Đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu sản xuất kẹo thạch đông carrageenan – nha đam

1) Xác định các thông số thích hợp cho qui trình sản xuất kẹo thạch đông carrageenan – nha đam. 2) Đề xuất qui trình sản xuất kẹo thạch đông carrgeenan – nha đam. 3) Sản xuất thử và đánh giá chất lượng sản phẩm.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT KẸO THẠCH ĐÔNG CARRAGEENAN – NHA ĐAM

Sinh viên thực hiện: LÂM NHỊ HÀ

NHA TRANG, 2009

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban giám hiệu trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm khoa Chế biến và quý thầy cô đã tận tình giảng dạy cho

em trong suốt quá trình học tập tại trường

Em xin cảm ơn các thầy giáo, cô giáo đang công tác tại phòng thí nghiệm chế biến, phòng thí nghiệm thực phẩm, phòng thí nghiệm công nghệ sinh học đã tạo điều kiện thuận lợi cho em thực hiện đề tài

Em xin chân thành cảm ơn bố mẹ, gia đình và bạn bè luôn luôn bên cạnh em chăm sóc, động viên và tạo điều kiện trong suốt thời gian em học tập

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn thầy TS.Vũ Ngọc Bội đã nhiệt tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành tốt đề tài này

Lâm Nhị Hà

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN I MỤC LỤC II DANH MỤC CÁC BẢNG IV DANH MỤC CÁC HÌNH V

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 2

1.1.Tổng quan về rong sụn 2

1.1.1.Giới thiệu về rong sụn .2

1.1.2.Thành phần hóa học của rong sụn 5

1.1.3.Một số ứng dụng của rong sụn 9

1.2.Giới thiệu về carrageenan 13

1.2.1.Cấu tạo và phân loại Carrageenan 14

1.2.2 Một số tính chất của carrageenan 16

1.2.3 Một số ứng dụng của carrageenan 22

1.3 Một số quy trình công nghệ sản xuất Kẹo thạch đông 24

1.3.1 Qui trình sản xuất kẹo thạch đông carrageenan – nhân thạch dừa 24

1.3.2 Qui trình sản xuất kẹo thạch carrageenan – nhân nho 25

1.3.3 Quy trình sản xuất kẹo thạch đông carrageenan – nhân nhãn 26

1.4.Giới thiệu chung về bột Konjac 27

1.5 Giới thiệu chung về Nha Đam 30

CHƯƠNG 2.NGUYÊN VẬT LIỆUVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.1.Nguyên vật liệu 34

2.1.1.Carrageenan 34

2.1.2.Bột Konjac 35

2.1.3.Nha đam 35

2.1.4.Các nguyên liệu khác 35

2.2.Phương pháp nghiên cứu 35

2.2.1.Phương pháp phân tích hóa học 35

2.2.2.Phương pháp phân tích vi sinh vật 35

2.2.3.Phương pháp đánh giá cảm quan 35

2.2.4.Phương pháp bố trí thí nghiệm 36

2.2.4.1 Qui trình dự kiến 36

2.2.4.2 Bố trí các thí nghiệm để xác định các thông số của quá trình 37

2.3.Hóa chất và dụng cụ thiết bị chủ yếu sử dụng trong đồ án 44

2.4.Phương pháp sử lý số liệu 44

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨUVÀ THẢO LUẬN 45

3.1.Xác định tỷ lệ phối trộn bột Konjac và carrageenan 45

3.2.Xác định nồng độ thạch 46

3.3.Xác định tỷ lệ đường 47

3.4.Xác định tỷ lệ acid 48

3.5.Xác định tỷ lệ phối trộn hương trái cây và màu thực phẩm 49

3.5.1.Xác định loại hương sử dụng 49

3.5.2 Xác định tỷ lệ hương trái cây (chanh, dâu, táo, vải) 49

3.5.3.Xác định tỷ lệ chất màu 50

3.6.Xác định tỷ lệ Kalisorbate sử dụng để bảo quản 51

3.7.Xác định tỷ lệ Nha đam 52

3.8.Đề xuất quy trình sản xuất kẹo thạch Carrageenan – nha đam 53

3.9.Sản xuất thử và đánh giá chất lượng sản phẩm kẹo thạch đông carrageenan – nha đam 56

3.10.Sơ bộ hạch toán chi phí nguyên liệu cho sản phẩm 57

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 59

1 KẾT LUẬN 59

2 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Sản lượng rong sụn ở một số nước năm 2004 2

Bảng 1.2: Thành phần hoá học của rong sụn 7

Bảng 1.3: Hàm lượng acid amin trong rong sụn 8

Bảng 1.4 Tính tan của Carrageenan trong các môi trường khác nhau 19

Bảng 1.5 Tính chất gel của các loại Carrageenan khác nhau 20

Bảng 2.1: Thành phần của carrageenan: 34

Bảng 3.1: Kết quả đánh giá độ đàn hồi và trạng thái thạch khi phối trộn bột Konjac và carrageenan với các tỷ lệ khác nhau 45

Bảng 3.2: Kết quả xác định trạng thái của thạch khi nấu ở các nồng độ khác nhau 46

Bảng 3.3: Kết quả theo dõi biến đổi cảm quan các sản phẩm kẹo thạch đông bổ sung Kalisorbate với các tỷ lệ khác nhau 51

Bảng 3.4: Kết quả kiểm tra vi sinh các mẫu thí nghiệm bổ sung kalisorbate với tỷ lệ khác nhau 51

Bảng 3.5: Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm kẹo thạch đông carrageenan – nha đam 56

Bảng 3.6: Tính Chi phí nguyên vật liệu cho sản phẩm kẹo thạch đông carrageenan – nha đam 57

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Cấu tạo của Carrageenan với các liên kết luân phiên 14

Hình 1.2 -Carrageenan được tạo ra từ -Carrageenan 15

Hình 1.3 -Carrageenan được tạo ra từ  -Carrageenan 16

Hình 1.4 -Carrageenan chuyển thành -Carrageenan 16

Hình 1.5 Hình ảnh về quá trình tạo gel đông của Carrageenan 21

Hình 3.1: Biểu diễn kết quả đo sức đông của thạch khi phối trộn bột Konjac và carrageenan theo các tỷ lệ khác nhau 45

Hình 3.2: Điểm trung bình cảm vị ngọt của kẹo thạch đông bổ sung đường với các tỷ lệ khác nhau 47

Hình 3.3: Điểm trung bình cảm vị chua của kẹo thạch đông bổ sung acid với các tỷ lệ khác nhau 48

Hình 3.4: Điểm trung bình cảm vị mùi của các loại kẹo thạch đông khi phối trộn tỷ lệ hương khác nhau 49

Hình 3.5: Điểm trung bình về màu của các loại sản phẩm kẹo thạch đông bổ sung chất màu với các tỷ lệ khác nhau 50

Hình 3.6: Điểm trung bình cảm quan trạng thái của sản phẩm kẹo thạch đông bổ sung nha đamvới tỷ lệ khác nhau 52

Hình 3.7: Hình ảnh sản phẩm 58

LỜI MỞ ĐẦU

Rong sụn (Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty) là loại rong mới được du

nhập từ Philippin về trồng tại Việt Nam trong vài năm trở lại đây Rong sụn đang được Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn xem là đối tượng xóa đói giảm nghèo Trong rong sụn có chứa khoáng chất, Iod và đặc biệt là có chứa carrageenan – một loại polysaccharid có rất nhiều ứng dụng như tạo sự ổn định trong sản xuất sữa, tạo gel trong sản xuất giò chả, tạo độ đặc và sức đông trong sản xuất mứt, kẹo thạch đông… Tuy vậy tại Việt Nam các sản phẩm chế biến từ rong sụn hãy còn rất hạn chế Vì thế khi năng suất rong sụn cao, diện tích nuôi trồng rong sụn lớn thì dẫn tới tình trạng sụt giá, ứ đọng nguyên liệu rong Vì thế mà Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn có chương trình quốc gia “Nghiên cứu chế biến các sản phẩm từ rong sụn” Một trong hướng nghiên cứu chế biến rong sụn là sử dụng carrageenan thu nhận từ rong sụn trong chế biến các sản phẩm thực phẩm: làm mứt rong sụn, làm đồ uống, sản xuất kẹo thạch đông…

Từ thực tế này, em được khoa chế biến giao cho thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất kẹo thạch đông carrageenan – nha đam” với mục đích nghiên cứu chế biến carrageenan từ rong sụn thành sản phẩm kẹo thạch đông

Nội dung của đề tài:

1) Xác định các thông số thích hợp cho qui trình sản xuất kẹo thạch đông carrageenan – nha đam

2) Đề xuất qui trình sản xuất kẹo thạch đông carrgeenan – nha đam

3) Sản xuất thử và đánh giá chất lượng sản phẩm

Do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu, khả năng và nguồn kinh phí

có hạn nên đồ án không tránh khỏi những hạn chế Rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô cùng các bạn sinh viên để đồ án của tôi được hoàn thiện hơn Tôi xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, tháng 6 năm 2009

Sinh viên Lâm Nhị Hà

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan về rong sụn

1.1.1.Giới thiệu về rong sụn

Rong sụn có tên thương mại là: Cottonii thuộc ngành Hồng tảo Rhodophyta, lớp Florideophyceae, bộ Gigartinales, họ Solieraceae, giống Kappaphycus, loài Kappaphycus alvarezii Rong sụn là một loại rong biển nhiệt đới có nguồn gốc từ

Bảng 1.1 Sản lượng rong sụn ở một số nước năm 2004

(Tấn khô/năm)

Fiji Indonesia Kiribati Malaysia Philipine Tazania Trung Quốc Madagascar

Ấn Độ Việt Nam

1.129 54.716 1.143

Tháng 12/1993, loài Kappaphycus alvarezii được di nhập về Việt Nam thông

qua chương trình hợp tác khoa học Việt Nam – Nhật Bản, Ông Huỳnh Quang Năng,

phân viện phó phân viện Khoa học vật liệu Nha Trang là người đầu tiên nghiên cứu

và di trồng loài Kappaphycus alvarezii ở vùng ven biển đảo phía Nam nước ta Dựa

vào đặc điểm thân mềm và giòn giống như xương sụn ông đã đặt tên cho loại rong này là rong sụn

Từ cuối năm 1999 đến nay phân viện Khoa học vật liệu Nha Trang đã phối hợp với trung tâm khuyến ngư tỉnh Kiên Giang triển khai thành công mô hình thử nghiệm trồng rong sụn trong vùng bãi ngang biển ven bờ Phú Quốc Mô hình thứ hai là phối hợp của Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia nghiên cứu trồng rong sụn trong bể chứa thay thế rau xanh trong bữa ăn hàng ngày của các chiến sĩ trên đảo Trường Sa Cả hai mô hình này đã được tổng kết và đưa ra trồng đại trà

Hiện nay rong sụn được trồng nhiều ở Nha Trang (Vạn Ninh, Cam Ranh), Ninh Thuận, Bình Định, Phú Yên, Kiên Giang…

Rong sụn (Kappaphycus alvarezii ) trong điều kiện tự nhiên ở biển thường

sống bám vào các vật đáy cứng, tồn tại ở 3 dạng: cây giao tử đực, cây giao tử cái, cây bào tử đồng nhất về hình dạng và hình thái (nghĩa là không phân biệt về hình dạng khi chưa hình thành cơ quan sinh sản) Từ một bụi gieo trồng ban đầu có trọng lượng khoảng 100g, sau một năm có thể tăng trưởng thành bụi rong nặng 14-16kg

Thân rong dạng trụ tròn, đường kính thân rong chính có thể đạt tới 20mm, thân chứa nhánh phân bố không theo quy luật Khi đang sinh trưởng trong nước biển thì thân rong hơi nhớt, có màu nâu xanh, thân rong giòn, dễ gãy Sau khi thu hoạch, phơi khô thì rong có màu vàng nâu hoặc vàng rơm, thể tích có thể giảm ¾ so với khi ở trong nước biển và có trạng thái rắn chắc

Rong sụn là sinh sản vô tính Từ mầm, chồi hình thành cây mới, rong sụn chỉ sinh trưởng và phát triển tốt ở điều kiện độ mặn từ 2,8-3,2%, ở độ mặn thấp (1,8-2%) rong sụn chỉ có thể tồn tại trong thời gian ngắn từ 5-7 ngày, và nếu kéo dài nhiều ngày rong sẽ ngừng phát triển và tàn lụi

Rong sụn phát triển tốt ở vùng nước thường xuyên trao đổi và luân chuyển

Đây là yếu tố cực kỳ quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển cũng như chất lượng của rong Nếu dòng chảy quá lớn thì có thể cuốn trôi rong

và phá đổ cọc, tuy nhiên sự trao đổi nước thường xuyên sẽ cung cấp cho rong dinh dưỡng để rong phát triển tốt, vì vậy cần bố trí các cọc, dây căng sao cho phù hợp với dòng nước và chọn vùng có tốc độ dòng chảy thích hợp

Cường độ ánh sáng cũng có tác động lớn đến sự sinh trưởng, phát triển cũng như chất lượng của rong Rong hấp thụ ánh sáng mặt trời để sinh tổng hợp Carrageenan….Đây là thành phần chủ yếu trong rong và rất có ích trong thương mại Điều đó giải thích vì sao phải trồng rong sụn cách mặt nước biển từ 30-50cm

Rong có thể sinh trưởng và phát triển ở cường độ ánh sáng từ 30.000 - 50.000 lux Nếu cường độ ánh sáng yếu hơn 12.000 lux hoặc cao hơn 50.000 lux sẽ ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng và phát triển của rong

Yêu cầu độ sâu tối thiểu đối với rong sụn là 0,5m Nếu độ sâu thấp hơn thì rong sẽ bị tác động trực tiếp bởi ánh sáng mặt trời và sóng gió, khi đó những đầu búp non của cây rong sẽ bị phá huỷ

Người ta thấy rằng bề mặt đáy là lớp cát thì rong sụn sinh trưởng và phát triển tốt, nếu bề mặt đáy có nhiều san hô, thực vật khác thì sự sinh trưởng của rong

sẽ kém, mặt khác với lượng rong tạp nhiều sẽ là nguồn nguyên liệu tốt cho các cá sinh sống, và chúng cũng gây không ít tổn thất cho việc nuôi trong rong sụn

Rong sụn phát triển tốt trong môi trường nước trong, sạch Nếu nước bị bẩn, phù sa nhiều thì sẽ làm hạn chế khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời, do đó rong sẽ không phát triển tốt

Nhìn chung nhu cầu về muối dinh dưỡng (chủ yếu là N,P) của rong sụn không cao, tuy nhiên đây cũng là thành phần không thể thiếu đối với sự phát triển của rong

lux, hàm lượng nitơ ≤ 2,8g/l, thì sự phát triển của rong sụn tăng tỉ lệ với hàm lượng Nitơ, tuy nhiên nếu hàm lượng Nitơ cao hơn 2,8g/l thì tốc độ tăng trưởng của rong

sụn cũng không còn theo quy luật nữa Ngược lại, trong điều kiện nhiệt độ, nước và cường độ ánh sáng thấp thì tác dụng của Nitơ không rõ rệt

Đối với phốt pho, tốc độ phát triển của rong sụn tăng khi nồng độ của phốt pho tăng ngay cả trong trường hợp cường độ ánh sáng cao hoặc thấp Người ta thấy rằng tỷ lệ N/P thích hợp nhất cho rong phát triển là 10/1

Trong nuôi trồng, tốc độ tăng trọng của rong sụn đạt bình quân từ 3-6% ngày, và tốc độ tăng trọng này đạt mức độ cao nhất từ 8,4 - 6,67%/ngày vào tuần thứ hai đến tuần thứ tư Khi kích thước rong ở mức từ 200-700g, tốc độ tăng trọng của rong giảm dần khoảng 5,28-3,71% , tuần thứ 5 đến tuần thứ 6 khi kích thước rong đạt trên 1000g là thấp nhất (theo báo cáo của Trung tâm Khuyến ngư tỉnh Ninh Thuận)

Rong sụn có tốc độ sinh trưởng nhanh trong điều kiện thích hợp, từ bụi rong ban đầu có trọng lượng 150g, sau 2 đến 3 tháng có thể tăng trưởng thành bụi rong

có trọng lượng từ 14-16kg Hiện nay rong sụn là đối tượng được nhiều người quan tâm và trồng với quy mô lớn, đặc biệt là ở ven biển miền Trung Rong sụn dễ trồng,

ít mắc bệnh, thời gian thu hoạch ngắn, thu nhập tương đối cao, dân có thể kết hợp nuôi rong xen kẽ với nuôi trồng thuỷ sản khác mà không ảnh hưởng đến cây rong

1.1.2.Thành phần hóa học của rong sụn

Thành phần chính của rong sụn là carrageenan, hàm lượng carrageenan chiếm tới 40% chất khô, trong đó carageenan tan chiếm tới 3% và loại không tan chiếm tới 7% Carrageenan là một loại Colloid thuộc nhóm Phycolloid cùng với Agar và Alginat, đó chính là một loại polysaccharide được cấu thành bởi sự liên kết các phân đoạn Kappa, Lamda, Iota, Mu và Nu Mỗi phân đoạn là một polimer ngắn được hình thành với sự liên kết lặp lại của các đơn vị dimer có thành phần là sulfat ester của galactose và 3-6 anhydrogalactose Galactose có thể ở dạng D- hoặc dạng L-, nhưng dạng D- galactose thường chiếm đa phần trong dimer, chúng liên kết với nhau trong mạch polimer

Carrageenan chiết từ rong sụn là loại Kappa-carrageenan vì đa phần các phân đoạn của mạch polysaccharide thuộc loại Kappa

Phân đoạn Kappa là một polymer mạch ngắn được cấu tạo xen kẽ giữa glactose -4-sulfat (GSLS) và 3,6-anhydro (GalA), trong mỗi dimer chỉ chứa một nhóm sulfat Kappa-carageenan có cấu trúc xoắn kép bậc II

Gel của Kappa-carrageenan là loại gel giòn, dễ vỡ, không đàn hồi Gel carrageenan được hình thành do làm lạnh và vẫn giữ nguyên được cấu trúc gel khi được nâng lên

ra carrageenan có tính háo nước mạnh tan trong nước tạo độ nhớt cao Carrageenan không tạo ra năng lượng đáng kể cho cơ thể vì không bị thuỷ phân hoàn toàn thành đường đơn sinh năng lượng, nhưng cần thiết cho cơ thể vì giúp cơ thể bài tiết được chất ô nhiễm, độc hại Và mức độ hấp thụ carrageenan của cơ thể còn phụ thuộc vào loại carrageenan

Hàm lượng carrageenan trong rong sụn ở Việt Nam khá cao khoảng

carrageenan thu được từ rong sụn nguyên liệu thô ở Indonesia và Philippine

Kết quả nghiên cứu của tác giả Đống Thị Anh Đào còn cho thấy: Từ loại rong sụn thu hoạch ở biển, được phơi nắng đạt độ ẩm khoảng 20%, được rửa bằng

ẩm 15÷20% thì khi phân tích các thành phần, kết quả cho ở bảng 1.2 và bảng 1.3

Bảng 1.2: Thành phần hoá học của rong sụn

Bảng 1.3: Hàm lượng acid amin trong rong sụn

Acid amin thay

thế

Hàm lượng (%)

Rong sụn có chứa hàm lượng tro đáng kể nhưng khi được xử lý chế biến thành thực phẩm thì hàm lượng tro còn lại trong rong so với lúc chưa xử lý là 6/10 hay đạt khoảng 16% chất khô, như vậy chính lượng khoáng bám vào lớp tế bào ngoài cũng giảm đi rất nhiều Nhưng rong vẫn còn chứa lượng khoáng rất cao bên trong tế bào, bao gồm các khoáng vi lượng như: Mo, Fe, Cu, Zn, Mg, Ca, Na, K, cũng bao gồm các phi kim loại như: I, S, P cần thiết cho cơ thể, ngoài ra cũng tồn tại những kim loại nặng như: Hg, Al, Pb, Cd, Sb ở hàm lượng khá cao trong rong nguyên liệu có hàm lượng ẩm thấp (khoảng 20%) nhưng đều ở trong giới hạn cho phép của tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm do Bộ Y tế ban hành ngày 4/4/1998

Khi đã được chế biến thành thực phẩm thì hàm lượng ẩm càng cao (có thể đến 80÷90%) thì hàm lượng các kim loại nặng càng giảm thấp hơn Do đó có thể nói là nguyên liệu rong là nguyên liệu thực phẩm giàu khoáng, không ngộ độc Những kim loại nặng gây độc hại thì thường không giữ chức năng sinh lý nào trong tế bào, chúng không có mặt trong tế bào mà chỉ nhiễm vào tế bào từ môi trường ngoài, đó

là môi trường nước biển qua quá trình trao đổi chất và tồn tại phần lớn ở lớp tế bào biểu bì, do đó việc xử lý khoáng ở giai doạn đầu là rất quan trọng vì giai đoạn này

có thể loại phần lớn kim loại nặng đã nhiễm vào rong

Những kim loại kết hợp với mạch carageenan như Na, K, Ca, Mg, … thì không giảm hàm lượng trong thành phẩm vì mạch polymer ít bị phá vỡ, chúng chỉ

bị giảm hàm lượng do mạch polymer bị cắt nhỏ trong quá trình trích ly Carageenan

ở nhiệt độ cao, không thể thu lại được ở giai đoạn kết tủa bằng cồn Trong trường hợp thực phẩm từ rong khô thì các khoáng chỉ giảm biểu kiến theo sự trương nở, hút ẩm quá cao của rong sụn, khiến hàm lượng chất khô trong rong còn rất thấp gây

ra sự giảm thấp của hàm lượng khoáng

Như vậy việc sử dụng thức ăn từ rong sụn sẽ đưa vào cơ thể nhiều acid amin cần thiết, nhiều loại khoáng hữu ích và polysaccharide có lợi cho sự bài tiết của cơ thể Do đó đã từ lâu nhiều quốc gia sử dụng rong sụn như một loại thực phẩm trong bữa ăn hàng ngày, điển hình là các quốc gia như: Nhật, Trung Quốc, Đại Hàn…

Nguồn rong sụn hiện có ở nước ta có thể trở thành nguồn nguyên liệu thực phẩm, chế biến thức ăn bổ dưỡng, đồng thời cũng có thể trở thành nguyên liệu cho các ngành công nghiệp như ngành công nghiệp chế biến kẹo, dược phẩm, mỹ phẩm, dệt, nhuộm, polymer, phim ảnh…

1.1.3.Một số ứng dụng của rong sụn

* Trong thực phẩm:

- Rong sụn được dùng để chế biến thành các món ăn như: làm gỏi, làm nước uống, làm salat, làm mứt, làm thạch giải khát, nấu chè, muối dưa…Nhờ các tính chất vật lý của mình, rong sụn chế biến cùng với đậu, nhiều loại rau quả, ngũ cốc khác thành các món ăn đặc sắc, ở dạng tự nhiên hay qua sơ chế

- Rong sụn được sử dụng làm các chất phụ gia trong các món ăn chế biến

từ cá, giáp xác, nhuyễn thể, giò chả, bánh kẹo, đồ uống

- Rong được dùng trang trí món súp, các loại salat dressinge, món salat aspic (thịt đông có trứng)

- Rong biển đựơc sử dụng rộng rãi ở phương Đông, Nam Mỹ dưới 3 dạng:

ăn tươi, ngâm giấm, và nấu chín, làm kẹo, nấu chè, nấu canh, trộn dấm chua ngọt…Các nước Tây Âu dùng bột rong để sản xuất “laver-bread” bánh mỳ rong với nhiều hình dạng

* Trong dược và dược phẩm:

- Rong biển nói chung và rong sụn nói riêng có nhiều ứng dụng trong y dược, nhiều rong có thể dùng để chống lại bệnh ung thư, chống viêm nhiễm, chống oxi hoá, ngăn ngừa và chữa bệnh mỏi mệt kinh niên, cảm lạnh, viêm khớp, dị ứng kinh niên… Theo nghiên cứu của ông Wendy Priesnitz năm 1997, một khám phá mới về protein được chiết rút từ rong biển có khả năng bất hoạt HIV Những nghiên cứu cho thấy rằng đa số các rong đều chứa protein, các acid amin, A, C, B phức tạp, B12, Ca, I, K, Fe

- Các nhà khoa học thuộc Phân viện Khoa học Vật liệu Nha Trang đã nghiên cứu và xác định rằng từ rong sụn có thể sản xuất các loại sản phẩm dùng để phòng và chống một số bệnh bứu cổ, suy dinh dưỡng Đây là đặc tính quan trọng của rong sụn Sau đây là một số ứng dụng cụ thể

- Rong sụn có thể hỗ trợ cho chúng ta trong những tình trạng căng thẳng, bởi

vì rong không chỉ cung cấp magie, mà còn cung cấp pantotheic acid và briboflavin, hai loại vitamin B rất cần thiết cho sản xuất năng lượng Acid pantotheic thì đặc biệt quan trọng đối với sức khoẻ của tuyến giáp thận, trong khi đó thượng thận điều khiển nhiều chức năng của cơ thể và giữ một vai trò cấp thiết trong việc chống lại

sự căng thẳng Khi cung cấp năng lượng cần thiết không đầy đủ, thời gian căng thẳng kéo dài có thể làm kiệt quệ tuyến giáp thận dẫn đến sự mệt mỏi lâu dài, làm giảm sức đề kháng đối với dị ứng, sự truyền nhiễm và có cảm giác không thoải mái

- Chống lại sự viêm nhiễm, giảm đau đầu, chống hen suyễn Một vài rong biển cho thấy có chứa nguồn cacbonhydrate duy nhất như những chất gọi là fucans

Nó có thể làm giảm sự viêm nhiễm đối với cơ thể, thêm vào đó rong có nguồn rất tốt về khoáng chất magie, nó có khả năng làm giảm chứng bệnh đau đầu và làm giảm triệu chứng hen suyễn

- Bệnh thiếu máu là căn bệnh thường xảy ra đối với trẻ em, phụ nữ, người cao tuổi và những người ăn kiêng Sắt là thành phần rất quan trọng giúp cho hệ miễn dịch được tốt, rong có tác dụng làm tăng thể tích tế bào máu đỏ trong cơ thể bằng sự chuyển đổi hạt nhân magie bằng hạt nhân sắt, và chúng có khả năng vận chuyển oxi Các nhà khoa học cho rằng, rong biển có hàm lượng cao về sắt, chất diệp lục, vitamin, protein… với những đặc tính này rong sụn có tác dụng chữa bệnh thiếu máu, đặc biệt đối với bệnh thiếu máu lâu dài như trường hợp suy dinh dưỡng hay bệnh thiếu máu hay mất máu

- Chống lại tình trạng lão suy Nhiều bác sĩ cho rằng tình trạng lão suy là do thiếu dinh dưỡng trong thời gian dài Nhiều báo cáo cho thấy khi con người được cung cấp thêm rong sụn sẽ cải thiện sự lưu thông máu, sức sống và năng lượng Các nhà hoá sinh ở Nhật tuyên bố rằng điều kỳ lạ trong rong biển (bao gồm rong sụn) là

dễ dàng giải độc cho cơ thể, làm ổn định sự trao đổi chất trong tế bào và thúc đẩy tuyến yên làm cho tế bào trở thành công cụ mạnh trong vấn đề kéo dài tuổi thọ cho con người

- Cải thiện về bệnh tim mạch Trong rong biển có chứa hàm lượng acid béo thấp thì có thể làm giảm hàm lượng cholesterol trong máu và làm giảm nguy cơ mắc các bệnh như: bệnh tim mạch, viêm khớp, và những bệnh thuộc trí não

* Trong nông nghiệp

- Sản xuất các loại phân bón hữu cơ: Ở nhiều nước rong biển được dùng làm phân bón dưới hai dạng: người ta trộn rong biển theo một tỷ lệ thích hợp với các loại phân hữu cơ khác rồi bón vào gốc cây, hoặc dùng chất chiết rút từ rong biển phun lên lá cây (phân bón lá) Kết quả cho thấy: Phân bón từ rong biển làm tăng khả năng nảy mầm (số lượng nhiều và nhanh) của các loại hạt (lúa, rau, hoa…), tăng năng suất và chất lượng rau, hoa, cây có củ (khoai tây, củ cải…), cây có quả (cam, chanh, cà chua, dứa, tiêu, dưa chuột…), ngũ cốc, tăng khả năng hấp thụ các muối dinh dưỡng (N,P,K) từ đất của cây, tăng hàm lượng Nitơ trong nông sản, kéo dài thời gian bảo quản và hạn chế sự thối rữa của các loại rau quả… rong biển còn chứa các chất hữu cơ dạng keo nên có tác dụng tăng độ xốp, giữ độ ẩm và màu cho đất

Ở một số vùng duyên hải nước ta, nông dân dùng rong biển như phân xanh, bón khoai lang, hành, tỏi, ớt… cho năng suất cao và hạn chế nước bốc hơi từ đất Ở Tây Nguyên, thí nghiệm cho thấy dùng phân hữu cơ chế biến từ rong biển bón gốc

và phun lên lá cà phê có tác dụng hạn chế sự rụng lá Việc dùng phân hữu cơ từ rong biển bón cho Cà phê, cao su, chè…chắc chắn sẽ đem lại hiệu quả tốt Không những góp phần cải tạo thổ nhưỡng, tăng năng suất và chất lượng nông sản mà còn không ảnh hưởng xấu tới môi trường Ngoài ra, có thể dùng rong biển làm chất chỉ thị sinh học để theo dõi độ nhiễm bẩn của môi trường bởi các kim loại nặng, hoặc dùng chúng như một chất hấp phụ sinh học để làm sạch nước thải ở hồ nuôi tôm, vùng nước ven biển… Nghĩa là rong biển có thể góp phần làm cho ngành nông nghiệp sạch và bền vững

- Kết hợp với việc nuôi trồng các loại thuỷ sản khác nhau để nâng cao hiệu quả kinh tế cho ngành nuôi trồng thuỷ sản và ngành môi trường

- Dùng rong biển để sản xuất thức ăn gia súc

- Kết quả nghiên cứu sử dụng rong sụn để sử lý ô nhiễm trong ao nuôi tôm

- Qua nghiên cứu cho thấy rong sụn có khả năng hấp thụ muối amôn, phôtphat, nitrit làm cho nguồn nước trở lên sạch hơn

Đối với muối amôn: rong sụn có khả năng hấp thụ muối amôn với tốc độ rất cao, chỉ sau 24 giờ hàm lượng amôn trong nước từ 1070,49mg/l giảm xuống còn

lượng amôn giảm hơn 80% và giữ ở mức đó cho đến ngày thứ 10

Đối với phốt phát: sau 24 giờ rong sụn hấp thụ từ 30-60%, và mức độ hấp thụ này tăng theo mật độ của rong, tuy nhiên do có sự phân huỷ chất hữu cơ trong nước nên hàm lượng phốt phát giảm không đáng kể

Đối với thành phần nitrit thì rong sụn hầu như không hấp thụ, còn với nitrat thì có xu thế gia tăng một phần so với lượng rong thả Nhưng nhìn chung thì nitơ

Xét về hàm lượng oxi trong nước: Nhờ có rong sụn mà hàm lượng oxi trong

5,28mgO2/l ở ngày đầu tiên và tăng 7,53g/m2 sau 3 ngày, từ ngày thứ 5 đến ngày thứ 7 hàm lượng oxi hoà tan giảm với lượng rất lớn, việc giữ cho hàm lượng oxi trong nước cao là điều quan trọng vì oxi là nguồn thúc đẩy sự phân huỷ chất hữu cơ

ở đáy ao, giải phóng nhanh các sản phẩm của quá trình phân huỷ góp phần rút ngắn quá trình làm sạch ao nuôi

ăn liền từ rong sụn Vì khi được chế biến thực phẩm rong sụn sẽ đưa vào cơ thể nhiều acid amin cần thiết, nhiều loại khoáng hữu ích và polysaccharide có lợi cho

sự bài tiết của cơ thể Đây là thực phẩm bổ dưỡng và có giá trị sinh học cao Vì vậy, cần phải đẩy mạnh công nghệ chế biến rong biển thành thực phẩm ăn liền hợp khẩu

vị ở quy mô vừa và lớn từ đó góp phần đưa thức ăn chế biến từ rong biển trở lên quen thuộc trong khẩu phần ăn hàng ngày của người dân

1.2.Giới thiệu về carrageenan

Carrageenan là một lọai polysaccaride tìm thấy trong các lòai rong đỏ như là:

Chondrus, Gigartina, Eucheuma, Furcellaria, Phyllophora,… từ những năm 1837

Stanford (1862) đã đặt tên lọai polysaccaride được chiết bằng nước từ loài

Chondrus crispus là “Carrageenin” Việc tinh sạch chúng bằng phương pháp kết tủa

cồn đã được thực hiện vào năm 1871 Tên gọi “Carrageenan” được đề nghị và được

Ủy Ban Danh pháp thuật ngữ carbohydrate của Hội Hóa học Mỹ thông qua Nhưng việc sản xuất Carrageenan chỉ thực sự được quan tâm trong những thập niên 1930 khi một số công ty ở bờ biển phía Tây nước Mỹ phát hiện ra carrageenan có độ nhớt cao và có khả năng tạo gel Hiện nay, các nước sản xuất carrageenan chủ yếu là:

Mỹ, Đan Mạch, Pháp, Nhật, Tây Ban Nha, Trung Quốc, Hàn Quốc, Brazil, Philippines,…

Ở Trung Quốc bắt đầu việc sản xuất carrageenan trong thập niên 1970 Ban

đầu họ dùng loại rong Eucheuma gelatinae có ở đảo Hải Nam làm nguyên liệu tách chiết và sau đó loại rong Hypnea sp được dùng nhiều hơn

Carrageenan có tính chất giống như Agar, ngày nay được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm Do khả năng ứng dụng của carrageenan trong lĩnh vực chế biến sữa và công nghệ sinh học tốt hơn agar nên việc sản xuất carrageenan tăng lên khá nhanh và gần đây đã vượt qua agar Sản lượng carrageenan sản xuất hàng năm trên thế giới khoảng 15.000 tấn, trong đó Trung Quốc chiếm khoảng 600 tấn

1.2.1.Cấu tạo và phân loại Carrageenan

Carrageenan là một polyme mạch thẳng, chứa khoảng 25.000 phân tử

Cấu tạo của carrageenan phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu và các điều kiện tách chiết Các liên kết ở vị trí số 3 xuất hiện ở các gốc có sulphate ở vị trí 2 và 4 hoặc không có sulphate trong khi liên kết ở vị trí số 4 ở các gốc có sulphate ở vị trí

số 2: gốc 2,6 disulphate, gốc 2,6 anhydro và 3,6 anhydro -2-sulphate Người ta không gặp các loại carrageenan có gốc Sulphate ở vị trí số 3 Người ta cũng gặp gốc

Pyruvat ở carrageenan tách chiết từ rong Gigartina Các lọai carrageenan có gốc

pyruvat được gọi là Pi-Carrageenan Nhóm methoxyl cũng có trong các

polysaccharide sulphate hóa từ các loài rong thuộc giống Grateloupiaceae.

Hình 1.1 Cấu tạo của Carrageenan với các liên kết luân phiên

Trong hai thập niên 60 và 70, đã có các công trình nghiên cứu cho thấy carrageenan có nhiều dạng cấu trúc khác nhau Các loại này chỉ khác nhau ở mức

độ sulphate hóa, vị trí sulphate hóa, mức độ hydrate hóa Chẳng hạn mu và nu được xem là các chất ban đầu để tổng hợp nên kappa và iota [8], [22] Do vậy các nhà nghiên cứu đã chia carrageenan thành các loại sau: mu, kappa, nu, iota, lambda, theta và xi - carrageenan Một số dạng cơ bản của carrageenan như sau:

thông thường nhất Những tính chất quan trọng nhất của chúng là sức tạo gel cao và tương tác mạnh với protein sữa Trên thế giới, carrageenan được sản xuất chủ yếu là dạng kappa – Carrageenan, dạng này chiếm khoảng 70% tổng sản lượng trên Carrageenan thế giới

nhiệt đới Kappaphycus alvarezii (Kappaphycus alvarezii cũng được gọi là

Eucheuma cottonii)

-Iota-Carrageenan là một loại carrageenan có lượng sunphat nằm trung gian giữa kappa và lambda Carrageenan Iota – Carrageenan hình thành gel đàn hồi với những tính chất đông, tan giá và chữa vết thương tốt

- - Carrageenan sau khi được xử lý kiềm thì được chuyển thành

denticulatum) có ở Philippines

-Lambda – Carrageenan là một loại carrageenan có mức sulphat cao Lambda – Carrageenan không tạo gel Về phương diện thương mại, chúng được tách chiết từ rong biển dưới dạng một hỗn hợp kappa/lambda

Lambda-Carrageenan (phần lớn được tách chiết từ Gigartina pistillata hoặc

1.2.2 Một số tính chất của carrageenan

Tính chất hóa học của carrageenan trước tiên là do các nhóm sulphate tạo nên, đây là các anion mạnh, có thể so sánh với sulfuric acid về độ phân ly Các carrageenan chứa gốc acid tự do thường không bền và do vậy các carrageenan

thương mại thường ở dạng muối của K+, Ca2+ hoặc là hỗn hợp của cả hai muối này

Các cation gắn vào các nhóm sulfate trong mạch polyme, có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất vật lý của carrageenan

Tất cả các loại carrageenan đều có khả năng tương tác với protein Hầu hết chúng đều có tương tác ion – ion giữa nhóm sulphate của carrageenan và nhóm mang điện của protein Khả năng tương tác giữa protein – carrageenan phụ thuộc vào tỷ lệ điện tích của protein so với carrageenan Như vậy tương tác này phụ thuộc vào mức độ tích điện của protein, pH của dung dịch và tỷ lệ khối lượng của carrageenan so với protein Mặt khác, carrageenan còn có thể liên kết từ đó làm kết tủa các đại phân tử mang điện tích dương như: xanh metylen, safranine, mauvine, các loại phẩm màu azo và thiazo khác; tính chất này giống như một vài alkaloid và protein

Trên điểm đẳng điện (pI)

Dưới điểm đẳng điện (PI)

Ngoài ra, carrageenan còn bị kết tủa trong cồn (cồn đóng vai trò là tác nhân dehydrate hóa) Một tính chất không mong muốn của carrageenan là dễ bị depolyme hóa do bị thuỷ phân dưới tác động của acid Điều này có liên quan đến nhóm 3,6-anhydro trong carrageenan Carrageenan ở trạng thái gel bền với acid hơn ở trạng thái dung dịch Ở môi trường kiềm, carrageenan tương đối bền, không bị thủy phân

Với pH thấp cùng với sự tác dụng của nhiệt độ thì sự thủy phân xảy ra nhanh hơn

Khi thủy phân carrageenan tạo thành các sản phẩm như: glucose, fructose, pentose, ketogluconic acid

Carrageenan mà đặc biệt là phân đoạn kappa và lambda-Carrageenan sẽ bị thủy phân bởi enzyme Pseudomonate Carrageenovora hay kappa- Carrageenovora

Khi kappa, lambda-Carrageenan bị thủy phân bởi enzyme này thì độ nhớt của dung dịch giảm rất nhiều và làm tăng khả năng khử, tạo ra các sản phẩm thuộc dãy đồng đẳng của Oligosaccharide sulphate

Carrageenan bị metylen hóa tạo ra các dẫn xuất metyl như 2, 3, 4, 6 metyl-D(L)-Galactose hoặc 2,4,6-tri-o-metyl-D(L)-Galactose và dựa vào đặc tính này người ta đã xác định được thành phần và cấu trúc của nó

tetra-Carrageenan là một polysaccharide mang điện âm, được hình thành do quá trình đồng trùng hợp Khi thêm vào dung dịch carrageenan những chất điện phân thì dung dịch kém bền (độ nhớt giảm), thậm chí chỉ với những vết chất điện phân

Carrageenan hút nước mạnh, sự hút nước kèm theo sự trương phồng đáng kể tạo thành gel theo thời gian khi nó tiếp xúc với dung môi Carrageenan là cao phân

tử (polysaccharide) có cực nên trương nở trong dung môi có cực (nước)

Carrageenan tan trong anhydrous hydrazine, ít tan trong formaldehyd và methyl sulfoxide, không tan trong dầu và dung môi hữu cơ Carrageenan tan trong nước, đặc biệt là nước nóng, tuy nhiên tính tan của nó còn phụ thuộc vào loại carrageenan

Bảng 1.4 Tính tan của Carrageenan trong các môi trường khác nhau

Tan trong tất cả các muối

đông đặc Sữa lạnh (tetranatri

nồng độ cao

Không tan trong dung dịch nóng và lạnh

Tan trong dung dịch nóng

Tan trong dung

dịch nóng

Các dung môi có lẫn nước

Tan trong dung môi có nồng độ khoảng 30%

Nhiệt độ nóng chảy của gel carrageenan thấp hơn nhiều so với gel Agar Khả năng keo hóa của carrageenan nằm trung gian giữa Agar, Alginate và gần giống với Aginate hơn

Bảng 1.5 Tính chất gel của các loại Carrageenan khác nhau

(Brittle)

Đàn hồi (Elastic) Không tạo gel

Đông tụ lại sau khi kéo

Sự đông đặc (sự tách nước do

Tính ổn định khi làm đông/tan

Sự hình thành gel của dung dịch Carrageenan là một quá trình nhiệt thuận nghịch Khi nhiệt độ cao hơn giá trị nhiệt độ tạo gel thì gel sẽ tan chảy (cân bằng bị phá vỡ) Tuy nhiên khoảng cách nhiệt từ trạng thái tạo gel đến tan chảy là một giá

của Carrageenan phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng độ dung dịch Nồng độ dung dịch tạo gel và nhiệt độ tạo gel lại phụ thuộc vào loại và số lượng muối có mặt trong dung dịch Ngoài ra, tính chất tạo gel còn phụ thuộc chủ yếu vào loại rong, độ nhớt

và phụ thuộc rất lớn vào công nghệ tách chiết, phụ thuộc vào sự hình thành và phân

bố của gốc galactose trong mạch polymer

Dung dịch Carrageenan có khả năng hấp thụ tia hồng ngoại ở một bước sóng nhất định phụ thuộc vào loại và thành phần của Carrageenan Dựa vào tính chất này người ta có thể phân biệt được Carrageenan thuộc loại: kappa, iota, hay lambda,…

Các loại polysaccharide thường có khả năng hấp thụ ánh sáng với bước sóng ở vùng

Dung dịch Carrageenan ít bị phân hủy ở môi trường có pH=9 Ở môi trường

có pH=7, dung dịch muối Natri Carrageenate bị thoái hóa do phân tử Carrageenan

bị đứt liên kết 3,6-anhydro glactose Độ nhớt của dung dịch Carrageenan phụ thuộc rất lớn vào độ dài của mạch polymer và các yếu tố ảnh hưởng đặc biệt là sự có mặt của các muối trong dung dịch Độ nhớt của dung dịch tỷ lệ thuận với nồng độ dung dịch và tỷ lệ nghịch với nhiệt độ Carrageenan cho 3 phản ứng màu đặc trưng: orein, carbazol, diphenylamin

Carrageenan có tính chất tạo gel đông giống như agar nhưng sức đông kém

kết canxisulphate giữa các phân tử Carrageenan trong dung dịch (Hình 1.5)

Hình 1.5 Hình ảnh về quá trình tạo gel đông của Carrageenan

Ghi chú:

a) Carrageenan ở thể dung dịch, phân tử hòa tan ở dạng cấu trúc bậc I, vô định hình

b) Khi nhiệt độ bắt đầu hạ xuống, các sợi đơn lẻ hình thành xoắn kép với nhau

sự sắp xếp vô trật tự các phân tử vừa có cấu trúc bậc I, vừa có cấu trúc bậc II, tạo dung dịch có cấu trúc bậc III

c) Khi nhiệt độ lại tiếp tục hạ xuống, độ nhớt của dung dịch tăng cao, các xoắn kép lại có xu thế định hướng liên kết với nhau qua các nhóm –OH mạch bên, tạo

đông bền vững do tạo thành các cầu liên kết canxi photphat giữa hai phân tử Carrageenan hoặc giữa các cặp xoắn kép

Trong môi trường acid yếu, Carrageenan chuyển thành carrageenic acid

liên kết anhydro

1.2.3 Một số ứng dụng của carrageenan

Carrageenan được ứng dụng nhiều trong công nghệ thực phẩm và phi thực phẩm, cũng tương tự như agar, được dùng trong sản xuất bánh mì, bơ sữa, đồ hộp nước uống, nước sốt mạ băng cho sản phẩm đông lạnh Gần đây carrageenan còn được dùng để chế tạo thuốc viên chống loét dạ dày vì nó có khả năng cố định pepsin bảo vệ vết loét chóng lành

Ngày nay có thể tìm thấy trên thị trường khoảng 4000 sản phẩm hàng hóa có

sử dụng carrageenan, trong đó công nghệ thực phẩm sử dụng nhiều nhất Chính công nghệ đồ hộp đã làm cho nhu cầu về carrageenan tăng vọt

Với tốc độ phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật, con người đã khám phá

trong thực phẩm và y dược

*Trong mỹ phẩm

- Sản xuất các loại kem như: kem dưỡng da, kem giữ ẩm…

-Tạo chất nhũ hoá tốt cho việc dệt nhuộm…

*Trong y dược và dược phẩm:

-Carrageenan được dùng để sản xuất ra các loại dựoc phẩm quan trọng như:

sản xuất các loại thuốc tạo nhờn, nhũ tương để xoa lên các vết thương Sản xuất các loại thuốc chông loét dạ dày, thuốc nhuận tràng vì carrageenan có khả năng cố định men pepsin để bảo vệ các vết loét mau lành

*Trong nghiên cứu

-Carrageenan là môi trường nuôi cấy vi sinh vật, là môi trường cố định enzyme,

là các chất xúc tác trong công nghiệp tổng hợp và chuyển hoá các chất khác

-Carrageenan được dùng như một chất làm mềm dẻo hay chất ổn định cho hệ polimer

1.3 Một số quy trình công nghệ sản xuất Kẹo thạch đông 1.3.1 Qui trình sản xuất kẹo thạch đông carrageenan – nhân thạch dừa

Sản phẩm kẹo thạch Carageenan – nhân thạch dừa Bảo quản

Bột Konjac

[Đường] = 20%

[Acid citric] = 0.1%

[Kali sorbat] = 0.07%

Màu (xanh, đỏ, tím)

=0.002%

Mùi (nho, khoai môn, cam) = 0.3%

1.3.2Qui trình sản xuất kẹo thạch carrageenan – nhân nho

Sản phẩm kẹo thạch Carageenan – nhân

nho Bảo quản

Bột Konjac

[Đường] = 25%

Bao gói

Màu thực phẩm tự nhiên của nho

1.3.3Quy trình sản xuất kẹo thạch đông carrageenan – nhân nhãn

Sản phẩm kẹo thạch Carageenan – nhân

nhãn Bảo quản

Mùi thực phẩm cam,nhãn = 0.6%

1.4.Giới thiệu chung về bột Konjac

Konjac là loại cây trồng lâu năm, chỉ có ở Châu Á, nó mọc nhiều ở Nhật Bản Nó được trồng nhiều ở phía Nam và Trung Đông của Trung Quốc Rễ cây konjac chứa nhiều chất xơ tan trong nước Củ tươi konjac chứa khoảng 30% chất khô, trong đó gồm 70% là glucomannan và 30% còn lại là tinh bột Chất xơ trong

củ konjac là một loại polysacharide gồm nhiều phần tử đường đơn nối chuỗi với nhau là beta D- glucose và beta D- mannose

Bột konjac được sản xuất từ hạt có chất lượng tốt hoặc từ những thân cây rỗng của cây konjac, những sản phẩm từ konjac có tính chất đặc trưng của hạt như:

độ trong cao, độ nhớt lớn, hệ số hút nước trương nở cao, khả năng tan rã trong nước cũng nhanh nhưng nó lại bền trong điều kiện thích hợp Vì vậy bột konjac được dùng làm thức ăn từ rất lâu ở Nhật và được xem là thức ăn tốt cho sức khỏe do có chứa nhiều chất xơ hòa tan quý giá

Thành phần chính của konjac là Glucomannan, khi phối trộn vào trong thực phẩm với lượng nhỏ và gia nhiệt thì nó sẽ kết hợp với protein của thực phẩm làm tăng độ dẻo dai và khả năng tạo sợi cho sản phẩm Konjac giàu amino acid và các khoáng vi lượng cần thiết cho cơ thể con người, nó có những tính chất vật lý và hóa học đặc trưng của một loại polisaccharide như: tính hòa tan trong nước, tạo đặc, độ

ổn định, tạo đông, tạo màng, tạo kết dính… vì vậy khi sử dụng trong thực phẩm sẽ giúp thực phẩm trở nên tốt hơn Nhờ có đặc tính như vậy mà konjac gum ngày càng được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp, đặc biệt là công nghệ thực phẩm

*Thành phần hóa học:

Konjac chứa 50 – 60% là glucomannan, 20 – 30% tinh bột, 2 – 5% chất xơ,

5 – 10% protein thô, 3 – 5% đường hòa tan (monosaccharide và oligosaccharide) và

3 – 5% là khoáng

*Cấu tạo hóa học của Konjac Glucomannan (KGM):

Konjac la polysaccharide, được hình thành nhờ quá trình polyme hóa giữa

một vài phân tử glucose có sự hình thành các mạch nhánh bởi các liên kết β-1.3 ở

trên mạch chính cứ 3.280 phân tử glucose thì có một mạch nhánh và trên mỗi mạch nhánh lại có khoảng vài chục phân tử glucose Trên mạch nhánh cứ 19 phân tử glucose sẽ liên kết với một nhóm acetyl bởi liên kết ester Trọng lượng phân tử của KGM khoảng 1.000.000 – 2.000.000 daltons tùy thuộc vào loại, chủng loại konjac, phương pháp chế biến và thời gian bảo quản nguyên liệu thô

*Tính chất của Konjac glucomannan:

-Khả năng hòa tan trong nước Konjac glucomannan có thể tan trong nước nóng và nước lạnh, khả năng hút nước lớn (100 – 200 lần) tạo thành khối dạng sệt và ta có thể cắt mỏng Độ nhớt giảm khi

ta cắt nhỏ Do đó mà có thể kiểm soát được độ nhớt trong các điều kiện cụ thể

-Khả năng tạo đặc Các phân tử có trọng lượng lớn có khả năng hút nước tốt và konjac glucomannanlà tác nhân tạo đông rất tốt Độ nhớt đạt 5000 – 40000 mpa khi hòa tan 1% konjac glucomannan Nó là chất có sức đông cao nhất và cao hơn GumGuar và Gum quả, do đó nó đáp ứng được nhu cầu thực tế của quá trình sản xuất Bột konjac

có khả năng tạo đông ở nhiệt độ thấp và kết quả tạo cấu trúc tốt hơn Konjac có thể duy trì độ ổn định và cấu trúc được phục hồi tốt hơn khi làm ẩm và gia nhiệt

-Độ ổn định

So sánh với các chất tạo độ đặc như Xanthangum, Guar gum… Konjac gum

là loại không có khả năng ion hóa vì thế không bị ảnh hưởng bởi lượng muối cho vào.Ở nhiệt độ phòng độ ổn định của konjac rất tốt, ngay cả khi pH giảm xuống 3.5

Konjac gum dùng để thay thế Locust bean gum như một tác nhân tạo sự ổn định thêm vào kem, fomat và một số sản phẩm khác thì độ ổn định rất tốt và có thể ngăn cản hiện tượng kết tinh

-Tạo đông Konjac glucomannan là chất tạo đông duy nhất, khi thêm một ít kiềm vào dung dịch chứa 2 – 3% konjac và gia nhiệt 850C, khuấy đảo trong 2 giờ thì tạo ra

độ đàn hồi tốt Khi tạo thành thể rắn cấu trúc gel bị đảo ngược, gel này có độ ổn định rất tốt và khó tan chảy khi kéo dài thời gian gia nhiệt Bằng việc sử dụng các

tính chất gel đảo ngược của konjac có thể tạo ra các đặc tính đa dạng của sản phẩm như: konjac cake, noodle, làm giả thức ăn cho động vật, thực vật

*Một số đặc tính sinh lý của Konjac:

-Làm chậm quá trình hấp thụ đường, tăng đào thải cholesterol Konjac làm giảm hàm lượng đường trong máu theo cơ chế là làm giảm khả năng hút nước của đường Dựa vào đặc tính này các nhà y học đã nghiên cứu và thấy rằng glucomannan có thể tạo ra độ nhớt làm tăng khả năng tiêu hóa của thực phẩm ở dạ dày và làm giảm khả năng hút nước Như vậy trong thực tế sử dụng konjac điều trị bệnh tiểu đường rất hiệu quả

Cơ chế konjac làm giảm hàm lượng cholesterol có trong máu liên quan đến khả năng hấp thụ và liên kết với cholesterol có trong ruột già và khả năng bài tiết của acid cholic Bột konjac có khả năng ngăn cản sự hấp thụ cholesterol của thành ruột già, acid cholic, kim loại nặng và các chất màu tổng hợp dùng trong thực phẩm

-Ngăn chặn và chữa trị chứng táo bón béo phì Cũng như các gum tự nhiên có khả năng hút nước cao khác, bột konjac hấp thụ nước trương nở dẫn đến tăng thể tích phân gây áp lực ở ruột già làm tăng đào thải phân

Do khả năng hút nước và trương nở lớn nên konjac sẽ làm tăng dung tích của

dạ dày tạo cảm giác no nên có thể sử dụng trong điều trị bệnh béo phì

-Nhờ có khả năng tạo sợi nên sử dụng làm các sản phẩm ăn liền, cháo ăn liền, mì ăn liền, thịt viên, xúc xích, bánh mỳ

-Giữ ẩm cho sản phẩm thực phẩm

-Khả năng tạo đông, sử dụng để sản xuất các loại kẹo và sản phẩm mô phỏng