Nghiên cứu cải thiện công nghệ sản xuất carrageenan từ rong sụn kappaphycus alvarezii và ứng dụng trong thực phẩm mỹ phẩm

Các tính năng ứng dụng đặc trưng của Carrageenan: - Có khả năng đặc biệt hình thành cấu trúc gel rộng ở nhiệt độ phòng, có tính bền hay đàn hồi, với điểm nóng chảy cao hoặc thấp.. 19 vs

1

Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

-

NGUYỄN THỊ HỒNG NHUNG

NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CARRAGEENAN TỪ RONG SỤN KAPPAPHYCUS ALVAREZII VÀ ỨNG DỤNG TRONG THỰC PHẨM,

MỸ PHẨM

CHUYÊN NGÀNH : KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÃ SỐ NGÀNH : 2.11.00

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, tháng 09 năm 2004

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Người hướng dẫn khoa học : TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO

Cán bộ chấm nhận xét 1 : GS TSKH NGUYỄN VĂN THOA

Cán bộ chấm nhận xét 2 : PGS TS NGUYỄN XÍCH LIÊN

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng 9 năm 2004

3

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

-o0o -

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Phái: nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 05/12/1975 Nơi sinh: TP HCM

Chuyên ngành: Khoa học và Công nghệ Thực phẩm Mã số: 2.11.00

I TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

CARRAGEENAN TỪ RONG SỤN KAPPAPHYCUS ALVAREZII VÀ ỨNG

DỤNG TRONG THỰC PHẨM, MỸ PHẨM”

II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG

1 Nghiên cứu cải thiện công nghệ sản xuất kappa-carrageenan từ rong sụn

kappaphycus alvarezii

¾ Nâng cao hiệu suất thu nhận và cường độ gel

¾ Đa dạng hóa chất lượng

2 Ứng dụng carrageenan trong sản phẩm thực phẩm và mỹ phẩm

¾ Chế biến kẹo dẽo và cải thiện cấu trúc kẹo jelly gelatin trên thị trường

¾ Nghiên cứu sử dụng carrageenan làm chất treo, chất tạo đặc và chất làm trơn, làm mềm trong sản xuất dầu gội đầu

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ:

V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO

VI HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ NHẬN XÉT 1: GS TSKH NGUYỄN VĂN THOA

VII HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ NHẬN XÉT2: PGS TS NGUYỄN XÍCH LIÊN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CÁN BỘ NHẬN XÉT 1 CÁN BỘ NHẬN XÉT 2

TS ĐỐNG THỊ ANH ĐÀO GS.TSKH NGUYỄN VĂN THOA PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN

Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên ngành thông qua

Ngày tháng 09 năm 2004

LỜI CẢM ƠN

Nhân đây tôi xin chân thành gửi lời cám ơn đến các tập thể và các cá nhân đã giúp đỡ tôi trong thời gian qua:

ƒ Cô TS Đống Thị Anh Đào đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt kinh nghiệm và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

ƒ Các Thầy Cô Bộ môn Công nghệ Thực phẩm trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM

ƒ Phòng Quản lý Khoa học sau Đại học – Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM

ƒ Ban Giám đốc, các anh chị và các bạn đồng nghiệp tại Công ty TNHH TN.Intretrade (Việt nam) đã tạo mọi điều kiện và đóng góp những ý kiến quý báu cho việc thực hiện luận văn

ƒ Các anh chị phòng Kiểm nghiệm Công ty Cổ phần Đường Biên Hòa

ƒ Các anh chị phòng Chế biến Thủy Sản – Trung tâm Công nghệ Chế biến và Sinh học Thủy sản – Viện nghiên cứu nuôi trồng Thủy sản II

ƒ Trung tâm dịch vụ phân tích và thí nghiệm – Sở Khoa học và Công nghệ

ƒ Tập thể các anh chị và các bạn lớp Cao học Thực phẩm khóa 12 đã gắn bó với tôi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu đề tài

ƒ Gia đình, ba mẹ, các anh chị em và bạn bè thân đã luôn động viên tôi trong suốt quá trình học tập

5

NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CARRAGEENAN TỪ RONG SỤN KAPPAPHYCUS ALVAREZII VÀ ỨNG DỤNG TRONG

THỰC PHẨM, MỸ PHẨM

Nguyễn Thị Hồng Nhung

Tóm tắt

Kappaphycus alvarezii là một loại rong biển đỏ được nuôi trồng ở Việt nam từ năm 1993 Là nguồn nguyên liệu chính cho sản xuất kappa-carrageenan Nội

dung luận văn của chúng tôi đã đáp ứng một số mục tiêu sau:

1/ Đã cải thiện công nghệ sản xuất kappa-carrageenan từ rong sụn K alvarezii được nuôi trồng tại vùng biển Ninh Thuận Kết quả hiệu suất thu nhận kappa-carrageenan khoảng 40 – 51%, độ nhớt và cường độ gel thu được cũng cao

hơn quy trình nghiên cứu trong luận án nghiên cứu đại học của tôi năm

1998-1999 Có thể thu được kappa-carrageenan với các mức chất lượng khác nhau

bằng cách thay đổi các thông số kỹ thuật của quá trình trích chiết

Sản phẩm kappa-carrageenan có chất lượng đạt theo tiêu chuẩn của FAO và

FOOD CODEX

2/ Đã sử dụng sản phẩm kappa-carrageenan để làm phụ gia chế biến kẹo

jelly, cải thiện được cấu trúc kẹo jelly gelatin

3/ Thử nghiệm pha chế dầu gội đầu sử dụng kappa-carrageenan làm chất

treo, chất tạo đặc và chất làm trơn, mềm, mượt

IMPROVING THE CARRAGEENAN PRODUCTION PROCESS FROM KAPPAPHYCUS ALVAREZII AND THEIR APPLICATION IN

FOOD AND COSMETIC

Nguyen Thi Hong Nhung

Abstract

Kappaphycus alvarezii is red seaweed which had been cultured at Vietnam since 1993 It is main raw material for kappa-carrageenan production The

obtained results in this paper is carried out some items as follows:

1/ Improved the kappa-carrageenan production process from K alvarezii

collected from seaside of Ninh Thuận province Experiments consisted of

determination parameters of extraction and recovery process, and carrageenan quality

kappa-The results have been shown that the average yield of kappa-carrageenan

ranged between 40 -51% and with high gel strength We can control technical

parameters of extraction process to attain kappa-carrageenan products with

variant specifications

The quality of these products met standard of FAO and FOOD CODEX

2/ Use kappa-carrageenan in food and cosmetic Experimental process using kappa-karrageenan as gelling agent in some fruity jelly candy products and as

suspending, thickening and conditioning agent in shampoo These products have good quality

7

II.2 Lịch sử nuôi trồng carrageenophyte nói chung và

kappaphycus alvarezii nói riêng

37

II.5 Các nghiên cứu tại Việt Nam về điều kiện nuôi trồng và

thành phần dinh dưỡng của rong kappaphycus alvarezii

42

III SẢN LƯỢNG NUÔI TRỒNG CARRAGEENOPHYTE VÀ

KAPPAPHYCUS ALVAREZIITRÊN THẾ GIỚI

47

V TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, NUÔI TRỒNG K ALVAREZII

VÀ SẢN XUẤT CARRAGEENAN TẠI VIỆT NAM

49

PHẦN III NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 51

I NGUYÊN LIỆU DÙNG CHO NGHIÊN CỨU 52

II PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU HÓA – LÝ – VI SINH CỦA

NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM

52

III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THU NHẬN

CARRAGEENAN

54

I.2 Thí nghiệm chọn dung môi trích chiết và các thông số của

quá trình trích chiết

62

I.2.1.3 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích chiết 65

I.2.2 DUNG DỊCH TRÍCH CHIẾT LÀ NaOH VÀ ĐỆM

PHOSPHATE pH7,5

67

9

KẸO JELLY

I.2 PHÂN TÍCH CÁC CHỈ TIÊU HÓA LÝ, VI SINH CỦA

NGUYÊN LIỆU VÀ THÀNH PHẨM

84

II.3 CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT VÀ CÔNG ĐOẠN CẦN

NGHIÊN CỨU

94

III.1.1 Thí nghiệm chọn tỷ lệ đường : nước, nhiệt độ và thời gian

hoà tan đường

97

III.4.2 Hỗn hợp phụ gia cho kẹo dẽo hương trái cây vị ngọt 102

IV PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CẢM QUAN

CỦA SẢN PHẨM

103

V.1 Kết quả phân tích chỉ tiêu hóa lý, vi sinh kẹo jelly hương

trái cây, có vị chua

105

V.2 Kết quả phân tích chỉ tiêu hóa lý, vi sinh kẹo jelly hương

trái cây, có vị ngọt

106

VI KẾT LUẬN 106

PHẦN VI ỨNG DỤNG CARRAGEENAN TRONG DẦU GỘI ĐẦU 107

II.3 Cơ chế của quá trình gội rửa và conditioning của dầu gội 116

NGHIÊN CỨU

120

IV.4 Theo dõi đánh giá các thông số chất lượng của sản phẩm 123

PHẦN VIII TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHẦN IX PHỤ LỤC

11

PHẦN I

MỞ ĐẦU

Carrageenan là một chất phụ gia được trích chiết từ một số loài rong biển thuộc họ Rhodophyceae Carrageenan được sử dụng rộng rãi vì những chức năng

rất hiệu quả như: khả năng sinh nhũ tương (emulsifier), tạo đặc (thickener), tạo gel và là chất kết nối (binder) Sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghệ sản

xuất Carrageenan kéo theo ngành trồng trọt thủy sản cũng phát triển

Rong Kappaphycus alvarezii và sản phẩm carrageenan đã được thừa nhận tại

nhiều thị trường trên thế giới Đứng đầu các nước nuôi trồng, xuất khẩu rong sụn

Kappaphycus và sản xuất carrageenan là Philipin, chiếm khoảng 80% tổng sản

lượng của thế giới Điển hình năm 1988, xuất khẩu đạt 52855 tấn giá trị xuất khẩu đạt 30 triệu USD Năm 1989 xuất khẩu tăng lên 58300 tấn giá trị xuất khẩu đạt 40 triệu USD, tăng 10% sản lượng và 33% giá trị xuất khẩu so với năm 1988 Năm 1990 xuất khẩu tăng lên 66495 tấn, tổng giá trị xuất khẩu đạt 51.2 triệu USD, tăng 28% sản lượng và 15% giá trị xuất khẩu

Kim ngạch xuất khẩu qua các năm của Philipin cho thấy việc nuôi trồng rong

và nhu cầu carrageenan luôn luôn tăng

Theo Me Hugh (1991) 66000 tấn rong sụn khô (chiếm 79,9% tổng sản lượng rong biển dùng để chiết rút carrageenan) đã được thế giới sử dụng trong công

nghệ chế biến Carrageenan có triển vọng cao ở thị trường Châu Âu và các nước Châu Á như Nhật Bản, Philipin vì carrageenan ngày càng có xu hướng thay thế

cho các loại gum khác

Điều kiện tự nhiên của vùng ven biển và hải đảo của Việt nam thích hợp cho ngành rong biển phát triển Tuy nhiên, việc khai thác rong biển ứng dụng trong thực phẩm và các mục đích khác chưa được triển khai mạnh

Mặc dù rong sụn Kappaphycus alvarezii là loại rong có chất phụ gia carrageenan được nuôi trồng từ năm 1993 ở Việt Nam nhưng đến nay thị trường

Kappa-13

tiêu thụ chủ yếu là: bán rong dạng tươi trong nước để phục vụ cho việc nấu ăn của người dân và xuất khẩu rong khô sang Trung Quốc và Philipin Với tốc độ phát triển cực nhanh, tăng sinh khối gấp đôi trong khoảng thời gian từ 15 – 30

ngày, rong sụn Kappaphycus alvarezii đang là ngành kinh tế giải quyết việc làm

cho người dân ở vùng biển miền Nam Trung Bộ, nếu được đầu tư đúng mức trong tương lai việc nuôi trồng thủy sản sẽ là ngành kinh tế mũi nhọn của nước ta

Các nghiên cứu đã thực hiện liên quan tới rong sụn Kappaphycus alvarezii ở

nước ta chủ yếu về mặt sinh học như chọn giống, các đặc điểm sinh lý, sinh thái

của rong, kỹ thuật nuôi trồng,…Các nghiên cứu về quy trình thu nhận Kappa carrageenan, đặc tính kỹ thuật, giá trị dinh dưỡng, sử dụng carrageenan vào các

các ngành thực phẩm và phi thực phẩm còn rất hạn chế, chưa có hệ thống Các nghiên cứu của chúng tôi trong đề tài luận án này nhằm góp phần tạo ra các các

sản phẩm kappa-carrageenan với các mức chất lượng khác nhau Mở ra nhu cầu sản xuất carrageenan từ nguồn rong sụn trong nước và nhu cầu sử dụng carrageenan trong tương lai thay thế cho các nguồn gum khác mà ta phải nhập

khẩu với giá cao

PHẦN II

TỔNG QUAN

I NHỮNG THÔNG TIN ĐÃ CÓ VỀ CARRAGEENAN

I.1 Giới thiệu Carrageenan [16], [21], [23], [50]

Carrageenan là một poly-galactan mạch thẳng được trích từ các loài rong biển

đỏ gồm các phần tử xen kẽ của phần tử D-galactose và 3,6-anhydro-D-galactose (3,6 AG), các phần tử này được nối với nhau bằng liên kết 1-3 và 1-4 Trên các

15

phân tử Galactose và 3,6 AG có các nhóm thế xen kẽ của sulphate và pyruvate,

do đó các carrageenan tìm thấy thường ở dạng muối Natri, Kali và Canxi Thành

phần và vị trí của các nhóm thế ester sulphate trong các phân tử này xác định sự

khác nhau cơ bản giữa các loại carrageenan Các tính năng ứng dụng đặc trưng của Carrageenan:

- Có khả năng đặc biệt hình thành cấu trúc gel rộng ở nhiệt độ phòng, có tính bền hay đàn hồi, với điểm nóng chảy cao hoặc thấp

- Làm đặc, làm bền và ổn định các cấu tử cũng như sự phân tán keo trong nước hoặc trong nhũ tương dầu

- Quá trình tạo gel không cần giữ lạnh và có thể bền suốt quá trình tạo đông/hóa lỏng lập lại

- Dung dịch trượt mõng (tạo sự dễ dàng khi bơm) nhưng độ nhớt và khả năng nhũ hóa được phục hồi nhanh chóng về trạng thái tĩnh

Carrageenan có ba loại cơ bản là: kappa-carrageenan, iota-carrageenan, lamda-carrageenan chúng phân biệt rất rõ ở khả năng keo hóa và các phản ứng

protein

I.2 Cấu trúc - Phân loại Carrageenan [16], [21], [50]

Cấu trúc của ba nhóm carrageenan đều có những thành phần giống nhau, chỉ

khác nhau về số lượng gốc sulfate và một số nhóm thế mà chúng mang Ester

sulfate của carrageenan chiếm 18 -40% phân tử carrageenan Khối lượng phân tử của đại phân tử carrageenan từ 105 đến 106 phụ thuộc vào nguồn gốc nguyên liệu và quá trình trích chiết

Các carrageenan là các polymer mạch thẳng của khoảng 25000 dẫn xuất

galactose, có thành phần chính là các sulfate ester của galactose và anhydrogalactose Trong đó, galactose có thể ở 2 dạng D-,L-, mỗi đơn vị này có kích thước của một hexose, thành phần D-galactose là chủ yếu trong mạch Các

3,6-hexose này được nối với nhau bởi liên kết α-1,3 và β-1,4 trong polymer Cấu trúc

carrageenan là cấu trúc phân nhánh

Carrageenan chứa các đơn vị xen kẽ của 3-linked-β-D-galactopyranose và

4-linked-α-D-galactopyranose

Carrageenan consists of alternating 3-linked-β-D-galactopyranose and

4-linked-α-D-galactopyranose units

Hình III.1 : Đơn vị cấu trúc carrageenan

I.3 Cấu trúc phân tử [16], [21], [23], [50]

a Kappa-carrageenan : là sản phẩm của quá trình trích từ loài rong biển nhiệt

đới Kappaphycus alvarezii (còn được biết là Eucheuma cottonii) là một loại

polymer mạch ngắn, xen kẽ giữa D-galactose -4-sulfate (GalS) và D-Galactose(GalA), trong polymer này chỉ chứa một nhóm sulfate trong mỗi đơn

3,6-anhydro-vị disaccharide (disaccharide này lặp lại trong mạch) Cấu trúc của phân tử

kappa-carrageenan là một vòng xoắn kép bậc III

-(1→3)-β-D-galactopyranose-4-sulfate-(1→4)-3,6-anhydro-α-D-galactopyranose-(1→3)-Hình II.2 : Cấu trúc của kappa-carrageenan

b Iota-carrageenan: là sản phẩm được trích từ loài rong biển Eucheuma denticulatum (còn được gọi là Spinosum) Cấu trúc cũng giống như kappa- nhưng

gốc 3,6-anhydrogalactose lại ở vị trí cacbon số 2 Iota- có nhóm sulfate nhiều

17

nhất trong mạch phân tử, cấu trúc là vòng xoắn kép bậc II, gel iota- có tính đàn

hồi

-(1→3)-β-D-galactopyranose-4-sulfate-(1→4)-3,6-anhydro-α-D-galactopyranose-2-sulfate-(1→3)-

Hình II.3: Cấu trúc của Iota-carrageenan

c Lamda-carrageenan: là sản phẩm được trích từ loài rong biển chủ yếu là

Gigartina pistillata hoặc Chondrus cripus Trong mạch phân tử có các đơn vị

monomeric được nối xen kẽ với nhau, các đơn vị gồm: D-galactose-2-sulfate

(1,3) và D-galactose -2,6-disulfate (1,4) Dung dịch lamda- không có khả năng

tạo gel trong nước nhưng chúng tương tác với protein để tạo nên rất nhiều những sản phẩm chế biến đa dạng

-(1→3)-β-D-galactopyranose-2-sulfate-(1→4)-α-D-galactopyranose-2,6-disulfate-(1→3)

Hình II.4 : Cấu trúc của lamda-carrageenan

Mỗi loại carrageenan có đặc điểm cấu trúc riêng biệt, sự khác nhau này thể

hiện qua một số tính chất cơ lý hóa

I.4 Xác định nhóm chức và công thức cấu tạo [16], [21]

Vị trí của các nhóm sulphate ester được xác định bằng phổ hồng ngoại

Hình II.5: Phổ hấp thu hồng ngoại của các nhóm chức của carrageenan

Bảng II.1: Độ hấp thu của các nhóm chức

19

vs = very strong s = strong m = medium l = low a = absent

(rất mạnh) (mạnh) (trung bình) (thấp) (không có)

Các loại carrageenan chỉ khác nhau ở vị trí và số nhóm ester sulphate, sự

khác nhau này xác định tính chất vật lý (đặc điểm về độ nhớt và sự tạo gel) của

carrageenan

I.5 Tính chất của carrageenan

I 5.1 Tính chất lý hóa chung

a Độ nhớt và khối lượng phân tử [16]

- Độ nhớt là số đo của tổng ứng suất trượt hoặc độ kháng chảy (liquid resistance) của chất lỏng hay nửa lỏng

- Đối với dung dịch carrageenan, độ nhớt chịu ảnh hưởng của các yếu tố như nhiệt độ, sự hiện diện ion (+) / chất tan khác, loại carrageenan và khối lượng

phân tử của chúng

- Carrageenan dạng dung dịch trong nước ở trạng thái giả dẻo plastic) Độ nhớt của dung dịch này phụ thuộc vào lọai carragenan và khối lượng

(pseudo-phân tử của chúng

Độ nhớt dung dịch carrageenan tăng theo trọng lượng phân tử phù hợp với

biểu thức Mark-Houwink:

[η] = KMα

Trong đó, η: độ nhớt thực được định nghĩa là giới hạn tỷ số của độ nhớt riêng với nồng độ (ηsp/C) dựa trên phép nội suy đến nồng độ bằng không Độ nhớt

thực có tương quan với độ nhớt thực hành đo ở điều kiện: dung dịch carrageenan

1,5% và nhiệt độ 750C

A: carrageenan dạng muối Na+

B: carrageenan muối Ca++

Hình II.6 : mối quan hệ giữa độ nhớt của carrageenan và trọng lượng phân tử trung bình

b Nhiệt độ tạo gel và nhiệt độ tan chảy [16], [19], [21], [33], [37]

Gel carrageenan giống như agar là dạng gel thuận nghịch nhiệt nghĩa là tan chảy khi đun nóng và tạo gel lại khi làm lạnh Nhiệt độ tan chảy của Kappa- carrageenan từ 350C đến 650C, nhiệt độ tan chảy khoảng 55-850C Khoảng trễ

nhiệt giữa hai quá trình phụ thuộc vào loại carrageenan, chẳng hạn loại kappa- là

10 -150C, iota- khoảng 50C Ion K+ và Ca++ và nồng độ ion thêm vào tương ứng

cũng có ảnh hưởng rõ rệt đến nhiệt độ tạo gel của K- và ι-carrageenan

Gel kappa-carrageenan khi có mặt ion K+ có cấu trúc giòn, cứng, dễ vỡ, có hiện tượng tách do co rõ rệt (hiện tượng tách tự phát chất lỏng khỏi gel hoặc thể

keo lơ lững do sự co của gel), trong khi gel ι-carrageenan khi có mặt ion Ca++ sẽ đàn hồi và hiện tượng tách do co ít hơn

c Cường độ gel (Gel strength): Carrageenan ở nồng độ thấp 0,3% có thể hình

thành gel thuận nghịch nhiệt khi có mặt các cation Gel strength của carrageenan

được xác định bằng máy đo gel (gel tester) dùng gel có nồng độ 1,5%

Hình II.7 : độ tăng của gel strength so với nồng độ carrageenan và ion tạo gel được

thêm vào

Nhiệt độ tạo gel ( 0 C)

SO 4 (%)

3,6 AG (%)

Cường độ gel và hiệu suất thu nhận carrageenan từ các loài carrageenophyte

phụ thuộc vào sự biến đổi của mùa vụ Các nghiên cứu trên các loài

carrageenophyte Hypnea musciformis và H.valentiae ở Ấn độ cho thấy hiệu suất

thu nhận biến đổi song song với cường độ gel

I.5.2 Tính chất vật lý của carrageenan

Bảng II.3 : Tính chất vật lý của carrageenan [8], [9], [14], [15], [16], [19],

[21], [24], [25] [33], [36], [37]

Tính tan (Solubility)

Môi trường

Nước nóng Tan ở nhiệt độ trên 70 0 Tan ở nhiệt độ trên 70 0 Tan

Nước lạnh Tan trong dung dịch muối Na +

Trương trong muối K + , Ca ++ ,

NH +

4

Tan trong dung dịch muối Na +

Trương trong dung dịch muối

Ca ++

Tan

Dung dịch đường

đặm đặc 50% Tan trong điều kiện nóng Không Tan

Dung dịch muối 5%

- Nóng

- Lạnh Trương Không Trương Không Có thể tan được Có thể tan được

Sự tạo gel (Gelation_ heat to 80 0 C/ cool to 49 0 C)

Tạo gel mạnh nhất Với ion K + Với ion Ca ++ Không tạo gel

Sự tạo gel lại sau

Synergism với các

Tương tác với các

protein sữa Tạo gel giòn Tạo gel đàn hồi Tạo gel yếu

Độ bền với các acid

- Dung dich nóng

23

Bền ở môi trường pH trên 3.8 Bền ở môi trường pH trên 3.8

Hình II.8 : cơ chế hòa tan - tạo gel của carrageenan

a Tính tan [16], [19], [25], [29], [37], [50]

Carrageenan tan trong nước, không tan trong các dung môi hữu cơ: rượu và

ketone, trương nở trong các dung môi phân cực mạnh như: formamide và dimethylformamide

N,N-Tính tan của carrageenan quyết định bởi số lượng nhóm sulphate là nhóm có

đặc tính hút nước và nhóm 3,6 AG là nhóm hút nước kém

Tính tan của carrageenan trong nước chịu ảnh hưởng của một số tác nhân

quan trọng nhất như:

- loại carrageenan

- Ion có mặt trong hệ

- Các chất hoà tan khác

- Nhiệt độ

- pH

b Loại carrageenan

Nhiều loại carrageenan có thể xảy ra sự biến đổi cấu trúc chi tiết làm biến đổi các tính tan Độ tan của carrageenan phụ thuộc vào các nhóm ưa nước như: nhóm

sulphate và nhóm hydroxyl, nhóm kỵ nước 3,6-anhydro-D-galactose

Cấu trúc của lamda-carrageenan khuyết đơn vị 3,6-anhydro-D-galactose và có nhiều nhóm ưa nước sulphates do đó lamda-carrageenan tan dễ dàng trong hầu hết các điều kiện kappa-carrageenan chứa nhóm kỵ nước 3,6-anhydro-D-

galactose là đơn vị lập lại trong cấu trúc và nhóm nhóm ưa nước sulphates ít nên

tính tan kém Tính tan của iota-carrageenan nằm trung gian giữa kappa- và lamda-

c Ion có mặt trong hệ

Tính tan cũng bị ảnh hưởng bởi dạng muối của nhóm ester sulphate, đặc biệt

đối với kappa-carrageenan dạng Natri thường dễ tan hơn dạng Kali Do đó, kappa-carrageenan ở dạng K+ không tan trong nước lạnh, tan trong nước nóng, ngược lại khi ở dạng Na+, kappa-carrageenan tan dễ dàng hơn Ở nồng độ KCl trên 3% hoặc NaCl trên 5% sẽ ngăn cản quá trình hòa tan của carrageenan

d Các chất tan khác

Tốc độ hòa tan và độ tan của carrageenan chịu ảnh hưởng bởi các chất hòa

tan khác, tác động chính là cạnh tranh nước dẫn đến làm thay đổi trạng thái

hydrate hóa của polysacharide, tính tan của kappa-carrageenan rất nhạy với các

chất tan khác

Các muối vô cơ ảnh hưởng nhiều nhất đến sự thay đổi quá trình hydrate hóa

của carrageenan, đặc biệt khi cation của muối là K+

Sucrose ảnh hưởng ít đến sự hydrate hóa của kappa-carrageenan, khi nồng độ của sucrose có mặt trong dung dịch lớn hơn hoặc bằng 50% carrageenan bị vón

cục

25

Carrageenan rất khó phân tán trong nước do hình thành lớp màng xung quanh mỗi phân tử carrageenan tạo khối kết tụ lớn, do có lớp màng bảo vệ nên các phân

tử nước rất khó xâm nhập vào

Carrageenan tan kém dễ phân tán hơn, chẳng hạn Kali kappa-carrageenan

không hòa tan trong nước lạnh phân tán trong nước lạnh dễ hơn nhiều so với

Natri kappa-carrageenan Cả hai dạng Na+ và K+ của kappa-carrageenan hòa tan

trong nước nóng nhưng lại khó phân tán trong nước nóng

f Sự tạo gel [9], [16], [19], [21], [50]

Tất cả các carrageenan phân tán trong nước lạnh và khi gia nhiệt lên trên

800C các carrageenan hòa tan hoàn toàn, sau khi làm lạnh sẽ hình thành cấu trúc

phân tử dạng xoắn kép, xoắn kép được tạo thành từ các liên kết chéo của các ion

Ca++ và K+, hình thành mạng lưới gel không gian 3 chiều (theo Rees 1972)

Cơ chế quá trình tạo gel chỉ có ở loại kappa-carrageenan và iota-carrageenan Các carrageenan tạo gel ở nồng độ trên 0,5% trong nước và trên 0,2% trong sữa

Các ion Ca++ và K+ cần phải có mặt trong quá trình tạo gel của hệ nước và không cần thiết cho quá trình tạo gel của hệ sữa

Dạng keo hình thành khi các xoắn kép thẳng hàng hình thành các vùng giả tinh thể Quá trình xếp thẳng hàng đòi hỏi cần phải có mặt các cation làm cầu nối

Số lượng nhóm ester sulphate xác định cách sắp xếp thẳng hàng của các xoắn kép

Khả năng hình thành gel của carrageenan phụ thuộc vào nhiệt độ và nồng độ

dung dịch Nồng độ dung dịch tao gel và nhiệt độ tạo gel 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 loài rong, độ nhớt và phụ thuộc rất lớn vào công đoạn trích chiết, sự hình thành và phân bố các gốc galactose trong mạch polymer

Cấu trúc gel phụ thuộc vào loại carrageenan, tác nhân gây keo tụ,…

I.5.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất lý hóa của carrageenan

a Cation [16], [19], [24]

Khả năng tạo gel của carrageenan và các đặc điểm của gel được hình thành phụ thuộc vào mức độ xếp chặt chẽ của các phân tử carrageenan để hình thành

vùng giả tinh thể

Carrageenan nhạy với lọai ion (+) và nồng độ ion (+) có mặt trong hệ

Trong ba loại carrageenan, lamda-carrageenan nhạy với cation muối ít nhất (lamda không tạo gel) và kappa-carrageenan nhạy nhất Cơ sở vật lý của hiện

tượng này chưa được xác định

Độ nhạy ion:

Kappa: Na+ << Ca++ << K+

Iota: Na+ << K+<< Ca++

Khi nồng độ các cation nguyên chất tăng:

• Cải thiện quá trình phân tán

• Nhiệt độ tạo gel tăng

• Nhiệt độ tan chảy tăng

• Ion K+ và Ca++ là hai ion chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình tạo gel

• Tăng nồng độ ion K+ sẽ làm tăng cường độ gel của gel (gel stregth)

tạo thành

27

Hình II.9 : Ảnh hưởng của cation lên cường độ gel Gel kappa-carrageenan được hình thành khi có mặt của ion K+, độ cứng của gel tăng khi nồng độ ion K+ tăng

Hình II.10: Ảnh hưởng của KCl lên cường độ gel của gel kappa carrageenan 1,50%

Ion K+ có ảnh hưởng đến việc tăng nhiệt độ tan chảy và tạo gel

Hình II.11: Ảnh hưởng của KCl lên nhiệt độ tạo gel và nhiệt độ tan chảy

Hình II.12 : Ảnh hưởng của cation lên nhiệt độ tạo gel của carrageenan

Ion Ca++ làm tăng độ cứng của gel, tác động tăng độ cứng của gel thấy rõ nhất khi thêm ion K+

Hình II.13: Ảnh hưởng của CaCl2 lên cường độ gel của gel kappa carrageenan 1,50%

Việc thêm ion K+ vào trong gel carrageenan làm cho gel ngắn và giòn Với số

lượng lớn ion K+ làm xáo trộn quá trình tạo gel và làm giảm cường độ gel

b Nhiệt độ [16], [21]

Gel carrageenan trong nước là gel thuận nghịch Gel có thể chịu tác động của

chu kỳ nhiệt thuận nghịch nóng hoặc lạnh lập lại Ơû môi trường pH trung tính việc chịu tác động này có ảnh hưởng một phần đến cấu trúc của gel tạo thành

Nhiệt độ tạo gel và nhiệt độ tan chảy của carrageenan phụ thuộc vào nồng

độ cation Khi tăng nồng độ K+ hoặc Ca++ sẽ làm tăng nhiệt độ tạo gel

c Đường [16], [25]

Sucrose làm tăng nhiệt độ tạo gel và nhiệt độ tan chảy

29

Hình II.14 : Aûnh hưởng của sucrose lên nhiệt độ tạo gel và tan chảy của gel kappa

carrageenan (0,65% kappa carrageenan + 0,13% KCl)

d pH

- Dung dịch carrageenan và gel carrageenan bền/ổn định ở nhiệt độ phòng và nhiệt độ tủ lạnh Ở nhiệt độ cao, dung dịch carrageenan có

tính acid làm giảm độ nhớt và cường độ gel/gel strength

- Carrageenan không bền ở hệ pH thấp

Hình II.15 : ảnh hưởng của pH lên cường độ gel

I 5.4 Các phản ứng đặc trưng (reactions)

a Thủy phân và độ bền [16], [21], [36]

Acid và các tác nhân oxy hoá khác có thể thủy phân dung dịch carrageenan

làm đứt các liên kết glycosic dẫn đến làm mất các tính chất vật lý của dung dịch Quá trình thủy phân acid phụ thuộc vào pH, nhiệt độ và thời gian

Sự thoái hoá tối thiểu thường xảy ra trong suốt quá trình có nhiệt độ cao và

thời gian ngắn Dung dịch carrageenan bền nhất ở pH9, không bền ở pH<3,5 và

trong điều kiện có xử lý nhiệt Ở pH>=6, dung dịch carrageenan chịu được các

điều kiện bình thường của quá trình

Quá trình thủy phân xảy ra chỉ khi carrageenan ở dạng dung dịch (được hòa

tan) Quá trình thủy phân phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian Khi carrageenan ở

dạng gel thì quá trình thủy phân bởi acid xảy ra chậm hơn phụ thuộc vào loại

carrageenan

Bảng II.4 : Độ bền của carrageenan với tác nhân pH

Độ bền (stability) k-carrageenan i-carrageenan λ-carrageenan

pH trung tính và

pH acid Dung dịch bị thủy

phân khi gia nhiệt Bền ở dạng gel

Dung dịch bị thủy phân Bền ở dạng gel Bị thủy phân

b Tính tương thích với các gum khác [11], [16], [34]

Carrageenan là một galactan sulfate mang điện tích âm mạnh trong toàn bộ

miền pH của thực phẩm có thể tương tác với bất kỳ chất nào mang dấu ngược lại

Kappa-carrageenan có khả năng tương tác hiệp trợ với các galactomanans như

Locust Bean Gum và Konjac Gum Sự tương tác này làm cho gel trở nên đàn hồi

hơn và giảm hiện tượng tách do co

Sự tương tác giữa protein-carrageenan phụ thuộc rất lớn vào pH của hệ và pH

đẳng điện của protein Các phân tử với những nhóm mang điện tích (+) chẳng

hạn protein dưới điểm đẳng điện sẽ kết hợp trực tiếp với carrageenan mà không

cần ion dương thêm vào Trên điểm đẳng điện (isoelectric), cần phải có các ion

(+) để hình thành cầu nối tĩnh điện giữa protein và carrageenan

Sự tương tác phụ thuộc rất nhiều vào hóa học lập thể của protein

31

- Kết tủa protein

- Hình thành phức bền hoặc cấu trúc gel bền với những tính chất hữu dụng

c Phản ứng giữa protein sữa và carrageenan [14], [15], [16], [26], [31], [38]

Kappa-carrageenan có khả năng tương tác mạnh với các các protein sữa, đặc biệt với kappa-casein Tương tác mạnh giữa kappa-carrageenan và protein sữa xảy ra do tương tác tĩnh điện giữa các nhóm carrageenan sulphate với casein hình

thành mạng lưới gel Các cơ chế này rất quan trọng trong việc ổn định hệ nhũ tương sữa

Các nghiên cứu nhận thấy rằng sữa có các phân đoạn casein nhạy cảm với ion

Ca++ Các phân đoạn này gọi là alpha-casein và beta-casein và phân đoạn thứ ba

là kappa-casein ngăn chặn quá trình kết tủa hoặc đông tụ với canxi Carrageenan (kappa-carrageenan) phản ứng với phân đoạn kappa-casein của sữa hình thành

cấu trúc gel ba chiều, mạng gel này nhốt các phân tử nước, muối và các phân tử khác

Hình II.16 : Tương tác giữa protein và kappa carrageenan

Sự tương tác với protein có tác dụng làm bền hệ nhũ tương, tạo gel, hoặc kết tủa protein

d Tương tác với tinh bột [16], [50]

Iota-carrageenan có tương tác dương với tinh bột làm tăng độ nhớt của hệ tinh

bột gấp 10 lần độ nhớt tinh bột ban đầu

Khi kappa-carrageenan được thêm vào trong hệ tinh bột thì hệ hầu như không

biến đổi

e Tương tác với các cấu tử và chất keo khác [11], [16], [34]

Kappa-carrageenan có tương tác với locust bean gum và konjac flour Có tác

động đáng kể đến việc làm tăng cường độ gel (gel strength), cải thiện khả năng giữ ẩm và biến đổi cấu trúc gel trở nên đàn hồi và mềm dẻo hơn

Carrageenan tương hợp với tất cả các cấu tử được sử dụng thông thường trong

công nghiệp thực phẩm

Trơ với các enzyme cellulase và có thể được sử dụng an toàn kết hợp với các chất keo khác như: CMC là một chất rất nhạy với enzyme

Có đặc tính tỏa hương (bland with excellent flavor release characteristics)

33

Hình II.17: Tương tác với các Locust bean gum và Konjac Flour

f Tương tác với muối [16], [50]

Kappa và iota-carrageenan có tương tác mạnh với các ion Ca++ và K+ tương ứng Sự có mặt của các ion này làm tăng độ cứng, nhiệt độ quá trình tạo gel trong hệ nước Muối Na+ không ảnh hưởng đến cấu trúc của các gel này Các muối Na+

và K+ của polyphosphate và citrate làm tăng tính tan của carrageenan trong dung

dịch lạnh và nóng

g Tương tác giữa carrageenan và các cấu tử khác [16], [50]

Carrageenan tương tác với các chất, với các hạt không tan như CaCO3 hoặc silica hình thành dạng phân tán bền của các phần tử

Tương tác có thể xảy ra giữa Carrageenan với bất kỳ chất mang điện tích

dương, hoặc có vùng mang điện tích dương hoặc một lớp điện tích dương kép

Những tương tác này rất có ích cho việc làm bền hệ có chứa Carrageenan và

các phần tử không tan khác (có ích trong sản xuất kem đánh răng)

h Tương tác giữa Carrageenan và các rượu đa chức (polyol) [16], [29], [50]

Tất cả các loại Carrageenan đều có thể hòa tan trong hổn hợp rượu nước

Tỷ lệ nước/rượu phụ thuộc vào môi trường Carrageenan, polyol và các ion có

mặt trong hệ

Hệ Carrageenan/polyol đặc trưng cho tính lưu biến, tính chất này được dùng

để điều khiển độ bền và các tính chất cảm quan của bất kỳ các chế phẩm cảm quan nào có chứa rượu

Tương tác giữa Carrageenan với các polyol được sử dụng rộng rãi trong quá

trình sản xuất mỹ phẩm và dược phẩm

I.5.5 Cơ chế quá trình tạo gel (gelling mechanism) [8], [9], [16], [24], [33], [37]

Ở nhiệt độ trên nhiệt độ tan chảy của gel sự tác động nhiệt có khuynh hướng làm cho gel hình thành các xoắn ốc và polymer tồn tại trong dịch dịch trạng thái bó xoắn ngẫu nhiên Khi làm lạnh với sự có mặt của các cation thích hợp, các

mạch polymer của kappa và iota đang tồn tại trạng thái ngẫu nhiên sẽ bắt đầu hình thành các đường xoắn kép để hình thành các “domain” (Morris, Rees và Robinson, 1980) Tiếp tục làm lạnh sâu các đường xoắn kép này có thể kết hợp

với các ion có sẳn trong hệ như: Ca++ để hình thành mạng lưới gel Do cấu trúc

hóa học như vậy nên gel carrageenan có tính thuận nghịch Nghĩa là mạng lưới

gel có thể bị phá hủy bằng cách nâng nhiệt độ lên qua nhiệt độ tan chảy của gel và nó được phục hồi lại trạng thái ban đầu bằng cách làm lạnh

Khả năng tạo gel phụ thuộc vào số và vị trí của nhóm ester sulphate và loại

cation có mặt trong hệ Kappa-Carrageenan tạo gel mạnh nhất và đặc biệt khi có

mặt ion K+ sẽ làm tăng quá trình tạo gel Iota-Carrageenan tạo gel đàn hồi hơn,

cường độ gel tăng cao khi thêm ion Ca++, cấu trúc gel hình thành lỏng lẽo Loại

iota cũng có tính chất thuận nghịch cao, mạng lưới gel có thể dễ dàng bị phá hủy

khi dùng lực kéo/cắt, nhưng cũng dễ dàng hình thành lại

35

Do những đặc tính đã nói ở trên, Kappa-Carrageenan thường được dùng duy

nhất hoặc kết hợp với các gum khác trong các ứng dụng nhằm đạt được cường độ gel như mong muốn

Hình II.18 : Cơ chế của quá trình tạo gel

I.6 Tính chất đặc trưng của từng loại carrageenan

I.6.1 Kappa-carrageenan (K-carrageenan)

• Hoà tan trong nước nóng

• Khi thêm ion K+ hình thành quá trình tạo gel bền, giòn và cũng làm tăng nhiệt độ hình thành và nhiệt độ tan chảy gel

• Gel tạo thành cứng, mạnh một số tách do co, hình thành cấu trúc xoắn ốc với ion K+ Ion Ca++ làm cho các xoắn ốc tập hợp lại và gel co rút lại trở nên giòn

• Gel hơi đục, khi có mặt của đường trở nên trong

• Khoảng 25% ester sulfate (GalS) và 34% 3,6 – GalA

• Tương thích với các dung môi có lẫn nước

• Không hòa tan trong hầu hết các dung môi hữu cơ

I.6.2 Iota carrageenan

• Dung dịch loãng có tính sol-gel thuận nghịch

• Hòa tan trong nước nóng và nước lạnh

• Khi thêm ion Ca++: gel hình thành bền, đàn hồi, làm tăng nhiệt độ tạo

gel và nhiệt độ tan chảy

• Gel đàn hồi, hình thành dạng xoắn ốc với ion Ca++, vùng tập hợp tạo

xoắn ốc góp phần tạo tính đàn hồi, bền, không tách do co

• Gel trong suốt

• Quá trình đông/tan ổn định

• Không hòa tan trong đa số các dung môi hữu cơ

• Khoảng 32% ester sulfate (GalS) và 30% 3,6-GalA

I.6.3 Lamda carrageenan

• Chảy tự do, dung dịch không tạo gel, giả dẽo trong nước

• Hòa tan một phần trong nước lạnh, hòa tan hoàn toàn trong nước nóng

• Không tạo gel, các mạch polymer phân bố ngẫu nhiên

• Thêm các cation có ảnh hưởng ít đến độ nhớt

• Tương thích với các dung môi có lẫn nước

• Ổn định ở khoảng nhiệt độ rộng, bao gồm cả nhiệt độ chu kỳ đông/tan

• Khoảng 35% ester sulfate và rất ít hoặc không có gốc 3,6-AG

I.7 So sánh giữa carrageenan và các hydrocolloid khác [32], [44], [49]

a Nguồn gốc và chức năng chính của các hydrocolloid:

(animal) Caseinate Tạo gel

37

Vi sinh vật Xanthan Tạo gel, tạo đặc, ổn định

(microbial) Gellan Tạo gel Rong/tảo biển Carrageenan Tạo gel, ổn định

(seaweeds) Agar Tạo gel

Alginate Tạo gel, tạo đặc, ổn định

(vegetable) HM Pectin Tạo gel, tạo đặc, ổn định

Gum Arabic Tạo đặc, ổn định

b So sánh tính chất đặc trưng của carrageenan và một số hydrocolloid thường sử

dụng ở nước ta

(Viscosity) Sự treo các phần

tử (suspending)

Tạo gel gelation Oån định hệ nhũ tương Phản ứng với sữa/protein

(2) Gel Carrageenan có mặt tất cả các ion thông thường, không cần làm lạnh,

tạo ra một khoảng cấu trúc gel rất rộng và tạo cảm giác (mouthfeel)

(3) Pectin, bao gồm pectin methoxy thấp, quá trình tạo gel cần có đường làm tác nhân

(4) Gelatin, quá trình tạo gel yêu cầu phải được làm lạnh, không cung cấp khoảng cấu trúc gel rộng Không được dùng trong các sản phẩm chay

(5) Khả năng treo của xanthan được tăng lên chỉ khi tăng nồng độ xanthan (6) Dung dịch propylene glycol alginate có khả năng nhũ tương/treo (suspend) các phần tử Tuy nhiên, độ bền của dẫn xuất alginate không đạt yêu cầu

(7) Quá trình tạo gel của alginate cần phải có mặt ion Ca++, có một giới hạn về phạm vi cấu trúc và cảm giác

(8) Tinh bột tạo nhũ tương được chỉ nhờ độ nhớt, gel tinh bột có cấu trúc nhão, sệt và lấn át mùi của sản phẩm

I.8 Ứng dụng (application) [16], [21], [36], [42], [50]

Carrageenan đã và đang được sử dụng như là một chất phụ gia thựïc phẩm trên

600 năm qua, và ngày nay nó được công nhận là chất phụ gia thực phẩm không độc hại và không có giá trị dinh dưỡng bởi U.S Food and Drug Administration

(FDA) năm 1979 Carrageenan được sử dụng để tạo gel, tạo đặc và là chất treo

Do đó, chúng được sử dụng trong việc làm ổn định hệ nhũ tương, ức chế sự tách

do co, là chất mang và chất treo Ứng dụng chính của carrageenan là trong thực phẩm, đặc biệt với nhóm thực phẩm dạng sữa Ngoài ra, carrageenan được sử

dụng trong các lĩnh vực thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm và các ngành khác (non-food)

Trong thực phẩm:

Công nghệ sản xuất sản phẩm bơ sữa: Carrageenan là chất tạo gel, tạo đặc ,

làm ổn định chất béo/protein

39

• Sản phẩm sữa đặc hoặc sữa có hương: Carrageenan là chất ổn định và tạo

đặc, làm tăng hạn sử dụng (shelf-life) của sản phẩm

• Sữa uống chocolate dạng thanh trùng/tiệt trùng UHT: làm ổn định protein treo

các phần tử cocoa và cải thiện độ nhớt

• Sản phẩm dạng bột: sữa bột uống liền, chocolate kem dạng bột ăn liền,

bánh pudding sữa, nước tráng miệng dạng bột: carrageenan là chất tạo gel, chất

giữ nước, ổn định bọt, chất trương nở

• Ice cream: ngăn chặn quá trình hình thành tinh thể đá, tăng độ đặc cho kem,

tạo sản phẩm có độ nóng chảy thấp, tạo lớp bọt vững chắc trên các loại kem có

rưới hương vị trái cây trên bề mặt tạo cảm giác ngon miệng

• Sản xuất chocolate, phomai mềm (phomai làm từ sữa đã bỏ đi lớp kem) và

phomai kem: tạo cấu trúc Với hàm lượng nhỏ 0.01-0.04% kappa-carrageenan

thêm vào sản phẩm phomai đã tách kem sẽ giúp ngăn chặn được quá trình tách

chất lỏng Tương tự, với hàm lượng carrageenan như trên thêm vào kem đá sẽ

ngăn chặn quá trình tách chất lỏng, kiểm soát cấu trúc và quá trình hình thành

tinh thể 0,01-0,04% kappa-carrageenan có thể treo các phân tử cocoa (cacao)

trong sản phẩm chocolate sữa tạo cấu trúc gel thuận nghịch bền khi không bị lắc

mạnh

• Bia, rượu vang, giấm: giúp tăng nhanh quá trình lắng và cải thiện độ trong

• Trong công nghệ sản xuất các sản phẩm xúc xích, thịt, gia cầm, giăm bông,

thịt muối, và các sản phẩm thịt đóng hộp khác carrageenan là chất kết dính, giữ

ẩm và là tác nhân tạo gel, giữ cho sản phẩm luôn ẩm ướt và ở trạng thái đặc

quánh

• Sản xuất các loại kẹo dẽo, mứt đông: carrageenan tạo cấu trúc cho sản phẩm,

tạo gel, tạo độ đặc chắc cho cây kẹo

• Trong công nghệ sản xuất các sản phẩm tráng miệng, sản phẩm ăn liền

(ready-to-eat) dạng sữa và bánh flan, carrageenan được sử dụng là tác nhân tạo

gel, tạo độ đặc chắc và kéo dài hạn sử dụng (shelf life) của sản phẩm

• Sản xuất bánh mì: kết hợp với tinh bột để giữ ẩm, duy trì cấu trúc xốp, mềm, độ tươi và mùi vị cho sản phẩm trong quá trình lưu trữ,

• Mì nui: cải thiện độ bền của sản phẩm trong suốt quá trình nấu

Bảng II.5: tóm tắt ứng dụng của carrageenan trong các sản phẩm dạng bơ sữa (Guiseley, Stanley và Whitehouse, 1980)

carrageenan

Mức sử dụng (%)

Tráng miệng lạnh đông

Kem đá, kem

sữa Ngăn chặn sự tách của chất lỏng sau khi sữa chua đã đông lại

Kiểm soát hiện tượng tan chảy

Sữa gầy / không

kem dạng lỏng Tạo hình

Sản phẩm sữa tiệt trùng

Kiểm tra calorie Treo, tạo hình Kappa- 0.01 – 0.035 Thực phẩm cho

trẻ em ổn định hệ protein và chất béo

Kappa- 0.02 – 0.04

Gel sữa

Bánh flan hay

món sữa trứng Tạo gel

Kappa- , kappa- + iota- 0.2 – 0.3 Sữa trứng đông

lạnh Tạo đặc, tạo gel

Kappa-,iota-, lamda- 0.2 – 0.5

Trong mỹ phẩm

- Dầu gội: carrageenan được sử dụng để cải thiện độ ổn định của bọt và tạo đặc,