Agar là phycocolloid đầu tiên phát hiện (giữa thế kỷ 17), (Nhật Bản). Có nhiều tên gọi khác nhau. Ví dụ: Kanten (Nhật Bản), Dongfen (Trung Quốc).
Agar có nhiều trong tế bào vây trụ của các loại rong đỏ (loại Rhodophyceae). Có nhiều trong các loại Gelidium, Gracilaria, Pterocladia, Ahnfeltia Hàm lượng agar trung bình của rong Đỏ trên thế giới dao động từ 20 - 40%.Trong khi đó thì rong Đỏ của Việt Nam chứa từ 24 - 45% khối lượng rong khô.
34 trang |
Chia sẻ: vietpd | Lượt xem: 9260 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Agar-Carrageenan, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Mục lục
1.Agar
1.1.Tổng quan ……………………………………………………………………………...3
1.1.1.Nguồn gốc…………………………………………………………………………....3
1.1.2.Cấu tạo……………………………………………………………………………….4
1.1.3.phân loại…………………………………………………………………….………..6
1.1.4.Tính chất……………………………………………………………………………...6
1.2. Sản xuất………………………………………………………………………………..7
1.2.1.Nguyên liệu sản xuất………………………………………………………………....7
1.2.2.Qui trình sản xuất…………………………………………………………………….8
1.3.Cơ chế tạo gel…………………………………………………………………………..9
1.4.Các yếu tố ảnh hưởng đến cấu trúc gel agar…………………………………………..10
1.5.Ứng dụng……………………………………………………………………………...10
2.Carrageenan
2.1.Tổng quan …………………………………………………………………………….13
2.1.1.Nguồn gốc…………………………………………………………………………...13
2.1.2.Cấu tạo………………………………………………………………………………14
2.1.3.Tính chất…………………………………………………………………………….15
2.2.Phân loại…………………………………………………………………….…………16
2.3. Sản xuất………………………………………………………………………………17
2.3.1.Nguyên liệu sản xuất………………………………………………………………..17
2.3.2.Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng………………………………………….18
2.3.3.Qui trình sản xuất…………………………………………………………………....21
2.4.Cơ chế tạo gel………………………………………………………………………....22
2.5.Ứng dụng………………………………………………………………………………26
3.So sánh agar và carrageenan………………………………………………………….....32
4.Tài liệu tham khảo……………………………………………………………………....33
Phụ lục bảng và hình
Bảng 1.1.1.Sự phân bố của các agar trên thế giới…………………………………………..3
Bảng 1.1.2.Sản lượng agar trên thế giới……………………………………………………4
Bảng 1.2.1.Thành phần hóa học của nguyên liệu…………………………………………..7
Bảng 1.5.1.Một số loại agar thương mại…………………………………………………..12
Bảng 2.2.1.Độ hòa tan của carrageenan trong các dung môi……………………………...15
Bảng 2.2.2.Thành phần của carrageenan trong các loại rong……………………………..16
Bảng 2.3.1.Thành phần hóa học của nguyên liệu…………………………………………18
Bảng 2.3.2 Sự thay đổi hàm lượng prôtêin theo tháng trong năm………………………...19
Bảng 2.4.1.Cấu trúc gel của các loại carrageenan………………………………………...25
Bảng 2.5.1 Thành phần sản phẩm Fruit-flavoured water dessert jelly……………………27
Bảng 2.5.2 Thành phần sản phẩm Cooked ham with 30% added brine………………….28
Bảng 2.5.3 Thành phần sản phẩm Vinaigrette-style salad dressing………………………28 Bảng 2.5.3 Loại và thành phần carrageenan trong các sản phẩm thực phẩm…………….29 Bảng 2.5.4 Thành phần sản phẩm Typical ice cream mix………………………………..29 Bảng 2.5.5 Loại và thành phần carrageenan trong các sản phẩm sữa……………………30 Bảng 3.1. So sánh cơ chế tạo gel của agar và carrageenan………………………………32
Hình 1.2.1.Cấu tạo agar…………………………………………………………………...4
Hình 1.2.2.Cấu tạo agarose………………………………………………………………..5
Hình 1.2.3.Cấu tạo của agaropectin……………………………………………………….6
Hình 1.3.1.Cơ chế tạo gel của agar…………………………………………………….….9
Hình 1.5.1 Sản phẩm mứt trái cây………………………………………………………..11
Hình 1.5.2 Sản phẩm thịt………………………………………………………………....11
Hình 1.5.3 Sản phẩm kẹo………………………………………………………………...12
Hình 2.1.1 sự phân bố carrageenan trên thế giới ………………………………………...14
Hình 2.1.2 Rong đỏ……………………………………………………………………....14
Hình 2.1.3.Sự chuyển hóa cấu trúc các loại carrageenan…………………………….….14
Hình 2.1.4. Cấu trúc carrageenan………………………………………………………..15 Hình 1.3.1.Tương tác của carrageenan và protein………………………………………16
Hình 2.4.1.Cấu trúc gel kappa……………………………………………………….…..22
Hình 2.4.2.Cơ chế tạo gel của kappa…………………………………………………….22
Hình 2.4.3.Cơ chế tạo gel của carrageenan……………………………………………...22
Hình 2.4.4 Ảnh hưởng của nồng độ muối KCl tới nhiệt độ tạo gel và nóng chảy carrageenan
Hình 2.4.5 Ảnh hưởng của nồng độ KCl lên độ cứng của gel Kappa ( 1.5% ).................24
Hình 2.4.6 So sánh cấu trúc gel của Kappa và Iota...........................................................25 Hình 2.4.7 Các chất đồng tạo gel......................................................................................26
Hình 2.4.7 Gel properties of mixtures of kappa and iota carrageenans………………….26
Hình 2.4.8 Sự tương tác Kappa carrageenan-kappa casein milk protein………………..27
1.Agar:
1.1.Tổng quan:
1.1.1.Nguồn gốc:
Agar là phycocolloid đầu tiên phát hiện (giữa thế kỷ 17), (Nhật Bản). Có nhiều tên gọi khác nhau. Ví dụ: Kanten (Nhật Bản), Dongfen (Trung Quốc).
Agar có nhiều trong tế bào vây trụ của các loại rong đỏ (loại Rhodophyceae). Có nhiều trong các loại Gelidium, Gracilaria, Pterocladia, Ahnfeltia …Hàm lượng agar trung bình của rong Đỏ trên thế giới dao động từ 20 - 40%.Trong khi đó thì rong Đỏ của Việt Nam chứa từ 24 - 45% khối lượng rong khô.
Bảng 1.1.1.: Sự phân bố của các agar trên thế giới
Loài
Địa điểm
Gelidiella acerosa
Nhật Bản, Ấn Độ, Trung Quốc
Gelidium amansii
Nhật Bản, Trung Quốc
Gelidium cartilagineum
Mỹ, Mexico, Nam Phi
Gelidium lớp sừng
Nam Phi, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Morocco
Gelidium liatulum
Nhật Bản
Gelidium lingulatam
Chilê
Gelidium pacificum
Nhật Bản
Gelidium pristoides
Nam Phi
Gelidium sesquipedale
Bồ Đào Nha, Morocco
Gracilaria spp.
Nam Phi, Philippines, Chile, Trung Quốc, Ấn Độ, Hoa Kỳ
Pterocladia capilacea
Ai Cập, Nhật Bản, New Zealand
Pterocladia Lucida
New Zealand
Ahnfeltia plicata
Liên Xô
Bảng 1.1.2: Sản lượng agar trên thế giới (1980)
Quốc gia
Sản lượng (tấn)
Hàn Quốc
11,308
Chilê
7,100
Tây Ban Nha
5,000
Nhật Bản
4,000
Philippines
1,470
Mêxico (1977)
1,200
Argentina
1,200
Bồ Đào Nha
1,100
Morocco
1,000
1.1.2.Cấu tạo:
Agar là một sulfat polysacarit được tách ra từ các loài tảo đỏ (Gelidium sp, Gracilarta)
Gồm D-galactose và L-galactose .
Liên kết với nhau theo kiểu Beta- 1.3 D-galactose và Beta-1.4 L- galactose .
Hình1.1.1.Cấu tạo agar
Gồm 2 thành phần chủ yếu:
- Agarose là thành phần tạo gel chính của gar, có khoảng 1/10 các đơn vị galactose bị ester hóa. Hàm lượng agarose đóng vai trò quan trọng đối với điện tích của to àn phân tử và đối với tính chất của gel như: độ bền, độ đàn hồi, nhiệt độ tạo gel, nhiệt độ nóng chảy của gel. Là một polysaccharide trung tính,chiếm số lượng nhiều (50 – 90%) cấu tạo mạch chính: b-D galactopyranose và 3,6-anhydro-a-L-galactopyranose liên kết xen kẽ nhau bằng liên kết b-1,4 và a-1,3. Nó tạo nên tính đông của agar.
- Mạng lưới của agarose gel có chứa xoắn kép hình thành từ tay trái gấp ba xoắn.Những xoắn kép được ổn định bởi sự hiện diện của các phân tử nước bị ràng buộc bên trong các khoang xoắn kép. Ở bên ngoài, nhóm hydroxyl cho phép agar kết hợp lên đến 10.000 phân tử nước để tạo suprafibers.
Hình 1.1.2.Cấu tạo agarose
- Agaropectin là một polysaccharide tích điện âm,các phân tử ngắn hơn agarose và số lượng ít hơn.Cấu trúc của nó là mạch nhánh và bị sunfat hóa.Nó là thành phần không tạo gel, có mức độ este hóa lớn hơn agarose, ngoài ra còn có acid pyruvic..Làm cho agar có tính nhầy.Nếu có một cầu nối giữa 2 sulfat gel sẽ trong hơn, cầu nối này thường không bền, dễ bị phá hủy nếu tiếp xúc với các hóa chất tạo phức EDTA, ehxametaphotphat , tripolyphotphatnatri...
Hình 1.1.3.Cấu tạo của agaropectin
1.1.3.Phân loại :
Tùy thuộc vào tỉ lệ khối lượng agar/nước trong quá trình hòa tan mà các nhà sản xuất chia
làm 2 loại agar khác nhau:
- Agar thông thường:cần tỉ lệ agar/nước khoảng 1/30-1/32 khối lượng thì quá trình hòa tan mới đạt được tối ưu
- Agar tan nhanh(QSA-quick soluble agar):cần tỉ lệ agar/nước khoảng 1/20-1/25 khối lượng thì quá trình hòa tan mới đạt được tối ưu
1.1.4.Tính chất :
Agar có dạng bột màu trắng hay vàng nhạt,không mùi hay có mùi nhẹ đặc trưng,không vị.Vì vậy nó không làm ảnh hưởng đến mùi vị dặc trưng của sản phẩm
Tính tan:
Agar không tan trong nước lạnh, tan một ít trong ethanol amine và tan được trong nước nóng. Agar có khả năng hòa tan với lượng nước 30 – 50 lần khối lượng, lượng agar trong nước trên 10 % sẽ tạo nên một hỗn hợp sệt.
Agar thong thường và agar tan nhanh có tỉ lệ agar/nước khác nhau trong quá trình hòa tan điều này dẫn đén sự khác nhau về mức đọ hòa tan của agar trong nước
Sự tạo gel của agar
Quá trình tạo gel xảy ra khi làm lạnh dung dịch agar. Dung dịch agar sẽ tạo gel ở nhiệt độ khoảng 40 - 50°C và tan chảy ở nhiệt độ khoảng 80-85°C.
1.2.Sản suất:
1.2.1.Nguyên liệu:
Rong Gracilaria
Ở Việt Nam có rong câu chỉ : Gracilaria tenuistipitata
Zhang & Abbot
Hàm lượng chất béo:
Acid béo no (62.18%)
Acid béo không no (37.82%)
Bảng 1.2.1 : Thành phần hóa học của nguyên liệu
Tên thành phần hóa học
% khối lượng
Chất khô
13,20 ± 0,22
Tro
23,90 ± 0,20
Agar thô
22,30 ± 0,20
Đường khử
2,79 ± 0,22
1.2.2.Qui trình sản xuất :
Bột agar
Lạnh đông
Đánh tan và làm khô
Sấy
Tẩy trắng
Ép loại bỏ nước
Rửa
Nấu chiết
Tạo gel đông
Bã
Xử lý kiềm
Lọc
T = 600C
1 giờ
NaOH 6%
1-1.5 giờ, tỉ lệ Nước : rong =20:1
PH=8.5, T = 1020C
Dịch lọc
KCl 0.06%
Gracilaria
Nghiền
T = -15 đến -180C
Độ ẩm 20-22% ;T=600C
tốc độ gió; 15-20m/s,5-6h
24 h
Cacl2 0.05%
Na2S2O3 ( 2% kl tảo khô)
1.3. Cơ chế tạo gel :
Gel agar có tính thuận nghịch về nhiệt. Khi đun nóng polymer tạo thành một khối, khi dung dịch nguội đi ( nhiệt độ khoảng 40-500C ) các chuỗi sẽ bao lấy nhau và liên kết với nhau từng đôi một bằng liên kết hydro để tạo thành chuỗi xoắn kép, giai đoạn tiếp theo là sự tổ hợp các chuỗi xoắn kép lại với nhau, tạo ra một mạng lưới không gian ba chiều nhốt các chất khô bên trong do số lượng liên kết hydro rất lớn. Ngoài các liên kết hyđrô, cấu trúc gel vững chắc nhờ các nút mạng chứa liên kết ion nội phân tử, nên gel agar rất cứng và vững chắc.
Hình 1.3.1.Cơ chế tạo gel của agar
Quá trình hình thành gel và độ ổn định của gel bị ảnh hưởng bởi hàm lượng aga và khối lượng phân tử của nó. Kích thước lỗ gel khác nhau phụ thuộc vào nồng độ agar, nồng độ agar càng cao kích thước lỗ gel càng nhỏ. Khi làm khô gel có thể tạo thành một màng trong suốt, bền cơ học và có thể bảo quản lâu dài mà không bị hỏng.
Hình 1.3.2: Cấu trúc gel của aga
Khả năng tạo gel phụ thuộc vào hàm lượng đường agarose. Sự có mặt của ion sunfat làm cho gel bị mờ, đục. Do đó tránh dùng nước cứng để sản xuất. Chúng có khả năng giữ mùi vị, màu, acid thực phẩm cao trong khối gel nhờ nhiệt độ nóng chảy cao (85 -90°C). Gel agar chịu được nhiệt độ chế biến 100°C, pH 5–8, có khả năng trương phồng và giữ nước.
Không dùng agar trong môi trường pH < 4 và có nhiều chất oxy hóa mạnh. Agar có thể tạo đông ở nồng độ thấp, đây là tính chất quan trọng được ứng dụng nhiều trong chế biến thực phẩm.
1.4.Các yếu tố ảnh hưởng đến gel agar :
1.4.1.Nhiệt độ:
- Trong môi trường trung tính, aga không chịu ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ
- Trong môi trường acid, aga sẽ biến đổi mạnh khi nhiệt độ thay đổi.
1.4.2.Các thành phần khác có mặt trong gel:
- Khả năng tạo gel tăng lên nếu sử dụng sacchrose và gum chiết từ hạt bồ kết bagai và bị giảm nếu có mặt tinh bột.
- Thành phần aga/gelatin rất quan trọng. Dung dịch chứa 1% aga và 4% gelatin có nhiệt độ chảy khối gel là 90oC nhưng nếu lượng gelatin là 8% thì mạng gelatin sẽ hình thành và hệ gel sẽ bị yếu đi, dễ chảy hơn và nhiệt độ chảy gel chỉ còn 40oC.
1.5.Ứng dụng
Agar được sử dụng trong sản phẩm mứt trái cây thay thế cho pectin nhằm làm giảm hàm lượng đường trong sản phẩm
Hình 1.5.1 Sản phẩm mứt trái cây
Agar thường được bổ sung trong sản phẩm mứt trái cây nhằm cải thiện cấu trúc gel của mứt, trong trường hợp pectin thương phẩm có khả năng tạo gel kém, hoặc điều kiện môi trường không tối ưu ( hàm lượng đường nhỏ hơn 50% ), hàm lượng chất khô không cao, PH > 4.
Nhưng agar thường tạo cấu trúc gel cứng, dòn, không có độ mềm dẻo, do đó thường dùng chất đồng tạo gel là pectin.
Thay thế gelatin trong một số sản phẩm thịt và cá :
Hình 1.5.2 Sản phẩm thịt
Trong sản xuất kẹo :
Aga là một chất tạo gel rất tốt, thông thường aga được sử dụng với hàm lượng 1-1,5% khối lượng so với lượng đường trong hỗn hợp kẹo.
Do gel agar bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và acid nên người ta cho aga vào hỗn hợp kẹo khi nhiệt độ khoảng 60oC và trước khi cho acid vào hỗn hợp. Điều kiện tối ưu cho quá trình tạo gel là pH = 8-9.
Hình 1.5.3 Sản phẩm kẹo
Jelly được sản xuất từ loại aga có polysaccharid mạch ngắn. Aga không được hấp thu vào cơ thể trong quá trình tiêu hoá do đó aga được sử dụng sản xuất các loại bánh kẹo chưa ít năng lượng.
Aga còn được sử dụng vào môi trường nuôi cấy vi sinh vật.
Ngoài ra còn được sử dụng trong các sản phẩm yoghurt, sữa chocolate,
Tuy nhiên, aga giữ mùi không tốt lắm nhạy cảm với acid và bề mặt khó bảo quản nên trong một số trường hợp, aga được thay thế bằng các chế phẩm tinh bột hay pectin.
Ưu điểm khi sử dụng agar:
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 v à tạo gel: 400°C đông đặc, 800°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 trương hợp nồng độ đường cao, agar có thể có các nội phản ứng làm tăng lực bền gel.
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 acide (trừ trường hợp môi trường pH < 4)
Không màu, không vị nên không ảnh hưởng đến vị tự nhiên của sản phẩm
Bảng 1.5.1 Một số loại agar thương mại
Tên
Chỉ số
Cách sử dụng
Nhiệt độ tạo gel
pH trong dung dịch 1.5% aga
Tạp chất
Phân tích ICP
Ca
Mg
K
P
Na
Aga
A 1296
6-12 g/l
32-35
7.0-7.5
2-5%
0.3
0.1
0.01
0.01
0.5
AgagelTM
A 3301
3.5-5 g/l
26-28
7.2-7.7
4-5%
0.25
0.06
0.04
0.08
1.05
Aga loại A
A 4550
6-12 g/l
26-28
7.2-7.7
5-6%
0.01
0.01
0.1
0.17
1.8
Aga loại E
A 4675
5-10 g/l
26-28
7.5-8.0
3-4%
0.02
0.02
0.07
0.13
1.2
Aga loại M
A 4800
5-11 g/l
34-36
7.0-7.5
3-6%
0.09
0.14
0.07
0.01
1.4
Agaose
A 6560
6-10 g/l
26-30
7.0-8.0
<1%
—
—
—
—
—
Aga Bacteriological
A 6686
6-12 g/l
32-39
6.5-7.5
3-7%
0.17
0.09
0.80
—
3.1
Aga tinh sạch
A 7321
6-12 g/l
30-35
6.5-7.0
2.0%
0.02
0.01
0.01
0.01
0.35
Aga có chiều dài gel lớn
A 9799
4-8 g/l
34-37
6.5-7.0
3-4%
0.03
0.00
0.07
0.09
0.72
PhytagelTM
P 8169
1.5-2.5 g/l
27-31
6.5-7.0
9.5%
0.85
0.35
1.70
0.15
0.45
Hướng phát triển mới:
Các nhà sản xuất luôn mong muốn sản xuất được aga có khả năng tạo gel tốt nhưng cũng có cả khả năng hòa tan tốt hơn. Cụ thể là người ta đang nghiên cứu để thu nhận aga có thể hòa tan mà không cần đun nóng dung dịch lên đến 1000C. Điều này sẽ cho phép việc sản xuất thực phẩm với những thành phần không có khả năng chịu được nhiệt độ trên 850C. Song song đó, aga có độ bền gel cao hơn sẽ chiếm thành phần thấp hơn, vì aga là một trong những nguyên liệu mắc nhất. Nói chung đang có xu hướng làm tăng độ bền gel bằng cách tăng khối lượng phân tử trung bình và giảm hàm lượng sulfat có trong aga dùng trong công nghiệp. Tuy nhiên các loại aga này lại cần thời gian đun nóng ở nhiệt độ sôi để có thể hòa tan hoàn toàn.
2. Carrageenan (E407):
2.1. Tổng quan :
2.1.1.Nguồn gốc:
Được sử dụng hơn 600 năm trước đây, chiết xuất từ rêu Irish moss (Loài rong đỏ Chondrus crispus) tại một ngôi làng trên bờ biển phía Nam Ireland trong một ngôi làng mang tên Carraghen. Vào những năm 30 của thế kỷ XX, carrageenan được sử dụng trong công nghiệp bia và hồ sợi. Cũng trong thời kỳ này những khám phá về cấu trúc hóa học của carrageenan được tiến hành mạnh mẽ.
Sau này, carrageenan được chiết xuất từ một số loài rong khác như Gigartina stelata thuộc chi rong Gigartina. Nhiều loài rong khác cũng được nghiên cứu trong việc chiết tách carrageenan để ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Ngày nay, sản xuất công nghiệp carrageenan không còn giới hạn vào chiết tách từ Irish moss, mà rất nhiều loài rong đỏ thuộc ngành Rhodophyta đã được sử dụng. Những loài này gọi chung là Carrageenophyte. Qua nhiều nghiên cứu, đã có hàng chục loài rong biển được khai thác tự nhiên hay nuôi trồng để sản xuất carrageenan.
Hình 2.1.1 sự phân bố carrageenan trên thế giới Hình 2.1.2 Rong đỏ
2.1.2.Cấu tạo:
Carrageenan là một polysaccharide của galactose–galactan. Ngoài mạch polysaccharide chính còn có thể có các nhóm sulfat được gắn vào carrageenan ở những vị trí và số lượng khác nhau. Vì vậy, carrageenan không phải chỉ là một polysaccharid đơn lẻ, có cấu trúc nhất định mà là các galactan sulfat. Mỗi galactan sulfat là một dạng riêng của carrageenan và có ký hiệu riêng. Ví dụ: λ – , κ –, ι –, ν – carrageenan.
Trong quá trình chiết tách, do tác động của môi trường kiềm các μ-,ν-,λ-carrageenan dễ chuyển hóa thành κ-, ι-, θ- carrageenan tương ứng. Các carrageenan có mức độ sulfat hóa khác nhau, thí dụ κ–carrageenan (25 % sulfat), ι–carrageenan (32 % sulfat), λ–carrageenan (35 % sulfat). Các sản phẩm này đã được thương mại hóa, chiếm vị trí quan trọng trong thị trường polysaccharide.
Hình 2.1.3 Sự chuyển hóa cấu trúc carrageenan
Là một hỗn hợp phức tạp của ít nhất 5 loại polymer .
Cấu tạo từ các gốc D-galactose và 3,6-anhydro D-galctose liên kêt nhau bằng liên kêt β-D (1-4) và α-D (1-3)galactosid luân phiên nhau.
Hình 2.1.4. Cấu trúc carrageenan
2.1.3 Tính chất :
Độ tan:
Carrageenan tan trong nước nhưng độ tan của nó phụ thuộc vào dạng, nhiệt độ, pH, nồng độ của ion và các chất tan khác.
Nhóm có cầu nối 3,6-anhydro không ưa nước, do đó khó tan trong nước.
Nhóm không có cầu nối thì dễ tan hơn.
Bảng 2.1.1 Độ hòa tan của carrageenan trong các dung môi
Solubility
Kappa
Iota
Lambda
20° C water
Không
Tan
Tan
80° C milk
Tan
Tan
Tan
20° C milk
Không
Không
Thickens
Độ nhớt:
Độ nhớt của các dung dịch carrageenan phụ thuộc vào nhiệt độ, dạng, trọng lượng phân tử và sự hiện diện của các ion khác trong dung dịch. Khi nhiệt độ và lực ion của dung dịch tăng thì độ nhớt của dung dịch giảm. Các carrageenan tạo thành dung dịch có độ nhớt từ 25 – 500 Mpa, riêng κ –carrageenan có thể tạo dung dịch có độ nhớt tới 2000 Mpa.
Sự liên quan tỷ lệ thuận giữa độ nhớt và trọng lượng phân tử của carrageenan có thể mô tả bằng công thức cân bằng của Mark-Houwink như sau:
[η] = K(Mw)α
Trong đó:
η: độ nhớt
Mw: trọng lượng phân tử trung bình
K và α: hằng số phụ thuộc vào dạng của carrageenan và dung môi hòa tan
Tương tác giữa carrgeenan và protein:
Đây là một trong những tính chất quan trọng của carrageenan và cũng là đặc trưng cho tất cả các chất tạo gel cũng như các chất không tạo gel là xuất hiện phản ứng với protein. Phản ứng này xảy ra nhờ các cation có mặt trong các nhóm protein tích điện tác dụng với nhóm sulfat mang điện âm của carrageenan và có tính quyết định đến độ bền cơ học của gel. Trong công nghiệp sữa, nhờ vào tính chất liên kết với các protein trong sữa mà carrageenan được sử dụng (với nồng độ 0,015 – 0,025 %) làm tác nhân để ngăn chặn sự tách lỏng và làm ổn định các hạt coca trong sữa sôcôla.
Hình 2.1.5 Tương tác giữa carrageenan và protein
2.2. Phân loại:
Bảng 2.2.2 Thành phần của carrageenan trong các loại rong
Loại rong
Thành phần
Chondrus
Kappa và lambda
Rong sụn Alvarezii
Kappa
Eucheuma denticulatum
Iota
Gigartina skottbergii
Kappa và ít lambda
Sarcothalia crispata
Kappa và lambda
2.2.1.Kappa carrageenan : 1 loại polymer của D-galactose-4-sunlphat và 3,6-anhdro D-galactose. Gồm 25% gốc sulfat và 34% liên kết 3,6-anhdro D-galactose.
2.2.2.Iôta carrageenan : tương tự κ- ngoại trừ 3,6-anhydro D-galactose bị sunfate hóa ở C số 2. Gồm 32% gốc sulfat và 30% liên kết 3,6-anhdro D-galactose.
2.2.3.Lambda carrageenan : có monomer hầu hết là các D-galactose-2-sunlphat (lk 1,3) và D-galactose-2,6-disunlphat. Gồm 35% gốc sulfat và không có liên kết 3,6-anhdro D-galactose.
2.3.Sản xuất :
2.3.1.Nguyên liệu : Rong sụn
Ngành: Rhodophyta
Lớp : Rhodophyceae
Phân lớp: Florideophycidae
Bộ: Gigartinales
Họ: Areschougiaceae
Hình 2.3.1 Chondros Crispus
2.3.2. Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng :
2.3.2.1. Thành phần hoá học:
Thành phần hoá học của rong sụn luôn thay đổi phụ thuộc trạng thái sinh lý, thời gian sinh trưởng điều kiện sồng (cường độ bức xạ, thành phần hoá học của môi trưòng).
Trong Rong Sụn hàm lượng nước chiếm 77-91% còn lại và phần trăm chất khô. Trong chất khô chứa chủ yếu là gluxit, prôtêin, chất khoáng, lipip, sắc tố, e