ALGINATE và ỨNG DỤNG ALGINATE TRONG LĨNH vực y SINH, THỰC PHẨM

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM ĐỀ TÀI MÔN HOẠT CHẤT BỀ MẶT ALGINATE VÀ ỨNG DỤNG ALGINATE TRONG LĨNH VỰC Y SINH, THỰC PHẨM GVHD: TS PHAN NGHUYỄN QUỲNH ANH SVTH: ĐỒN AN LÊ PHÚ Mã lớp_DH18HT Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2022 18139149 MUC LỤC MỤC LỤC HÌNH MỤC LỤC BẢNG Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm LỜI MỞ ĐẦU Hiện này, đất nước chuyển hướng sử dụng hợp chất có nguồn gốc thiên nhiên để ứng dụng vào thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm y sinh Các hợp chất thiên nhiên nguồn cung cấp phân tử có đa dạng lớn cấu trúc hoạt tính sinh học Các cấu trúc khung phân tử thiên nhiên sinh tổng hợp xếp nhóm chức cấu trúc cho phép dự đoán phát triển hình thành cấu trúc phân tử trình tiến hóa thực vật, động vật vi sinh vật để tạo hiệu tối ưu điều chỉnh chức sinh học Nói cách khác thiên nhiên cung cấp đầu mối điều kiện cấu trúc cần thiết biểu hoạt tính sinh học khác Sự đa dạng cấu trúc hóa học hợp chất thiên nhiên có liên quan đến đa dạng sinh học nguồn gốc thiên nhiên Hiện nay, hợp chất thiên nhiên có nguồn gốc thiên nhiên đóng góp 50% cho thị trường giới Trong đó, Alginate loại polymer sinh học chiết từ tảo nâu sử dụng nhiều lĩnh thực phẩm, y sinh.… Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ ALGINATE 1.1 Lịch sử nghiên cứu alginate Alginate loại polymer sinh học biển phong phú giới loại polymer sinh học nhiều thứ hai giới sau Cellulose Nguồn Alginate chủ yếu tìm thấy thành tế bào gian bào rong nâu biển (thuộc họ Rhaeophyceae), tảo bẹ Macrocystis pyrifera, Nodosum Ascophyllum loại Lamminaria nhiều rong nâu Ở dạng muối Alginate Trong rong Nâu (Sagassum) có chứa hợp chất quan trọng Alginic Alginic polysaccharide có tính axit, loại axit khó hịa tan Từ Alginic thơng qua phản ứng với kiềm tạo nên số hợp chất từ Alginic Sau tạo muối làm thay đổi tính tan hịa tan hợp chất tự nhiên có nhiều cơng dụng Alginate Natri muối Alginic với Natri, cho Alginic tương tác với kiềm hóa trị I NaOH, Na 2CO3 Na2HPO4, Na2SO3, … Alginate Canxi muối Alginic với Ca 2+ cho Alginic tương tác với CaCl 2, CaCO3, Ca(OH)2,… Alginate amonium muối Alginic với NH4+ cho Alginic tương tác với NH4OH kiềm amonium khác Năm 1881, Stanford người phát Alginic axit – axit hữu có tảo nâu, có trọng lượng phân tử từ 32.000-200.000 Năm 1975, Booth viết lịch sử công nghiệp Alginate dựa theo kết nghiên cứu Stanford Ternley tiến hành tách chiết Alginate thô Orkey vào năm 1923 từ cơng nghệ sản xuất Alginate dùng cho đồ hộp rau đời Sau cơng ty đặt tên Kelp Products Corp đến năm 1929 tái thành lập có tên công ty Kelco (Kelco Company) Tại Anh, Alginate sản xuất mạnh mẽ sớm vào năm 1934 – 1939 Còn Na Uy, Alginate sản xuất sau chiến tranh giới thứ II Đến năm 1981 sản xuất Alginate lan sang nhiều nước giới, có 17 nhà máy nước khác sản xuất Alginate (Na Uy, Pháp, Nhật, Mỹ, Canada, Tây Ban Nha, Chilê, Liên Xô cũ Ấn Độ) Hai công ty sản xuất Alginate lớn giới Kelco Company Mỹ Công ty công nghiệp sản xuất Alginate UK, với sản lượng 70% mức sản lượng giới Tiếp theo đến công ty ProTan A/S Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm Na Uy, công ty Nhật, Pháp Sản xuất Alginate Trung Quốc tăng năm gần đây, sản lượng trung bình khoảng 7.000 – 8.000 năm Các sản phẩm Alginate sử dụng rộng rãi nhiều nghành công nghiệp như: ngành dệt 50%, thực phẩm 30%, giấy 6%, que hàn 5%, y dược phẩm 5%, công nghệ sinh học lĩnh vực khác 4% Alginate phụ gia thiếu kỹ thuật in màu vải Trong công nghiệp thực phẩm thường địi hỏi loại Alginate phải có khả tạo gel tạo nhũ cao, ví dụ để chế biến Surimi giả trứng cá Caviar người ta thường phải sử dụng loại Alginate có tỷ lệ M/G ≤ 1,0 1.2 Định nghĩa alginate Alginate loại polymer sinh học chiết lọc từ tảo nâu, bao gồm Laminaria hyperbored, Laminaria digitata, Laminaria japonica, Ascophyllum nodosum, Macrocystis pyrifera cách thêm dung dịch kiềm NaOH Phần chiết lọc NaCl; CaCl thêm qua màng lọc Muối alginate chuyển hóa từ alginic acid cách hịa tan HCl Để tính khiết, ta hịa tan nước vào alginate Sau sấy khơ, nồng độ alginate khoảng 22-30% cho A nodosum 25-45% cho L Tổng hợp từ vi khuẩn tạo alginate với nhiều cấu trúc hóa học tính chất vật lý alginate có tảo Alginate từ vi khuẩn sản xuất từ Azotobacter Pseudomononas Tổng hợp alginate cách khác phân nhiều nhóm :tổng hợp từ chất nền; trùng hợp chuyển sửa màng tế bào chất… Alginate muôi acid alginic với polymer -1,4-D-Manuroic acid (M) -1,4-L-Guluronic acid (G) Nó tồn dạng sợi, hạt hay bột màu trắng để nâu Được dùng chất tạo đơng, chất ổn định chất tạo gel, chất nhũ hóa Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm Hình Rong biển Asco-phyllum nodosum Hình Rong biển Macrocystis pyrifera Laminaria hyperbored 1.3 Hình 1 Rong biển Laminaria digitata Hình Rong biển Cấu trúc alginate Theo Fischer Dorfel, Alginate họ polysaccharide ion âm mặt thẳng, copolymer acid (G) Các khối cấu tạo gốc G liên tiếp với gốc M xen kẻ gốc G với gốc M: (M-M-M-G-G-G),(M-G-M-G-M-G) [5] Alginates chiết nguồn khác tỉ lệ M/G khác biệt liên quan đến độ dài khối 200 alginate sản xuất Nồng độ khối G L hyperborean 60% alginate có sẵn thương mại nằm vùng 14-31% Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm ` Hình 1 Cấu trúc hóa học khối M, khối G khối xen kẽ alginate - Chiều dài Block.[7] Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm Hình Chiều dài khối M khối G 1.4 Phân loại: • • - Theo nguồn khai thác: Alginate sản xuất từ rong biển: Phaeophyceae Laminaria Alginate tổng hợp từ Pseudomonas aeruginosa Azotobacter vinelandi Theo phân loại muối: Sodium alginate Công thức phân tử: (C5H7O4COONa)n INS (mã só quốc tế phụ gia thực phẩm): INS 401[3] Khối lượng phân tử sodium alginates thương mại khoảng vùng 32000 400000 g/mol Mối quan hệ thông số Mark – Houwink cho sodium alginate dung dịch 0.1M NaCl 25oC có hệ số K=2.10-3 =0.97, độ nhớt động học (m L/g) Mv độ nhớt trung bình phân tử (g/mol) Độ nhớt dung dịch alginate tăng pH giảm, pH vùng 3-3.5, nhóm carboxylate khung xường alginate hình thành proton hóa liên kết hydro Tăng khối lượng phân tử cải thiện tính chất vật lý Tuy nhiên, dung dịch alginate hình thành hạt có khối lượng phân tử cao độ nhớt cao, gây khó khắn việc xử lý 10 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm a) lớn Tương ứng với lượng cacbon dioxit sinh từ 16,5 đến 19,5 % khối lượng tính theo chất khơ Bảng Chỉ tiêu lý hóa potassium alginate 1.5.4.6 Các tiêu vi sinh Tên tiêu Mức Tổng số vi sinh vật hiếu khí, x 103 CFU/g, không lớn Tổng số nấm men nấm mốc, x 102 CFU/g, không lớn Coliform, MPN/g Khơng có Salmonella, CFU/25 g Khơng có Tên tiêu Mức Tổng số vi sinh vật hiếu khí, x 103 CFU/g, khơng lớn Bảng Chỉ tiêu vi sinh potassium alginate 16 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CỦA ALGINATE 2.1 Tính chất vật lí Alginate polymer có tính acid yếu, không màu, không mùi, không tan nước dung mơi hữu Là chất có tính hút nước, trương nở ngâm nước Alginate dạng muối tan nước, độ nhớt dung dịch phụ thuộc vào trọng lượng phân tử lượng ion muối Khác với agar, dung dịch alginate không đông lại làm lạnh đông Việc làm lạnh đông tan dung dịch Na-alginate có mặt ion Ca2+ làm tăng độ nhớt dung dịch Muối alginate kim loại alkali, amonia, amin có khối lượng phân tử thấp, tan nước nóng hay nước lạnh, muối hóa trị II hay III khơng tan Các dung dịch alginate nhớt, có thuộc tính phụ thuộc vào tỉ suất M/G, khối lượng phân tử, diện điện phân dung dịch Độ nhớt giảm nhiệt độ tăng, bị ảnh hưởng nhẹ độ pH từ 4-10 Dung dịch độ pH từ 5-10 ổn định lâu nhiệt độ phịng 2.2 Tính chất hóa học • • - Tính chất alginate với kim loại có hóa trị I: Dễ bị cắt acid, kiềm mạnh, nhiệt độ, enzyme Khi tương tác với acid hữu tách alginic tự Dễ hịa tan nước, tạo thành dung dịch có độ keo nhớt, độ dính cao Khi làm lạnh khơng đơng, khơ suốt có tính đàn hồi Tính chất alginate với kim loại hóa trị II: Có độ cao Có khả tạo màu tùy theo kim loại Khơng hịa tan nước Khi ẩm dẻo (gel alginate), khơ có độ cứng cao khó thấm nước, tỷ trọng thấp.[10] 2.3 Tính chất tạo màng 17 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm Alginate có khả tạo màng tốt Các màng dẻo, đàn hồi, chịu dầu khơng dính Màng thuộc nhóm polysacharide có khả ngăn oxi chất béo thấm qua ức chế tượng oxi hóa chất béo thành phần khác thực phẩm Bên cạnh màng cịn giảm thất ẩm lượng nước màng bốc trước thực phẩm nhằm tăng thời gian sử dụng làm tăng chất lượng sản phẩm Màng bao ăn sử dụng để làm giảm tác hại q trình chế biến gây Màng bao vừa kéo dài thời gian sử dụng, Vừa ngăn mát lượng ẩm sử di chuyển chất tan, phản ứng oxi hóa 2.4 Độ nhớt Khi hịa tan Alginate vào nước chúng ngậm nước tạo dung dịch nhớt Độ nhớt phụ thuộc vào chiều dài phân tử Alginate Ngoài ra, cách xếp phân tử Alginate ảnh hưởng đến độ nhớt Trong số trường hợp gia tăng nồng độ thấp với diện số chất như: CaSO4, CaCO3 Ion canxi liên kết với Alginate tạo liên kết chéo phân tử gia tăng, làm gia tăng trọng lượng phân tử độ nhớt Độ nhớt: Khi hòa tan Alginate vào nước ngậm nước tạo dung dịch nhớt, độ nhớt tỉ thuận với vào chiều dài phân tử Alginate.[6] Nồng độ Độ nhớt Thấp Trung bình Cao Rất cao 0.25 15 21 27 0.5 17 41 75 110 0.75 33 93 245 355 58 230 540 800 1.5 160 810 1950 3550 375 2100 5200 8750 Bảng Độ nhớt Alginate, mPa.S (Broorkrield, 20rpm, 20oC) 2.5 Độ hòa tan Alginate chiết từ tảo nâu Ascophyllum nodosum Như độ hòa tan alginic acid nước với giá trị pH 2.3 alginic acid tan phần Độ hòa tan 18 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm Alginate phụ thuộc vào giá trị môi trường pH Theo nhà nghiên cứu Arne Haug độ hòa tan alginate thấp pH 2.3.[1] Hình Biểu độ so sánh độ hòa tan giá trị p H từ – 2.6 Tính tạo sệt Sử dụng loại nước sốt, syrup kem Thêm Alginate làm kem không nhớt tạo bề mặt để bao gói với vỏ plastic Nhũ tương dầu mayonnaise, salad gia vị có khả phân lớp thành dầu nước tạo sệt với Alginate Sodium Alginate khơng hữu dụng nhũ tương dạng axit axit alginic khơng hịa tan tạo thành môi trường axit Propylene glycol alginate (PGA) dùng bền với điều kiện axit nhẹ Alginate cải thiện cấu trúc, hình dạng lấp lánh yogurt, PGA dùng tạo bền cho protein sữa điều kiện axit Một vài loại nước đục trong, người ta thêm sodium Alginate PGA (nếu môi trường axit) để cản trở sư lắng huyền phù.[8] 2.7 Sự hóa dẻo Các tính chất học màng bao phân hủy đươc cải thiện cách làm dẻo mạng lưới polymer với chất hóa dẻo, thường khơng bay trộn 19 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm lẫn với polymer Các mục tiêu chất hóa dẻo tăng thể tích tự tính linh động phân tử polymer, giảm lực phân tử mang lại tính linh hoạt, giảm độ giòn, cải thiện chống va đập xé rách, điều chỉnh dòng chảy vật liêu phủ Hơn nữa, chất hóa dẻo phải có đặc tính hịa tan với polymer hệ dung mơi (để ngăn chất hóa dẻo tách polymer trình ứng dụng lớp phủ), có nhiệt độ sơi cao thay đổi tính chất vật lý học chất Các yếu tố khác chất dẻo phải giữ lại hỗn hợp lâu, ổn định cao, không bay quan trọng mùi chất không làm ảnh hưởng tiêu cực đến tính chất màng Việc hóa dẻo phụ thuộc điều kiện môi trường nhiệt độ, độ ẩm Việc bổ sung chất hóa dẻo vào màng alginate quan trọng ảnh hưởng tính chất học màng Nhà nghiên cứu so sánh việc bổ sung chất hóa dẻo vào màng alginate: Glycerine sodium lactate dẫn đến màng alginate có đàn hồi so với sorbitol Khả tương thích sinh học.[6] 2.8 Khả tương thích sinh học Alginate có khả tương thích sinh học, cịn tranh luận chế phẩm Alginate Khả tương thích sinh học phụ thuộc nhiều độ tinh khiết Ví dụ, Alginate ảnh hưởng đến nhiều vấn đề nhà nghiên cứu báo cáo rằng, Alginate có nồng độ M cao G khả sinh miễn dịch mạnh 10 lần Alginate có G cao Alginate chiết xuất từ nguồn tự nhiên nên có tạp chất khác kim loại nặng, nội độc tố, hợp chất polyphenlic Độ tinh khiết Alginate quan trọng từ tách triết sản phẩm để có độ tinh khiết cao mà khơng có phản ứng ứng nhiều cấy ghép mơ cho động vật hay gây viên nhiễm, gây độc.[6] Vì vậy, việc alginate tinh khiết qua nhiều bước quy trình chiết xuất để đạt đến độ tinh khiết cao 20 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG ALGINATE TRONG LĨNH VỰC Y SINH, THỰC PHẨM 3.1 Ứng dụng y sinh Vai trò alginate dược phẩm chất làm dày, tạo hạt gel, ổn định hệ, alginate có vai trị đáng kể điều khiển giải phóng hoạt chất thuốc Dạng bào chế uống thường dùng sử dụng alginate để ứng dụng dược phẩm, sử dụng alginate dạng gel dùng phân phối thuốc(Phân phối thuốc đề cập đến phương pháp tiếp cận, công thức, kỹ thuật sản xuất, hệ thống bảo quản công nghệ liên quan đến việc vận chuyển hợp chất dược phẩm đến vị trí mục tiêu để đạt hiệu điều trị mong muốn) ngày phát triển Phần mô tả tiến gần sử dụng alginate hay dẫn xuất chúng việc kiểm soát điều khiển phân phối thuốc 3.1.1 Phân phối cho thuốc dạng có khối lượng phân tử thấp Gel alginate có khảo sát cho phân phối thuốc có khối lượng phân tử thấp hữu ích cho liên kết bậc bậc thuốc alginate điều tiết lượng hoạt chất thuốc khỏi Gel Alginate loại nanoporous (có kích thích lỗ xấp xỉ 5nm), nên dễ dàng phân chia phân tử nhỏ Ví dụ, giải phóng flurbiprofen từ gel alginate oxy hóa phần, liên kết ngang mặt ion gần hoàn thành 1,5 Tuy nhiên, kết hợp vào hạt hình thành từ phần alginate bị oxy hóa với diện ion canxi axit adipic dihydrazide (phối hợp liên kết chéo ion liên kết cộng hóa trị) dẫn đến việc giải phóng kéo dài việc gia tăng số liên kết chéo giảm trương Việc phân phối có kiểm sốt chống ung thư đạt sử dụng phần gel alginate bị oxy hóa Nhiều loại thuốc nạp vào gel dựa alginate đóng gói theo hay đồng thời, giúp phóng thích hoạt chất thuốc theo cách Ví dụ, methotrexate (khơng tương tác với alginate) giải phóng nhanh chóng khuếch tán, doxorubicin có gắn với alginate, giải phóng sau phân ly Hạt gel có tính chất ưa nước kị 21 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm chuẩn bị để sửa đổi việc giải phóng thuốc kỵ nước muộn Alginate ghép với polycaprolactone (PCL) liên kết chéo với ion canxi để phân phối theophylline có kiểm sốt, thuốc mẫu tan nước Chiều dài chuỗi PCL kỵ nước kiểm soát hành vi trương nở hạt gel PCL làm chậm q trình giải phóng theophylin Qúa trình giải phóng thuốc hồn tất vịng hạt alginate-g-PCL/Ca2+, vịng theophylin Q trình giải phóng thuốc hồn tất vịng hạt alginate-g-PCL/Ca2+, hạt alginate/Ca 2+ Sự giải phóng bền vững theophylline đạt từ vi cầu nano alginate kết hợp với ống nano cacbon (CNT) Việc bổ sung CNT nâng cao ổn định học gel, mà không ảnh hưởng đến cấu trúc hình thái vi cầu khơng có độc tính tế bào quan sát, cho thấy ứng dụng tiềm người vận chuyển giao hàng đến ruột Thị trường thuốc protein phát triển nhanh chóng đa dạng thuốc protein có sẵn phát triển ứng cử viên để phân phối thuốc protein, protein đưa vào công thức dựa alginate theo điều kiện tương đối nhẹ giúp giảm thiểu lượng denatura chúng, gel bảo vệ chúng khỏi bị thối hóa phát hành họ Một loạt chiến lược nghiên cứu để kiểm sốt tốc độ giải phóng protein từ gel alginate Nói chung, tỷ lệ giải phóng protein từ alginate gel nhanh chóng, độ xốp ưa nước vốn có chất gel.[6] 3.1.2 Băng vết thương Việc điều trị vết thương cấp tính mãn tính nhu cầu báo chí nhiều khía cạnh y học, dựa alginate băng vết thương cung cấp nhiều tính ưu việt Băng vết thương dạng tradi (ví dụ, gạc) cung cấp chủ yếu chức rào cản - giữ cho vết thương khô cách cho phép bay dịch tiết vết thương ngăn chặn xâm nhập mầm bệnh vào vết thương Ngược lại, đại băng (ví dụ, băng alginate) tạo mơi trường ẩm cho vết thương tạo điều kiện chữa lành vết thương Alginate băng gạc thường sản xuất liên kết chéo ion dung dịch alginat với ion canxi để tạo thành gel, fol hạ thấp cách xử lý để tạo thành xốp đông khô (tức bọt), băng vải không dệt dạng sợi Alginate băng dạng khô hấp thụ 22 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm chất lỏng vết thương để gel lại, sau đó, gel cung cấp nước cho vết thương khơ, điều chỉnh vi mơi trường ẩm sinh lý giảm thiểu tình trạng nhiễm khuẩn vết thương Chức thúc đẩy hình thành mơ hạt, biểu mơ hóa nhanh chóng chữa bệnh Nhiều loại váy alginate khác bao gồm AlgicellTM (Khoa học da liễu) AlgiSite MTM (Smith & Nephew), Comfeel PlusTM (Coloplast), KaltostatTM (ConvaTec), SorbsanTM (Phịng thí nghiệm UDL) TegagenTM (3M Healthcare) có bán thị trường Gel alginate giải phóng yếu tố có nguồn gốc từ tế bào mơ đệm có hiệu việc đẩy nhanh tốc độ đóng vết thương giảm hình thành sẹo lợn phẫu thuật cấp tính vết thương Kết hợp bạc vào băng alginate tăng hoạt động kháng khuẩn cải thiện liên kết lực với elastase, ma trận metalloproteases-2 (MMP-2), cytokine tiền viêm (ví dụ, TNF-, IL-8) Các bổ sung bạc vào băng alginate tăng cường khả chống oxy hóa Các sợi alginate liên kết chéo với ion kẽm đề xuất cho băng vết thương, ion kẽm tạo điều hịa miễn dịch tác dụng chống vi khuẩn, tăng cường tế bào sừng di cư gia tăng mức độ tăng trưởng nội sinh Hỗn hợp alginate, chitin / chitosan fucoidan gel báo cáo cung cấp vết nứt môi trường chữa lành ẩm chuột, với việc dễ dàng sử dụng loại bỏ.[6] Hình Miếng gạc cầm màu vết thương chiết xuất rong biển HETIS CALCIUM ALGINATE 3.2 Ứng dụng thực phẩm 23 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm 3.2.1 Màng bọc thực phẩm Hiện có thử thách liên quan đến sản phẩm thịt, gia cầm hải sản hạn sử dụng Chúng ta đồng ý giảm hàm lượng nước dẫn đến cấu trúc, màu hương vị; oxi hóa bị hóa nâu, … Trong nghiên cứu, Earle et al thiết kế công thức cách phủ lớp alginate thương mại lên Các sản phẩm thịt, hải sản gia cầm ngâm vào dung dịch algin carbonhydrate phân tán nước bao gồm đường mono disaccharide hồ hóa với dung dịch CaCl 2-CMC (Việc bổ sung CMC vào bể CaCl2 để giảm thời gian tạo gel) Các nhà nghiên cứu Lazarus, West, Oblinger, Palmer; Williams, Oblinger, West nghiên cứu ảnh hưởng đến thịt cừu thịt bò Mặc dù phủ calcium alginate hoạt động rào cản độ ẩm, trì hoạt độ thấp bề mặt với tác dụng CaCl làm hàm lượng vi sinh vật thấp Lớp phủ giúp ổn định màu thịt, đạt cảm quan thịt ban đầu chưa phủ lớp Màng phủ giúp hạn chế bị oxi hóa, chế biến tăng độ mềm thịt.[4] Các tổn thất chất lượng sản phẩm phomat diễn thời gian bảo quản tóm tắt nhiễm vi sinh vật, độ ẩm giảm hương vị 24 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm 3.2.2 Sản xuất kem Một hợp chất axit Alginic có tên Lamizell muối kép Natri Canxi với tỷ lệ định Lamizell tạo độ nhớt đặc biệt có khả kích thích ăn ngon miệng, quan tâm sản xuất thực phẩm Sodium Alginate dùng số thực phẩm để hạn chế tăng trọng Ví dụ: 1g Sodium Alginate cung cấp 1.4 Kcal Trong sản xuất kem, axit Alginic dùng làm chất ổn định kem, làm cho kem mịn có mùi thơm, chịu nóng tốt, thời gian khuấy trộn lúc sản xuất ngắn.[6] Sodium Alginate dùng làm chất bảo vệ kem lạnh với tác dụng sau: - Ngăn ngừa tạo tinh thể đá băng - Ức chế hoàn toàn tạo thành tinh thể Lactose - Nhũ hóa cầu béo - Làm bền bọt - Tạo độ nhớt cho kem - Tạo gel, có khả giữ nước cho kem - Làm cho kem không bị tan chảy Với thực phẩm có độ axit cao khơng thể dùng Hình Cấu trúc ổn định kem 3.2.3 - Phô mai Các tổn thất chất lượng sản phẩm mát diễn thời gian bảo quản tóm tắt nhiễm vi sinh vật, độ ẩm, phát triển 25 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm hương vị khơng mong muốn khơng mong muốn khác tính chất cảm quan Điều quan trọng cần nhấn mạnh việc bổ sung thêm canxi với mục liên kết chéo bước thiết yếu lớp phủ mát chứa canxi Các lớp phủ màng ăn được ứng dụng nghiên cứu số loại mát làm bao bì hệ thống để ngăn ngừa tổn thất chất lượng Zhong cộng điều tra hiệu suất ba vật liệu phủ (tức natri alginat, chitosan, phân lập protein đậu nành) với bốn ứng dụng khác phương pháp mát mozzarella Kết cho thấy mẫu phủ alginate có chất lượng tốt chất lượng tổng thể khả thấm ướt tốt bề mặt sản phẩm Lucera, Mastromatteo, Conte, Zambrini, Faccia, Del Nobile chứng minh hoạt tính kháng khuẩn kali sorbat, natri benzoat, canxi lactat canxi ascorbate, kết hợp thành lớp phủ alginate sử dụng để phủ mát mozzarella, tương tự Sự khác biệt phát sinh từ quan điểm cảm tính Kavas, Kavas Saygili củng cố lớp phủ hỗn hợp alginate-whey lớp phủ cô lập protein gừng EO thu - mát kashar với độ axit thấp cao mức độ béo.[4] Q trình đơng tụ sữa sản xuất phô mai, giọt chất béo nước bị vào mạng lưới protein ba chiều hoạt động vật liệu độn Do đó, hạt chất béo đóng vai trị quan trọng kết cấu mai cách truyền độ mềm mịn kem độ nhờn cho phơ mai Do đó, khó để sản xuất phơ mai béo mà lại có hương vị, kết cấu tốt đặc tính cảm quan khác tương đương với phơ mai có chất béo đầy đủ Trong số số phương pháp sử dụng để sản xuất phơ mai giảm chất béo, sử dụng chất thay chất béo phương pháp phổ biến Chất thay chất béo sử dụng để bắt chước đặc điểm chức cảm quan chất béo Chất thay chất béo carbohydrate, protein lipid hỗn hợp chúng Alginate sử dụng kết hợp với chất thay chất béo khác lecithin, guar gum, gum arabic, gum tragacanth, carrageenans, pectin, β –glucan… để cải thiện kết cấu thực phẩm chế biến chất béo cách giữ lại độ ẩm dẫn đến nâng cao chất lượng cảm quan sản phẩm phô mai.[4] 26 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm Hình 3 Phơ mai 3.2.4 Mayonnaise Trên giới, nhà nghiên cứu sản phẩm thực phẩm giàu chất béo tìm kiếm loại carbohydrate có nguồn gốc từ tự nhiên để giảm hàm lượng calo ăn vào Do sản phẩm giàu chất béo sử dụng nhiều gây nguy tim mạch, máu nhiễm mỡ, điển hình sản phẩm sốt mayonnaise, nhà nghiên cứu lựa chọn sodium alginate carbohydrate dùng để thay chất béo đồng thời chất ổn định cấu trúc, alginate truyền calo vào thức ăn (1,4 calo/g) [4] Bên cạnh đó, việc bổ sung sodium alginate giảm bám dính sản phẩm vào bao bì, gây cản trở trình bảo quản sử dụng [2] Hình Mayonnaise 27 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm 3.2.5 Sữa chua Trong số sản phẩm sữa chua, sodium alginate giúp cho cấu trúc ổn định cách tạo cấu trúc không gian Đồng thời làm bền cấu trúc cách liên kết với nước cấu trúc để ngăn chặn hình thành tinh thể băng Hình Cấu trúc ổn định sữa chua 28 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm CHƯƠNG IV KẾT LUẬN Alginate polymer anion tự nhiên thường thu từ rong biển nâu, nghiên cứu rộng rãi sử dụng cho nhiều lĩnh vưc y sinh, thực phẩm tính tương thích sinh học nó, độc tính thấp Các lớp phủ màng trì chất lượng kéo dài thời gian sử dung trái cây, rau, thịt, gia cầm Ngoài Alginate hydrogel điều chế phương pháp liên kết ngang khác hình thành giống cấu trúc mô sống ứng dụng lĩnh vực y sinh cấy ghép tế bào, chữa lành vết thương, băng vết thương Đất nước ngày phát triển, nhu cầu người tăng nên Vì Alginate tiếp tục phát triển với nhiều hứa hẹn cho tương lai 29 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm TÀI LIỆU THAM KHẢO Arne Haug and Bjorn Larsen _Norwegian Institute of Seaweed _Acta Chemica Scandinavica 1963_The Solubility of Alginate at Low Ph Effect of Sodium Alginate Addition on Physical Properties of Rennet Milk Gels Bal Kumari Sharma Khanal1 & Bhesh Bhandari & Sangeeta Prakash1 & Nidhi Bansal 2017_Food Biophysics DOI 10.1007/s11483-017-9470-y Tiêu Chuẩn Quốc Gia: TCVN 12101-3:2017 (Xuất lần 1): PHỤ GIA THỰC PHẨM – Axit Alginic Các Muối Alginat Tiêu Chuẩn Quốc Gia: TCVN 12101-1:2017 (Xuất lần 1): PHỤ GIA THỰC PHẨM – Axit Alginic Các Muối Alginat Alginate-Based Edible Films and Coatings for Food Packaging Applications_Tugce Senturk Parreidt, Kajetan Müller and Markus Schmid_Chair of Food Packaging Technology, TUM School of Life Sciences Weihenstephan, Technical University of Munich, Weihenstephaner Steig 22, 85354 Freising, Germany Alginate: Properties and biomedical applications Kuen Yong Leea,b, David J Mooneya,∗ a School of Engineering and Applied Sciences and Wyss Institute, Harvard University, Cambridge, MA 02138, United States b Department of Bioengineering and Institute for Bioengineering and Biopharmaceutical Research, Hanyang University, Seoul 133-791, South Korea Tin tức Khoa học_Ứng Dụng Phụ Gia Alginate thực phẩm_Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên https://sciencevietnam.com/kien-thuc-ve-alginate-acid Surfactant effects on alginate microspheres Lucy S.C Wan, Paul W.S Heng and L.W Chan _ Department of Pharmacy National University of Singapore, IO Kent Ridge Cre.scent, Singapore 0511 (Singapore) 10 Môn Phụ Gia Thực Phẩm: Alginate_Trường Đại Cơng Nghiệp Thành Phố Hồ Chí MInh 30 ... bước quy trình chiết xuất để đạt đến độ tinh khiết cao 20 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG ALGINATE TRONG LĨNH VỰC Y SINH, THỰC PHẨM 3.1 Ứng dụng y sinh Vai trò alginate. .. LỤC BẢNG Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm LỜI MỞ ĐẦU Hiện n? ?y, đất nước chuyển hướng sử dụng hợp chất có nguồn gốc thiên nhiên để ứng dụng vào thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm y sinh Các... sử dụng loại bỏ.[6] Hình Miếng gạc cầm màu vết thương chiết xuất rong biển HETIS CALCIUM ALGINATE 3.2 Ứng dụng thực phẩm 23 Alginate Ứng dụng lĩnh vực y sinh, thực phẩm 3.2.1 Màng bọc thực phẩm