học của alginate : ......................................................... 23 5.4.Yêu cầu của bộ y tế về việc sử dụng algilnate:.................................................. 24 5.5. Ứng dụng của agilnate: ..................................................................................... 26 6.Kết luận : 32 Lý do chọn đề tài : 3
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. 10. 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… 4
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 11. Pollysaccharit có nguồn gốc từ rong biển _Agar (E406) : 3.1. Nguồn gốc của agar : Là một loại pollysaccharit được tách ra bằng nước sôi từ rong biển ( thuộc nhóm tảo đỏ Rhodophyceae ) như Gelidium sp., Pterocladia sp. Và Gracilaria sp. 3.2. Cấu trúc của agar : Agar là một phức hợp pollysaccharit của agarose và agaropectin. Thành phần chính của mạch là β-D-galactopyranose và 3,6-anhydro-α-L-galactopyranose liên kết với nhau bởi liên kết β-1,4 và α-1,3 Mạch pollysaccharit được este hóa ở mức độ thấp với acid sulfuric.Trong mạch agarose cứ sau 9 đường galactose thì đường thứ 10 lại bị este hóa; còn trong mạch agaropectin, tỷ lệ este hóa cao hơn, ngoài ra còn có mặt acid pyruvit để tạo thành các gốc 4,6-(1-carboxythylidene)-D-galactose. Tỷ lệ của agarose và agaropectin trong các loại agar cũng rất khác biệt. Nếu có sự hiện diện của acid uromic thì với tỉ lệ không vượt quá 1%. 3.2.1.Agarose: Agarose do β-D-galactopiranoza và 3,6-anhidro-α-Lgalactopiranoza luân phiên tạo nên bằng liên kết β-1,4 và liên kết α-1,3 5
Agarose có cấu tạo như sau: Khi thủy phân nhẹ bằng axit thì được agarobioza (I), khi thủy phân bằng enzim thì được neoagarobioza(II). Cấu trúc của agarose không đồng nhất : vừa tích điện vừa trung hòa điện . Trong phân tử có chứa nhóm sulfat , metoxyl , cacboxyl. Hàm lượng sulfat trong agarose được coi là chỉ số độ sạch của agarose . Chỉ số này càng thấp thì chất lượng càng cao. Thường trong agarose có 0.04% sulfat. Agarose là một polymer trung tính tạo nên tính đông tụ của agar . 3.2.2.Agaropectin: Cấu tạo của agaropectin đến nay vẫn chưa chắc chắn . Theo nhiều nghiên cứu thì agaropectin có lẽ do các gốc D-galacto 2 –sulfat và D –galacto-2,6 – disulfat tạo nên. 6
Công thức cấu tạo như sau: 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 250C , 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 7
một mạng lưới không gian ba chiều nhốt các chất khô bên trong do số lượng liên kết hidro rất lớn. 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 40-500C và nóng chảy khi nhiệt độ gần 80-850C .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 32-390C nhưng không chảy ở nhiệt độ thấp hơn 60-970C. Kích thước lỗ gel cũng khác nhau phụ thuộc vào nồng độ agar, nồng độ agar càng cao thì bán kính lỗ gel càng nhỏ, khi làm khô gel sẽ tạo thành một màng trong suốt bền cơ học và có thể bảo quản lâu dài mà không bị hỏng. Sự có mặt của ion sunfat làm cho gel bị mờ, đục. Do đó tránh dùng nước cứng để sản xuất. 3.4. Ưu và nhược điểm agar dùng trong sản xuất thực phẩm: 3.4.1. Ưu điểm: • Khả năng tạo gel cứng tại nồng độ rất thấp. • Không cần bất kỳ chất hỗ trợ nào, không ảnh hưởng vị của sản phẩm. • Có sự khác biệt giữa nhiệt độ nóng chảy và tạo gel: 40°C đông đặc, 80°C nóng chảy làm cho agar rất dễ sử dụng. • Có khả năng cạnh tranh với các chất tạo đông khác, không những về đặc tính kỹ thuật mà còn có lợi về kinh tế. • Không cần đường và pH trong quá trình tạo đông. • Trong trường hợp nồng độ đường cao, agar có thể có các nội phản ứng làm tăng lực bền gel. 8
• Có khả năng chống lại các phản ứng phân hủy do enzim, dùng làm môi trường nuôi cấy vi sinh vật rất tốt. • Có khả năng chống lại phân hủy acid (trừ trường hợp môi trường pH < 4) • Không màu, không vị nên không ảnh hưởng đến vị tự nhiên của sản phẩm. 3.4.2. Nhược điểm: Nếu sử dụng agar quá nhiều trong sản xuất thực phẩm sẽ làm cho thực phẩm trở nên cứng và mất đi một số tính chất cảm quan như : độ dẻo, mềm, mịn… 3.5. Một số ứng dụng phụ gia agar dùng trong thực phẩm : Agar không được hấp thu vào cơ thể trong quá trình tiêu hóa do đó agar được sử dụng 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. 9
• 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 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. 1 0
1 1
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. 12. Pollysaccharit có nguồn gốc từ rong biển_Carrageenan ( E407): 4.1.Nguồn gốc của Carrageenan: Carrageenan là pollysaccharit có nguồn gốc từ tảo đỏ Rhodophyceae. Carrageenan đã đựợc sử dụng như là một chất tạo gel trong thực phẩm từ vài trăm năm trước. Ở Châu Âu việc sử dụng carrageenan đã thấy xuất hiện cách đây 600 năm tại ngôi làng có tên là Caraghen thuộc phía nam của vùng ven biển Irish. Carrageenin là tên đầu tiên của carrageenan được tìm thấy lần đầu tiên năm 1862 từ tảo Chondrus crispus. Ngày nay người ta đã biết thêm nhiều loại rong có khả năng sản xuất carrageenan. Những nhiên cứu chi tiết về các loài rong này đã cho phép người ta có thể trồng chúng trên quy mô lớn và do đó đáp ứng đươc nhu cầu nguyên liệu cho ngành công nghiệp sản xuất carrageenan. Carrageenan được tách từ các loài Chondrus, Eucheuma, Gigartina, Gloiopeltis , Iridaea bằng nước nóng trong môi trường kiềm yếu, sau đó được sấy khô hay kết tủa để thu các sản phẩm tinh sạch hơn. Rong sụn ( kappaphycus alvarezii ) Hiện nay công nghiệp sản suất carrageenan không chỉ phát triển mạnh ở các nước Mĩ và Tây Âu mà còn đang phát triển mạnh ở các quốc gia Châu Á. Trong đó phải kể đến 1 2
Trung Quốc, Nhật Bản, Philipin... Ở Việt Nam cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu về sản xuất carrageenan với hiệu xuất thu hồi cao, hơn nưã khí hậu của chúng ta thích hợp cho việc phát triển cây rong sụn (Kapsycus alcaeric) nguồn nguyên liệu chính để sản xuất carrageenan đây là thuận lợi lớn để chúng ta tiến hành mở nhà máy sản xuất carrageenan. 4.2.Cấu trúc hóa học của của Carrageenan :. Carrageenan có cấu trúc là một mạch thẳng của polysaccharide -Sulphat, chứa galactose và anhydrogalactose với các liên kết 1 - 3 và 1 - 4. Trọng lượng phân tử của carrageenan từ 100000 đến 500000 đvc Carrageenan cố thể được tách riêng bằng phương pháp kết tủa phân đoạn với ion potassium. Thành phần monomer của các phân đoạn carrageenan được giới thiệu qua bảng dưới đây: Carrageenan Thành phần monosaccharide 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, 1 3
D-galactose-6-sulphate 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 : 1 4
Hoà tan ở nhiệt độ cao. Tạo khối đông (gel) cứng. Độ bền của khối đông tăng lên khi có mặt của muối kali, khi có mặt của ion K+, nó sẽ kết hợp với gốc SO3- do đó làm giảm số lượng gốc SO3- tự do có mặt trong carrageenan, tạo điều kiện cho các phân tử carrageenan xích lại gần nhau (vì không còn chịu ảnh hưởng bởi lực đẩy tĩnh điện do gốc SO3- sinh ra) và giữa chúng hình thành các liên kết hydro, kết quả là sức đông của carrageenan được tăng lên đáng kể. Tuy nhiên, khi nồng độ KCl tăng quá cao sẽ xảy ra hiện tượng gel carrageenan trở nên cứng và dòn, ít đàn hồi và dẻo dai do đó gel lại trở nên rất dễ bị nứt vỡ dưới tác dụng của lực nén và uốn. to ↓ to ↑ Khả năng tạo gel vững chắc của Kappa-carrageenan khi có mặt ion K+ 4.2.2. τ_Carrageenan (iota-carrageenan) : τ_carrageenan được sản xuất bằng cách loại bỏ kiềm từ ν-carrageenan cô lập chủ yếu là từ cỏ biển Eucheuma denticulatum (còn gọi là Spinosum) ở Philippine. 4.2.2.1.Cấu trúc hóa học : (1 3)-β-D-galactopyranose-4-sulfate-(1 4) -3, 6-anhydro-α-D- galactopyranose-2-sulfat-(1 3) . 1 5
4.2.2.2.Tính chất vật lí và hóa học của τ_Carrageenan : Có thể tan một phần ở nhiệt độ thấp. Chỉ hòa tan hoàn toàn khi đun nóng dung dịch. Độ bền của gel tăng lên khi có mặt của muối canxi Hình thành khối đông dẻo và đàn hồi. 4.2.3. λ-carrageenan (lambda-carrageenan) : λ-carrageenan (chủ yếu là bị cô lập từ Gigartina pistillata hoặc crispus Chondrus) được chuyển thành θ-carrageenan (theta-carrageenan) bằng cách loại bỏ kiềm, nhưng với tốc độ chậm hơn nhiều so với nguyên nhân sản xuất ι-carrageenan và κ-carrageenan. 4.2.3.1.Cấu trúc hóa học : (1 3)-β-D-galactopyranose-2-sulfat-(1 4)-α-D-galactopyranose-2 ,6-disulfate-(1 3) 1 6
4.2.3.2.Tính chất vật lí và hóa học của λ-carrageenan Có thể tan hoàn toàn ở nhiệt độ thấp. Tạo dung dịch có độ nhớt cao mặc dù không tạo đông. Tương tác với protein tạo sự ổn định cho rất nhiều sản phẩm có nguồn gốc từ bơ và pho mát, chủ yếu được dùng làm tăng độ đặc và cải tiến cấu trúc thực phẩm. 4.2.4.So sánh 3 loại carrageenan: χ_Carrageenan τ_Carrageenan λ-carrageenan Gel mạnh nhất với các muối Gel mạnh nhất với các muối Không có khả năng hình kali canxi thành gel Tan 1 phần trong nước lạnh Hoàn toàn hòa tan trong Hòa tan hoàn toàn trong nước nóng nước lạnh Tạo khối đông cứng Tạo khối đông dẻo và đàn Không tạo khối đông, tạo hồi dung dịch có độ nhớt cao 1 7
4.3.Tính chất vật lý và hóa học của carrageenan : Màu hơi vàng, màu nâu vàng nhạt hay màu trắng. Dạng bột thô, bột mịn và gần như không mùi. 4.3.1.Độ tan : Không tan trong ethanol, tan trong nước ở nhiệt độ khoảng 80oC tạo thành một dung dịch sệt hay dung dịch màu trắng đục có tính chảy, phân tán dễ dàng trong nước hơn nếu ban đầu được làm ẩm với cồn, glycerol, hay dung dịch bão hòa glucose và sucrose trong nước. Độ hòa tan trong nước tăng khi tỷ lệ sulphate hóa tăng và khi lượng các gốc anhdro- galactose giảm. 4.3.2.Độ nhớt của dung dịch carrageenan: Độ nhớt của dung dịch tùy thuộc vào loại carrageenan, khối lượng phân tử, nhiệt độ,các ion có mặt và hàm lượng carrageenan. Cũng như những polymer mạch thẳng có mang điện tích khác, độ nhớt tỉ lệ thuận với hàm lượng. Carrageenan có khả năng tương tác với nhiều loại gum đặc biệt là locust bean gum, trong đó tùy thuộc vào hàm lượng nó sẽ có tác dụng làm tăng độ nhớt, độ bền gel và độ đàn hồi của gel. Ở hàm lượng cao carrageenan làm tăng độ bền gel của guar gum nhưng ở hàm lượng thấp, nó chỉ có thể làm tăng độ nhớt. Khi carrageenan được cho vào những dung dịch của gum ghatti, alginate và pectin nó sẽ làm giảm độ nhớt của các dung dịch này. 1 8
Ổn định ở pH >7, phân hủy ở pH = 5-7; phân hủy nhanh ở pH < 5. 4.3.2.Cơ chế tạo gel : tương tự như cơ chế tạo gel ở agar 4.3.2.1. Khả năng tạo gel: Phụ thuộc rất lớn vào sự có mặt của các cation. Ví dụ: Khi liên kết với K+, NH4+, dung dịch carageenan tạo thành gel thuận nghịch về nhiệt. Khi liên kết với Na+ thì carrageenan hòa tan trong nước lạnh và không có khả năng tạo gel. Muối K+ của χ_carrageenan có khả năng tạo gel tốt nhất nhưng gel giòn và dễ bị phân rã. Chúng ta có thể giảm độ giòn của gel bằng cách thêm vào locust bean gum. Carrageenan có ít liên kết ion hơn nhưng khi tăng lực liên kết có thể tạo gel đàn hồi. λ - carrageenan không có khả năng tạo gel. Muối K+ của nó tan trong nước. 4.3.2.2. Những yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo gel của carragenan: Dung dịch nóng của kappa và iota carrageenan sẽ tạo gel khi được làm nguội xuống từ 40 – 60oC dựa vào sự có mặt của các cation. Gel carrageenan có tính thuận nghịch về nhiệt và có tính trễ nhiệt, có nghĩa là nhiệt độ tạo gel và nhiệt độ nóng chảy của gel khác nhau. Gel này ổn định ở nhiệt độ phòng nhưng khi gia nhiệt cao hơn nhiệt độ tạo gel từ 5 – 12oC thì gel có thể chảy ra. Khi làm lạnh sẽ tạo gel lại. Thành phần ion trong một hệ thực phẩm rất quan trọng đến hiệu quả sử dụng carrageenan. Ví dụ: kappa-carrageenan chọn ion K+ để làm ổn định vùng tạo liên kết, tạo trạng thái gel chắc, giòn. Iota carrageenan chọn Ca2+ nối giữa các chuỗi tạo cấu trú gel mềm và đàn hồi . Chính điều này làm cơ sở cho việc sử dụng loại carrageenan nào cho thích hợp với những yêu cầu của sản phẩm. Sự có mặt của các ion cũng có ảnh hưởng lên nhiệt độ hydrat hóa của carrageenan, nhiệt độ tạo gel và nhiệt độ nóng chảy. Ví dụ: iota carrageenan sẽ hydrat hóa ở nhiệt độ môi trường trong nước nhưng khi cho muối vào sẽ tăng nhiệt độ tạo gel nên được ứng dụng 1 9
trong sản xuất salad-dressing lạnh. Muối Na+ của kappa carrageenan sẽ hydrat hóa ở 40oC nhưng carrageenan cùng loại trong thịt muối sẽ chỉ hydrat hóa hoàn toàn ở nhiệt độ 55oC hoặc hơn. Ngoài ra khả năng tạo gel của Carrgeenan còn phụ thuộc vào bán kính của ion hydrat hóa, nếu vượt quá các giới hạn cho phép thì không thể hình thành các cầu nối tạo cấu trúc gel. Sự có mặt của carubin có tác dụng ngăn cản hiện tượng các cấu trúc xoắn kép giúp cho gel và có đọ đàn hồi tốt hơn. Các gốc 6_sulphate có thể bị loại bỏ trong quá trình đun nóng trong dung dịch kiềm tạo ra các gốc 3,6- anhydrogalactose, giúp tăng cường đáng kể độ bền của gel. 4.3.3. Tương tác với protein : Do trong carrageenan có tỉ lệ sulphat khá cao nên làm cho polyme dạng ion này phản ứng với các phân tử protein tích điện dương có khả năng làm đông tụ protein khi pH của dung dịch protein thấp hơn điểm đẳng điện( lúc này protein tồn tại chủ yếu ở dạng ion + H3N-CH2-COOH). Tính chất này có thể được sử dụng để tách riêng các hỗn hợp nhiều protein. 4.4. Quy định của nhà nước về sử dụng carrageenan và muối Na, K, NH4 của nó trong thực phẩm : ADI : CXĐ ( chưa xác định) Giới hạn tối đa trong thực phẩm (Maximum level - ML ) là mức giớí hạn tối đa của mỗi chất phụ gia sử dụng trong quá trình sản xuất, chế biến, xử lý, bảo quản, bao gói và vận chuyển thực phẩm ( mg/kg sản phẩm). Nhóm thực phẩm ML 2 0