AGAR và ỨNG DỤNG TRONG LĨNH vực THỰC PHẨM(1)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM TIỂU LUẬN KẾT THÚC MÔN MÔN: HOẠT CHẤT BỀ MẶT ĐỀ TÀI: AGAR VÀ ỨNG DỤNG TRONG LĨNH VỰC THỰC PHẨM Giảng viên hướng dẫn: TS PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH Sinh viên thực : HUỲNH THỊ THANH TUYỀN Mã số sinh viên : 18139220 Lớp : DH18HT Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng năm 2022 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC HÌNH ẢNH iii DANH MỤC BẢNG BIỂU iv LỜI MỞ ĐẦU v CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ AGAR 1.1 Nguồn gốc, phân bố 1.1.1 Nguồn gốc 1.1.2 Phân bố 1.1.3 Tình trạng quy định độc tính 1.2 Thu hoạch agar chế biến 1.2.1 Thông tin chung 1.2.2 Thu hái rong biển 1.2.3 Sản xuất truyền thống đại .6 1.3 Cấu trúc phân loại 1.3.1 Khung đường agar .8 1.3.2 Cấu trúc agarose agaropectin 1.3.3 Các thành phần vô agar 11 1.3.4 Phân loại agar 11 1.4 Phạm vi ứng dụng .11 1.4.1 Trong công nghiệp thực phẩm 12 1.4.2 Agar nuôi cấy côn trùng 13 1.4.3 Công thức nuôi cấy mô rau .13 1.4.4 Môi trường nuôi cấy vi sinh vật 14 1.4.5 Ứng dụng agar công nghiệp 14 i Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm 1.4.6 Ứng dụng y dược .15 CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT 16 2.1 Tính chất agar 16 2.1.1 Độ tan 16 2.1.2 Độ nhớt agar .17 2.1.3 Nhiệt độ gel hóa 17 2.1.4 Độ bền gel agar 17 2.1.5 Điểm nóng chảy gel 19 2.2 Cơ chế tạo gel agar 19 2.3 Gel hóa làm tan agar .20 2.4 Điện di gel 23 2.5 Độ gel 23 2.6 Ảnh hưởng việc thêm vật liệu khác đến đặc tính agar .23 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM 25 3.1 Công nghiệp làm bánh .26 3.2 Agar bánh kẹo 27 3.3 Các sản phẩm từ thịt cá 28 3.4 Agar chế biến thực phẩm có hàm lượng chất xơ cao 28 3.5 Các mục đích sử dụng khác .29 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ XU HƯỚNG SỬ DỤNG 30 4.1 Kết luận .30 4.2 Xu hướng .31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 33 ii Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Một số lồi rong sinh trưởng Việt Nam có chứa agar Hình 1.2: (a) Một mẩu Gracilaria khơ, nguồn agar thực vật (b) Các mẩu agar đơng khơ phịng thí nghiệm chiết xuất từ Gracilaria Hình 1.3: Cấu trúc agar hiển thị qua đơn vị lặp lặp lại agarobiose Hình 1.4: Cấu trúc agarose 10 Hình 1.5: Cấu tạo agaropectin 11 Hình 2.1: Ảnh hưởng axit sunfuric natri hydroxit đến độ bền độ pH gel: (a) axit kiềm thêm vào dung dịch agar nóng sau ngừng đun sơi; (b) agar hịa tan nước sơi có chứa axit kiềm .18 Hình 2.2: Ảnh hưởng natri cacbonat đến độ bền độ pH gel (Agar hòa tan nước sơi có chứa natri cacbonat.) 18 Hình 2.3: Biểu đồ nồng độ chất keo ứng suất chảy gel agar, alginate carrageenan Các giá trị ứng suất suất bên trái áp dụng cho gel agar alginate, giá trị bên phải áp dụng cho carrageenan (Từ Nussinovitch cộng sự, 1990c; với cho phép Nhà xuất Đại học Oxford.) 21 Hình 2.4: Ảnh hưởng nồng độ chất keo đến mô đun biến dạng gel agar, alginate carrageenan Các giá trị mô đun biến dạng bên trái áp dụng cho agar alginate, giá trị bên phải áp dụng cho carrageenan (Từ Nussinovitch cộng sự, 1990c; với cho phép Nhà xuất Đại học Oxford.) 22 Hình 3.1: Kem sử dụng công nghiệp làm bánh 27 Hình 3.2: Gel agar nhiều lớp ăn liền 27 iii Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Sự phân bố loài rong chứa agar giới Bảng 1.2: Các cấp agar tùy thuộc vào mục đích sử dụng cuối chất tạo agar sử dụng để sản xuất chúng (từ Armisén 1995) .12 Bảng 4.1: Phân tích so sánh agar dễ hịa tan 32 iv Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm LỜI MỞ ĐẦU Thời đại cơng nghiệp hóa, đại hóa phát triển, nhu cầu sử dụng người dân ngày tăng cao yêu cầu kèm ngày gay gắt Các sản phẩm thực phẩm chứa nhiều phụ gia độc hại, gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng dần thay thực phẩm xanh, an toàn sức khỏe đảm bảo chất lượng công dụng không thua so với sản phẩm tương tự Việt Nam với đa dạng phong phú nguồn lợi rong biển rong nâu, rong đỏ rong lục Trong rong đỏ có lồi có giá trị kinh tế cao Chúng phân bố rộng rãi theo dọc bờ biển nước ta Trong rong đỏ chứa nhiều hoạt chất có giá trị carrageenan rong sụn (Kappaphycus alvarezii, Kappaphycus striatum…), agar rong câu vàng Gracilaria Hiện Việt Nam giới, agar ứng dụng nhiều lĩnh vực khác công nghệ thực phẩm, công nghệ dược, công nghệ vi sinh,… Đặc biệt thực phẩm - chất phụ gia tuyệt vời, với nhiều ưu điểm, dễ sử dụng, từ tự nhiên dễ tìm nguồn nguyên liệu Sự ứng dụng đa dạng lĩnh vực khác agar đặc tính lưu biến thú vị chúng Chúng có khả tạo gel, tạo nhớt, tạo trạng thái, tạo mơi trường phát triển cho vi sinh vật,… Đặc tính lưu biến agar lại phụ thuộc vào đặc tính cấu trúc liên kết agar với ion kim loại, với polysaccharide hay protein khác Vì em chọn đề tài “Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm” để tìm hiểu công dụng tuyệt vời chúng lý chúng ứng dụng nhiều lĩnh vực thực phẩm Em xin gửi lời cảm ơn đến q thầy khoa Cơng Nghệ Hóa Học Thực Phẩm, đặc biệt TS Phan Nguyễn Quỳnh Anh dạy cho em nhiều kiến thức để hiểu chất hoạt động bề mặt đặc biệt với chủ đề lần để em có hội để tìm hiểu sâu chất hoạt động bề mặt ứng dụng thực tiễn Từ học nhiều kiến thức Trong q trình làm khó tránh nhầm lẫn thiếu sót, mong nhận góp ý từ Em xin chân thành cảm ơn v Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ AGAR 1.1 Nguồn gốc, phân bố 1.1.1 Nguồn gốc Agar phát Nhật Bản vào kỷ 17, tên Malayan (chỉ số loại tảo biển agar sản xuất từ chúng) Thuật ngữ tiếng Nhật “kanten” đặt tên nhà sư Phật giáo Trung Quốc, Ingen (l592 - 1673), người nhập quốc tịch Nhật Bản sau năm 1654 Gel agar ăn u thích Phật tử theo phái Thiền kết cấu hương vị đơn giản Thói quen ăn loại chất chiết xuất từ rong biển dạng gel agar có lẽ có từ thời tiền sử nhiều vùng ven biển, thực ngày Vì đặc tính hóa lý bí ẩn, nên quy trình sản xuất agar truyền thống trở nên bí ẩn phức tạp thập kỷ gần Năm 1882, Robert Koch giới thiệu agar môi trường nuôi cấy giới Tiếp theo đời vi khuẩn học, sau ứng dụng Walter Hesse chất thay cho gelatin nuôi cấy vi sinh vật Agar từ trở thành mơi trường vi khuẩn quan trọng Ngày nay, gum Gelrite-gellan sử dụng chất thay phần cho môi trường agar ứng dụng liên quan, đặc biệt để nuôi cấy vi sinh vật ưa nhiệt, gel Gelrite có tính ổn định nhiệt chịu thời gian ủ kéo dài nhiệt độ cao (Lin and Cassida, 1987) Trong số 15000 giống rong biển, có 25 lồi có giá trị thương mại Rong biển phân thành bốn loại chính, dựa sắc tố chúng Đây màu đỏ, nâu, xanh lam xanh lam-xanh lục; có rong biển đỏ nâu nguồn chất keo quan trọng Agar, carrageenan furcellaran tạo thành họ polysaccharide galactose chiết xuất từ tảo đỏ (Rhodophyceae) có cấu trúc chung Chúng khác tỷ lệ D- L-galactose, mức độ mà galactose biến đổi thành dẫn xuất 3,6-anhydro, số lượng vị trí q trình sulfat hóa methyl hóa phần đường riêng lẻ, diện monosaccharide khác, chẳng hạn xylose axit uronic, nhóm axit pyruvic glycerol (Glicksman, 1983; Moirano, 1977) Hàm lượng sulfat sử dụng để phân biệt loại rong biển đỏ Agarose không Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm bao gồm sulfat nào, agaropectin có 3% đến tối đa 10% furcellaran có 8-19% sulfat (Percival, 1972) So với việc sử dụng thực phẩm, việc sử dụng agar phịng thí nghiệm nhiều Hầu giới nhập agar từ Nhật Bản, số nước khác Nhật Bản sản xuất agar Những thành tựu đáng ý nghiên cứu cấu trúc hóa học agar Araki cho thấy polysaccharide trung tính, agarose, thành phần tạo gel hoạt tính agar Sau đó, việc sử dụng agarose agar tinh ngày gia tăng lĩnh vực khoa học Do đó, thơng tin khoa học agarose áp dụng cho gel agar 1.1.2 Phân bố Bảng 1.1: Sự phân bố loài rong chứa agar giới Địa điểm Loài 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 Chile 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, Việt Nam Pterocladia capilacea Ai Cập, Nhật Bản, New Zealand Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm Pterocladia lucida New Zealand Ahnfeltia Liên Xô Agar phân bố tất nơi giới – nơi có sinh trưởng phát triển loài rong đỏ chứa agar, Nhật Bản, Ấn Độ, Trung Quốc, Philippine, Ai Cập, New Zealand, Liên Xơ,… Những chi có chứa agar sản xuất thương mại Gelidium, Gracilaria, Pterocladia Ahnfeltia Hình a: Lồi Gracilaria tenuispititata Hình b: Lồi Gracilaria bangmeiiana Hình c: Lồi Gracilaria arculata Hình d: Lồi Hydropuntia bailiniae Hình 1.1: Một số lồi rong sinh trưởng Việt Nam có chứa agar 1.1.3 Tình trạng quy định độc tính Agar Bộ Hóa chất Thực phẩm Codex III (1981) mơ tả “polygalactoside dạng keo ưa nước khô” chiết xuất từ tảo đỏ thuộc lớp Rhodophyceae Được sản xuất thương mại, agar bán nhiều dạng khác gần không mùi, bao gồm dạng dây, dạng mảnh dạng bột, với nhiều màu sắc từ trắng đến vàng nhạt Nó hịa tan nước sơi Giới hạn tối đa cho phép có Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm mặt tạp chất asen không ppm; tro không 6,5% sở khô; tro không tan axit không 0,5% sở làm khô; dư lượng gelatin để vượt qua thử nghiệm độ tinh khiết; kim loại nặng chì khơng q 10 ppm; chất khơng hịa tan khơng q 1%; hao hụt làm khô không 20% giới hạn tinh bột độ hút nước để đạt thử nghiệm Agar không bị phân hủy đường tiêu hóa người tìm thấy phân động vật người Nó vô hại uống với liều lượng cao Các thí nghiệm dẫn đến kết luận thực cách cho chuột ăn agar 23% theo trọng lượng 70 ngày so sánh kết với chuột ăn chế độ ăn carbohydrate Những phát xác nhận thí nghiệm với thỏ (Hove Herndon, 1957) Agar cấp thực phẩm không gây ung thư cho chuột chuột cho ăn 50000 ppm đường uống 103 tuần, tác dụng mơ bệnh học liên quan tìm thấy Một nghiên cứu khác (HarmuthHoene, 1980) khơng tìm thấy ảnh hưởng đến hấp thu canxi đồng đối tượng người nhận agar cấp thực phẩm mức hàng ngày 22,5 g, cao nhiều so với mức tiêu thụ chất keo hàng ngày 1.2 Thu hoạch agar chế biến 1.2.1 Thông tin chung Nhật Bản nhà sản xuất agar lớn, đứng thứ hai Tây Ban Nha Cùng nhau, họ sản xuất tương đương 70% nguồn cung giới Gần đây, việc trồng tảo đỏ khởi xướng Israel Gelidium nguồn để sản xuất agar truyền thống Nhật Bản, với 24 loài địa phương (Segawa, 1965) Một nguồn khác chi Gracilaria, trở nên quan trọng sau phát minh tiền xử lý kiềm loài tảo đỏ dồi giới (Matsuhashi, 1972; Armisen and Kain, 1995; Murano and Kain, 1995) Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm Hình 2.4: Ảnh hưởng nồng độ chất keo đến mô đun biến dạng gel agar, alginate carrageenan Các giá trị mô đun biến dạng bên trái áp dụng cho agar alginate, giá trị bên phải áp dụng cho carrageenan (Từ Nussinovitch cộng sự, 1990c; với cho phép Nhà xuất Đại học Oxford.) Hàm lượng gum cao gel agar cứng (Hình 2.3 2.4) Meer (1980) báo cáo gia tăng tuyến tính tương tự gel agar, nồng độ gum nâng lên từ đến 2% Cần lưu ý điều kiện chuẩn bị ảnh hưởng đến đặc tính học chưa đo kết nhận biết Các nghiên cứu độ đàn hồi agar mối quan hệ cơng việc phục hồi mơ đun thư giãn tiệm cận tìm thấy Các thông số học khác sử dụng để mô tả tính chất vật lý gel agar hệ số độ cứng tải trọng phá vỡ nứt Thơng tin gel agarose đậm đặc cung cấp nghiên cứu DSC, lưu biến học, tia X NMR Điều quan trọng cần lưu ý hòa tan agar dung dịch axit sôi gây phân hủy đáng kể Độ ổn định gel đạt tốt giá trị pH nhỏ Việc bổ sung 10 mg.l-1 natri cacbonat vào agar có tính axit nhẹ giúp cải thiện độ bền gel 22 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm 2.4 Điện di gel Sự co lại gel agar dẫn đến tượng đồng điện Lượng nước tổng hợp tỷ lệ nghịch với bình phương nồng độ hầu hết nồng độ thực tế Sự đồng gel agar bị ảnh hưởng tập trung thời gian giữ, độ bền gel biểu kiến, hệ số độ cứng, áp suất tổng hàm lượng sulfat (Matsuhashi, 1990) Quá trình tổng hợp tạo học (trong thực phẩm dạng gel gel nghiền nhỏ) dẫn đến cảm giác “ngon ngọt” miệng Mức độ tổng hợp giảm nồng độ gum tăng lên Rõ ràng, áp suất thẩm thấu cao nồng độ gum tăng lên tạo áp suất học (Nussinovitch et al., 1990c) 2.5 Độ gel Các sols agarose khơng màu Dung dịch agar có màu mờ đục đơi vàng Gel agar thường có màu đục mờ, gel agarose thường nhiều Khi đông lạnh, gel agar (ở khoảng 0°C) xẹp xuống không phục hồi giai đoạn gel chúng rã đơng Tuy nhiên, gel nấu lại nấu lại để đạt đặc tính gần giống (Matsuhashi, 1990) 2.6 Ảnh hưởng việc thêm vật liệu khác đến đặc tính agar Ảnh hưởng muối vô đến thời gian cần thiết để đông kết agar đông đề cập kỹ lưỡng tài liệu Kali sulfat chứng minh có tác dụng đẩy nhanh q trình gel hóa nhiều iốt hiệu Các muối sắt sắt (ở ppm) báo cáo làm giảm độ suốt gel agar 1% Natri clorua (muối ăn) làm tăng nhẹ độ bền gel Việc bổ sung đường (lên đến 60%) góp phần tạo nên agar sức mạnh Ảnh hưởng đường (sucrose, glucose, fructose, maltose, galactose, mannose ribose) trình chuyển đổi gel-sol agarose k-carrageenan nghiên cứu (Nishinari et al., 1995) Một mơ hình toán học phát triển để dự đoán nhiệt độ mẫu hình trụ gel agar có chứa sucrose làm nóng lị vi sóng (Padua, 1993) Nhiệt độ mơ hình hóa dựa đặc tính điện mơi gel cơng suất hấp thụ mẫu Sự chứng thực nhiệt độ dự đốn thu cách làm nóng gel hình trụ lị vi sóng gồm 2% agar có chứa 0,40 60% sacaroza Mức độ sacaroza gel ảnh hưởng đáng kể đến cấu hình nhiệt độ xi lanh Các mẫu khơng có sacaroza cho thấy 23 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm hiệu ứng gia nhiệt trung tâm rõ rệt Các mẫu 40% sacaroza cho thấy độ nóng đồng sớm mẫu 60% sacaroza cho thấy bề mặt nóng lên (Padua, 1993) Các báo cáo khác cho thấy sức mạnh tối đa nồng độ đường khác Gel agar tăng cường cách bổ sung LBG (Selby and Wynne, 1973) Nếu natri alginate thêm vào gel agar trước đơng kết, alginate sau liên kết chéo canxi clorua khuếch tán vào gel từ bên Gel agarose-gelatin nồng độ cao có xu hướng tiếp xúc với Các đặc tính hóa lý khác gel bao gồm đặc tính lưu biến gel agarose liên quan đến trọng lượng phân tử, giãn nở nhiệt gel, PMR (cộng hưởng từ proton) đặc tính NMR gel khả tạo màng 24 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Agar phụ gia thực phẩm với liều lượng không hạn chế sử dụng phổ biến Hoa Kỳ coi GRAS (Thường công nhận an toàn) FDA (Cơ quan Quản lý Thực phẩm Dược phẩm) Ở Châu Âu coi phụ gia E406 Sự hiệp lực mô tả xử lý trình tạo gel quan trọng Sức mạnh tổng hợp agar-LBG thể Gelidium Pterocladia agars cải thiện độ cứng kết cấu làm cho hỗn hợp trở nên ngon miệng độ đàn hồi tạo loại bỏ độ giịn, đồng thời làm giảm tổng hợp gel, cho phép gel tiết chất lỏng q trình xử lý, vận chuyển bảo quản Tương tự vậy, agar Gracilaria cho thấy khả phản ứng với đường, làm tăng đặc tính tạo bọt sử dụng với loại đường có hàm lượng đường cao (60% trở lên) mứt Thêm glycerin sorbitol vào gel nước chuẩn bị với agar, làm giảm nước đến mức tránh việc làm khơ gel tiếp xúc với khơng khí với số lượng vừa đủ sản phẩm giữ ẩm Rõ ràng, độ ẩm tương đối khí cao lượng sản phẩm bổ sung phải thấp Nhiệt độ môi trường thay đổi thời gian sử dụng sản phẩm ảnh hưởng đến hành vi Agar khơng có vị phát thực phẩm có hương vị tinh tế Ngược lại, chất tạo gel cần có mặt cation (alginate, canxi cacbonat, kali) để tạo gel nên trộn với thực phẩm có hương vị mạnh để che mùi vị đặc trưng cation Thơng thường agar hịa tan cách thêm từ từ vào nước khuấy Trong sản phẩm ngọt, agar thường trộn trước với phần đường, sau cho vào từ từ sau để tránh vón cục hình thành q trình phân tán Nếu quy trình axit hóa yêu cầu, trình phải diễn tất agar hòa tan nhiệt độ giảm để giảm thiểu rủi ro thủy phân Tuy nhiên, agar có đủ khả chống lại thủy phân đến mức, chất bảo quản thịt yêu cầu khử trùng nồi hấp 121°C, trải qua q trình xử lý thành cơng mà khơng bị thủy phân Hương thơm, đặc biệt hương liệu dễ bay hơi, nên sử dụng giai đoạn cuối trình làm mát, trước đổ khn đóng gói sản phẩm Bằng cách tránh tổn thất bay Trong số ngành công nghiệp, thông thường thêm thành phần tạo màu vào giai đoạn Vì agar sử dụng thực phẩm thành phần phụ (0,5% đến 1,5%) so với 25 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm tổng trọng lượng thành phẩm, đóng góp dinh dưỡng thấp hệ tiêu hóa người khơng hấp thụ Agar cho có tỷ lệ tiêu hóa 10% so với ăn vào Vì lý này, agar sử dụng để chế biến công thức ăn kiêng thực phẩm cho bệnh nhân tiểu đường, không giống pectins, khơng phụ thuộc vào đường để tạo gel Các cơng thức thực cách sử dụng chất làm thay cho đường với agar tạo sản phẩm thực phẩm có hàm lượng calo thấp 3.1 Cơng nghiệp làm bánh Vì gel agar chịu nhiệt độ cao nên chúng sử dụng cơng nghiệp nướng bánh Agar sử dụng chất ổn định nhân bánh, kem, toppings, bánh chiffon, bánh trứng đường sản phẩm tương tự khác Kem lớp phủ bánh đồ bao gồm shortening, chất rắn sữa, chất ổn định, muối hương liệu Những vấn đề độ ổn định loại bỏ cách giảm hàm lượng nước kem cách thêm chất gum để liên kết nước tự Agar chất tạo độ nhớt LBG, alginate, carrageenan, pectin gum karaya sử dụng cho mục đích Kem làm từ: agar 0,35%, muối ăn (NaCl) 0,3%, chất nhũ hóa 0,4%, đường hạt 15,0%, đường phủ (Glasee) 73,0%, thêm đủ nước để hoàn thành 100% Các lớp phủ khác chuẩn bị với agar cách sử dụng số công thức tùy thuộc vào tốc độ đông đặc dự kiến cho lớp phủ Những loại chuẩn bị cách đun sôi agar, sử dụng làm chất ổn định, dung dịch đường, sau thêm đường phủ Việc bổ sung agar làm chất ổn định mức 0,5-1,0%, tùy thuộc vào hàm lượng đường, làm tăng độ nhớt men, kết hợp với glucose đường nghịch đảo, làm thay đổi tính chất kết tinh Lớp men bám dính tốt với bánh rán, dẻo hơn, chống chảy ngăn cản kết dính sản phẩm nướng Chất ổn định cải tiến thu cách trộn agar với tác nhân hoạt tính bề mặt sorbitan este axit béo cao 26 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm Hình 3.1: Kem sử dụng công nghiệp làm bánh 3.2 Agar bánh kẹo Agar sử dụng bánh kẹo nồng độ 0,3-1,8%, làm chất độn kẹo (Hình 3.2) Trong kẹo agar, tinh bột pectin sử dụng với tỷ lệ lớn so với agar, sử dụng rộng rãi dạng bột tính hịa tan độ bền mà mang lại cho sản phẩm Hình 3.2: Gel agar nhiều lớp ăn liền 27 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm 3.3 Các sản phẩm từ thịt cá Agar mức 0,5-2,0% sử dụng trình chuẩn bị sản phẩm thịt cá mềm để tạo gel, loại bỏ tổn thương vận chuyển mơ giịn ngăn ngừa biến dạng kết cấu xảy Agar ưa chuộng gelatin carrageenan có nhiệt độ nóng chảy độ bền gel cao Vào năm 1960, người Nhật xuất khối lớn cá ngừ đóng hộp bảo quản agar sang Tây Âu Gelatin số chất làm đặc tự nhiên khác sử dụng thịt bị đóng hộp (Mueller and Steibing, 1993; Shehata et al., 1994) 3.4 Agar chế biến thực phẩm có hàm lượng chất xơ cao Xu hướng chế độ ăn uống đại tăng cường chất xơ thức ăn cho người kể từ kỷ 19, gia tăng giá trị dinh dưỡng thực phẩm cho người mục tiêu dẫn đến chế độ ăn giàu protein lại nghèo chất xơ nhiều Điều gây giảm khối lượng tiêu hóa, tạo dịch ruột nhỏ hơn, lý gây chứng táo bón ngày tăng người đại, đặc biệt nước phát triển Ngày nay, chất dinh dưỡng tiêu thụ với số lượng thích hợp để cân chế độ ăn uống, giàu chất xơ dinh dưỡng bánh mì nguyên hạt mì ống dạng chất xơ tinh khiết chất keo gum, nên có khả giữ lại hợp chất khác có ruột nước, glucose, protein chất béo tương tác với vi khuẩn đại tràng Chất xơ ăn được định nghĩa phần chất dinh dưỡng khơng tiêu hóa vận chuyển qua đường tiêu hóa đến ruột kết lên men phần khiến phần không lên men với nước, vi khuẩn đường ruột hợp chất khác đào thải Theo định nghĩa này, agar chất ăn có hàm lượng chất xơ hịa tan lớn thực phẩm có Xơ ăn được chia thành hai loại: loại phân loại hịa tan loại hịa tan hồn tồn dung dịch nước trung tính axit 100°C, chẳng hạn chất keo, loại coi khơng hịa tan khơng hịa tan chất hóa học có nguồn gốc từ cellulose cao hàm lượng trường hợp cám ngũ cốc Chúng thể đặc tính sau: 28 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm - Xơ không hịa tan (cellulose) + Có khả giữ nước thấp + Tạo thành hỗn hợp có độ nhớt cao ruột + Lên men phần ruột hệ vi sinh tạo đầy - Xơ hòa tan (hydrocolloids) + Có khả giữ nước cao + Tạo thành hỗn hợp có độ nhớt thấp ruột + Khơng lên men, khơng tạo đầy + Bị phân hủy vi khuẩn coliform ruột kết 3.5 Các mục đích sử dụng khác Agar, carrageenan, sử dụng để thiết kế màng, bao gồm chất kháng sinh tan nước, để phủ kéo dài thời gian bảo quản gia cầm Agar sử dụng sản xuất nước chiết xuất từ bột cá để dùng súp chế phẩm tạo hương vị Mức agar 0,05-0,85% sử dụng để cải thiện độ ổn định đánh giá cảm quan mát mát kem, việc sử dụng không giới hạn agar Agar sử dụng để tạo gel kem sữa để tạo thành vật liệu rắn hịa tan cà phê trà nóng Agar mức 0,05-0,15% sử dụng trình tinh chế rượu vang Có thể tìm thấy nhiều cơng dụng agar sản phẩm ăn chay sức khỏe, ví dụ: chất tạo phồng ngũ cốc, việc chuẩn bị tráng miệng khơng có tinh bột, salad chứa aspic bánh pudding, trái cây, bơ, mứt chất bảo quản 29 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ XU HƯỚNG SỬ DỤNG 4.1 Kết luận Agar loại polymer sinh học có khả tạo gel lớn môi trường nước cho gel loại polymer khác với nồng độ Agar có khả tạo gel với mơi trường nước mà không cần thêm tác nhân tạo gel Đây điểm khác biệt agar Agar có độ bền nhiệt cao, cho phép chịu chế độ trùng 100℃ Dung dịch 1,5% agar tạo gel nhiệt độ từ 32 đến 43℃ nóng chảy 85℃.Vì lý này, hàm lượng tro thấp hàm lượng tro carrageenan, furcelleran (agar Đan Mạch) loại khác Hàm lượng tro tối đa 5% chấp nhận agar thường trì khoảng 2,5-4% Gel agar khơng có mùi vị lạ khơng cần dùng ion tạo gel có vị gắt kali, canxi Agar có tính cố định mùi thực phẩm lâu dài gel nên có tính tương thích mùi làm dậy mùi thực phẩm pha vào Gel agar có tính thuận nghịch tốt làm đơng đun nóng chảy nhiều lần mà giữ tính chất Gel agar suốt, dễ nhuộm màu làm màu cho thực phẩm Gel agar ổn định, khơng kết tủa có mặt ion dương Agar sử dụng sản phẩm thịt, cá gia cầm đóng hộp Nó thích hợp để sử dụng tráng miệng làm từ nước sữa, loại aspic trứng cá muối nhân tạo Các lớp phủ, men kem làm từ đường pha chế với nồng độ đường từ thấp đến cao khơng dính Agar thêm vào bánh kẹo, bao gồm đậu agar, kẹo hạnh nhân, kẹo trám, gel đường ống Nó hoạt động chất ổn định kết cấu kem chất mịn để làm rõ rượu vang, nước trái rượu nho Bên cạnh thực phẩm, sử dụng vi sinh với khối lượng lớn để chuẩn bị mơi trường ni cấy Ở Châu Á, coi thành phần thực phẩm, chất phụ gia, nhiều kỷ với mức tiêu thụ ước tính hàng ngày 1–2 g Các gel hình thành từ từ qua dày, làm tăng cảm giác no Độ nhớt tăng lên kiểm soát hấp thu glucose chất béo kiểm soát cholesterol 30 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm 4.2 Xu hướng Trong suốt thập kỷ qua, nỗ lực thực để thu loại agar có độ dễ hịa tan cao hơn, tức hịa tan nhiệt độ thấp nhiệt độ nước sôi (100°C), với thời gian gia nhiệt thấp trì độ bền gel cao Nói chung, để agar hịa tan hồn toàn độ mạnh gel xác định, quy định hòa tan hồi lưu 20 phút mà thông thường tất agar thực phẩm công nghiệp cho vào dung dịch Người ta biết độ bền gel agar thực phẩm thương mại phụ thuộc vào hàm lượng agarose chúng liên quan đến hàm lượng agaropectin chúng, điều góp phần vào độ bền gel agar Khả hòa tan nhanh agar phụ thuộc vào trọng lượng phân tử agarose, agaros có trọng lượng phân tử từ 240.000 Dalton trở lên, chúng cần thời gian dài để hịa tan cách đun sơi hồi lưu trọng lượng phân tử cao độ lớn chúng cần hịa tan cách tạo áp suất nhiệt độ khoảng 121°C chí cao Trong trường hợp, thu dung dịch agar nhanh gel khử nước xay điện di, thường gọi cấu trúc xerogel, loại ưa nước nhất, dạng thương mại mà agar thực phẩm thường trình bày Nó thu trình xay xát kỹ lưỡng tạo loại bột nở nhiều tiếp xúc nhiều với nước nóng số lượng hạt agar nhiều Việc giảm độ nhớt biểu kiến huyền phù agar nước hòa tan góp phần làm tan nhanh cần lưu ý agaropectin đóng vai trị quan trọng độ nhớt biểu kiến agar, đặc biệt có đủ lượng ion canxi agaropectin khác diện Các liên kết ion làm sai lệch nhiều phép đo thống kê trọng lượng phân tử agar thực phương pháp dựa việc xác định tính nội tại, hình thành đồ tạo tác khơng bị chặn lại cách loại bỏ liên kết ion phương pháp xử lý thích hợp Các liên kết xuất có mặt canxi chí chất kiềm thổ khác Các yếu tố quan trọng khác có ảnh hưởng đến dung dịch nhanh gel khử nước cấu trúc syneresis xerogel, hình thành trình sản xuất agar chủ yếu q trình đặc chất chiết xuất, điện di, đông lạnh-rã đông q trình khác q trình làm khơ xử lý Khả cải thiện độ hòa tan agar áp dụng yếu tố xem xét trước đòi hỏi 31 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm phải đưa cải tiến phương pháp sản xuất mà thực tập đồn cơng nghiệp có cơng nghệ tiên tiến Cuối cùng, dung dịch agar tạo nhanh cách thêm chất xác định trước ép đùn làm khô, chất phụ gia sử dụng cho mục đích gây vấn đề ứng dụng hàng loạt agar Bảng 4.1 cung cấp liệu phân tích so sánh ba loại agar hòa tan nhanh thực cạnh tranh thị trường giới, Hispanagar (Tây Ban Nha), INA (Nhật Bản) Mitsui Sugar (Nhật Bản) Dữ liệu bảng kiểm soát song song phương pháp phân tích giống Bảng 4.1: Phân tích so sánh agar dễ hòa tan 32 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO Tetsujiro Matsuhashi (auth.), Peter Harris (eds.), Agar, Food Gels- Springer Netherlands (1990), trang 1-51 A Nussinovitch (1997), Agar, Hydrocolloid Applications_ Gum technology in the food and other industries, trang 1-18 Wüstenberg, Tanja - Cellulose and cellulose derivatives in the food industry _ fundamentals and applications -Wiley-VCH (2015), trang 2-6 R Armisén and F Galatas, Hispanagar S A., Spain, Agar, Handbook of Hydrocolloids -Woodhead Publishing Ltd (2009), trang 96-105 Ts Đặng Xuân Cường, Ts Đào Trọng Hiếu, Ths Nguyễn Thị Kim Chánh, Ncs Võ Duy Triết, Agar-agar Nguồn gốc, cấu trúc, tính chất lưu biến ứng dụng G Hernández-Carmona, E Hernández-Garibay(2013), Conventional and alternative technologies for the extraction of algal polysaccharides, in Functional Ingredients from Algae for Foods and Nutraceuticals Kevin Philp (2018), Polysaccharide Ingredients, in Reference Module in Food Science Ablett, S., Lillford, P.J., Baghdadi, S.M.A and Derbyshire, W (1978) J Colloid Interface Sci., 67,355-9 Araki, C (1937) Agar-agar III Acetylation of the agar-like substance of Gelidium amansii L J Chem Soc Japan, 58, 1338-50 10 Araki, C (1958) Seaweed polysaccharide, in Proc 4th Int Congo Biochem., Vienna, Pergamon Press, London, pp 15-30 11 Araki, C (1969) Studies on agar skeleton of agaropectin Mem Shijonawate-gakuen Women's Coll.,3,1 12 Araki, C (1980) Carbohydrates of agar, in Jikken Kagaku Koza, vol 22 Chemical Society of Japan, Tokyo, 468-87 13 Armisen, R and Kain, J.M (1995) World-wide use and importance of Graci/aria J Appl Phycol.,7(3), 231-43 14 Chirapart, A., Ohno, M., Ukeda, H et al (1995) Chemical compositions of agars from a newly reported Japanese agarophyte, Gracilariopsis lemaneiformis J Appl Phycol., 7(4), 359-65 33 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm 15 Dea, I.C.A., McKinnon, A.A and Rees, D.A (1972) Tertiary and quaternary structure in aqueous polysaccharide systems which model cell wall cohesion: reversible changes in conformation and association of agarose, carrageenan and galactomannans J Mol Bioi 68, 153-72 16 FDA (1972) GRAS Food Ingredients: Agar-Agar, PB 221-225, NTIS, US Department of Commerce, Washington, DC 17 FDA (1980) Agar-Agar, 21 CFR 184.1115, No 57,912,15, US Department of Commerce, Washington, DC 18 Food Chemicals Codex III (1981) Agar, National Academy Press, Washington, DC, pp 11-12 19 Glicksman, M (1969) Gum Technology in the Food Industry, ch 8, Academic Press, New York, pp 199-266 20 Glicksman, M (1983) Food Hydrocolloids, vol 2, Seaweed Extracts, CRC Press, Boca Raton, FL, pp 63-73 21 Guiseley, K.B., Stanley, N.F and Whitehouse, P.A (1980) Carrageenan, in Handbook of Water-Soluble Gums and Resins (ed R.L Davidson), McGraw-Hill, New York, pp 5-11 22 Hayashi, A., Kinoshita, K., Kuwano, M et al (1978) Studies of the agarose gelling system by the fluorescence polarization method Polym J., 10(5), 48594 23 Hayashi, K and Okazaki, A (1970) 'Kanten' Handbook, Korin-shoin, Tokyo, pp 1-534 24 Hirase, S (1957) Chemical constitution of agar-agar XIX Pyruvic acid as a constituent of agar-agar Identification and estimation of pyruvic acid in the hydrolysis of agar Bull Chem Soc Japan, 30, 68-70 (Chern Abstr.52, 9479i) 25 Kohyama, K., Ishikawa, Y., Nishinari, K et al (1989) An automatic measurement of gel melting point Sci Aliments, 9(2), 227-37 26 Matsuhashi, T (1972) Firmness of agar gel, with respect to heat energy required to dissociate cross linkage of gel, in Proc 7th Int Seaweed Symp (ed T Nishizawa), University of Tokyo Press, Japan, p 460 27 Matsuhashi, T (1974) Processing Method of Tokoroten and Agar from Seaweeds Japanese Patent No 739750 34 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm 28 Matsuhashi, T (1990) Agar, in Food Gels (ed P Harris), Elsevier Applied Science, London, pp 1-53 29 Meer, W (1980) Agar, in Handbook of Water-soluble Gums and Resins (ed R.L Davidson), McGraw-Hill, New York, pp 7.2-7.14 30 Moirano, A.L (1977) Sulfated seaweed polysaccharides, in Food Colloids, ch (ed H.D Graham), Avi Publishing, Westport, CT 31 Morris, E.R and Norton, I.T (1983) Polysaccharide aggregation in solutions and gels, in Aggregation Processes in Solution (eds W Jones and J Gormally), Elsevier, Amsterdam 32 Morris, V.J (1986) Gelation of polysaccharides, in Functional Properties of Food Macro-molecules (eds J.R Mitchell and D.A Ledward), Elsevier, Amsterdam, pp 121-70 33 Mueller, W.D and Steibing, A (1993) Suitability of plant and animal gelIing agents for manufacture of canned corned beef Fleischwirtschaft, 73(11),130711 34 Murano, E and Kain, J.M (1995) Graci/aria and its cultivation J Appl Phycol, 7(3),245-54 35 Newton, L (1951) Seaweed Utilization, Sampson Low, London, pp 107- 36 Nussinovitch, A., Kaletunc, G., Normand, M.D et al (1990a) Recoverable work vs asymptotic relaxation modulus in agar, carrageenan and gellan gels J Texture Studies, 21, 427-38 18 37 Nussinovitch, A., Kopelman, 1.1 and Mizrahi, S (1990b) Evaluation of force deformation data as indices to hydrocolloid gel strength and perceived texture Int J Food Sci Technol.25, 692-8 38 Nussinovitch, A., Kopelman, 1.1 and Mizrahi, S (199Oc) Effect of hydrocolloid and minerals content on the mechanical properties of gels Food Hydrocolloids, 4(4),257-65 39 Nussinovitch, A and Peleg, M (1990) Strength-time relationship of agar and alginate gels J Texture Studies, 21, 51-60 35 Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm 40 Nussinovitch, A., Peleg, M and Normand, M.D (1989) A modified Maxwell and a nonexponential model for characterization of the stress relaxation of agar and alginate gels J Food Sci., 54, 1013-16 41 Padua, G.W (1993) Microwave heating of agar gels containing sucrose J Food Sci 58(6), 1426-8 42 Percival, E (1972) Chemistry of agaroids, carrageenans and furcellaran J Sci Food Agric., 23, 933-40 43 Rees, D.A (1969) Structure, conformation and mechanism in formation of polysaccharide gels and networks, in Advances in Carbohydrate Chemistry and Biochemistry (eds M.L Wolform and R.S Tipson), Academic Press, New York, pp 267-232 44 Segawa, S (1965) Genshoku Nippon Kaiso Zukan (Natural-Color Picture Book of Marine Seaweeds), Hoikusha, Tokyo 45 Seip, W.F (1974) Specifications and experience in the use of bacteriological grade agar-agar by a leading manufacturer of dehydrated media, in Proc 8th Int Seaweed Symp., Bangor, Wales, August 17-24 46 Shehata, HA., Shalaby, M.T and Hassan, A.M (1994) Gelatin and some other natural thickening agents for use in canned corned beef J Food Sci Technol India, 31(4), 298-301 47 Smith, F and Montgomery, R (1959) The Chemistry of Plant Gums and Mucilage, Reinhold, New York, p 426 48 Tashiro, Y., Mochizuki, Y., Ogawa, H et al (1996) Molecular weight determination of agar by sedimentation equilibrium measurements Fisheries Sci 62(1), 80-3 49 Yanagawa, T (1942) Kogyo-tosho, Tokyo, pp 1-352 50 Yaphe, W and Duckworth, M (1972) The relationship between structures and biological properties of agars, in Proc 7th Int Seaweed Symp (ed T Nishizawa), University of Tokyo 36 ... kết agar với ion kim loại, với polysaccharide hay protein khác Vì em chọn đề tài ? ?Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm” để tìm hiểu công dụng tuyệt vời chúng lý chúng ứng dụng nhiều lĩnh vực thực. .. agar tùy thuộc vào mục đích sử dụng cuối chất tạo agar sử dụng để sản xuất chúng (từ Armisén 1995) .12 Bảng 4.1: Phân tích so sánh agar dễ hịa tan 32 iv Agar ứng dụng lĩnh vực thực. .. vật 14 1.4.5 Ứng dụng agar công nghiệp 14 i Agar ứng dụng lĩnh vực thực phẩm 1.4.6 Ứng dụng y dược .15 CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT 16 2.1 Tính chất agar 16