tìm hiểu về cấu trúc, tính chất, chức năng và ứng dụng của alginate

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LỚP 02DHTP1 - THỨ – TIẾT 9, 10 HÓA HỌC THỰC PHẨM Đề tài Tìm hiểu cấu trúc, tính chất, chức ứng dụng củaAlginate GVHD: NGUYỄN THỊ THU SANG SVTH: Phạm Thị Quỳnh: 2005110424 Phạm Thị Cang: 2005110048 Phùng Mạnh Quyết: 2005110431 Trương Văn Huy: 2005110201 Lê Thị Phương Nga: 2005110307 Ngô Thị Hà Phương: 2005110380 Tp Hồ Chí Minh, tháng10 năm 2012 BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC SINH VIÊN NỘI DUNG Phạm Thị Quỳnh Nguồn gốc; Tạo gel Phạm Thị Cang Ứng dụng Alginate Phùng Mạnh Quyết Tính chất Trương Văn Huy Cấu trúc-Cấu tạo Lê Thị Phương Nga Phân loại; Các nghiên cứu liên quan Ngô Thị Hà Phương Sản xuất keo Alginate MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU I NGUỒN GỐC .4 II CẤU TRÚC Cấu trúc-Cấu tạo Phân loại III TÍNH CHẤT Một số tính chất chung Tính chất với kim loại hóa trị II 10 Tính chất với kim loại hóa trị I 10 Đặc tính .10 4.1 Độ nhớt .10 4.2 Sự hóa dẻo 11 4.3 Hợp phần từ Alginate .11 Tính chất màng Alginate 11 IV SỰ TẠO GEL VÀ KỸ THUẬT TẠO GEL .12 Tạo gel 12 Kỹ thuật tạo gel 13 V ỨNG DỤNG .13 Trong công nghiệp thực phẩm 14 Trong công nghiệp dệt 14 Trong công nghiệp giấy 14 Trong tơ nhân tạo 14 Trong y học dược học .14 Trong công nghệ mỹ phẩm 14 Trong số lĩnh vực khác 15 VI SẢN XUẤT KEO ALGINATE 15 Q trình xử lý hóa học .15 1.1 Xử lý formol .15 1.2 Xử lý acid 16 1.3 Xử lý CaCl2 0,1% .16 Quá trình tách chiết Alginate 17 2.1 Nguyên lý 17 2.2 Bản chất 18 2.3 Các yếu tố cần lưu ý để đạt hiệu cao 18 2.3.1 Chất kiềm 18 2.3.2 Hàm lượng nồng độ kiềm 18 2.3.3 Nhiệt độ nấu .19 2.3.4 Thời gian nấu 19 2.3.5 Môđun thủy áp 19 3 VII 2.3.6 Chế độ khuấy đảo .19 Tách tinh chế Alginic 19 3.1 Tách tạp chất học 20 3.2 Tách tạp chất hòa tan .20 THÍ NGHIỆM LIÊN QUAN 21 KẾT LUẬN 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO 24 LỜI MỞ ĐẦU Năm 1881 acid Alginic phát Stanford Đây chất nhiều nước quan tâm nghiên cứu Và giới có 7/9 nước sản xuất Alginate bao gồm: Nauy, Pháp, Nhật, Canada, Tây Ban Nha, Chile, Liên Xơ cũ Ấn độ Có công ty sản xuất lớn: Kelco company (Mỹ) công ty Anh chiếm 70% sản lượng giới Trung Quốc nước lên mạnh lĩnh vực Tại Việt Nam, nghiên cứu sản xuất Hải Phòng,Nha Trang Thành phố Hồ Chí Minh I NGUỒN GỐC Alginate loại polymer sinh học biển phông phú giới loại polymer sinh học nhiều thứ hai giới sau cellulose Và phát Stanford (1881), acid hữu có tảo nâu, trọng lượng phân tử từ 32000 – 200000 Nguồn Alginate chủ yếu tìm thấy thành tế bào gian bào tảo nâu biển (thuộc họ Rhaeophyceae), tảo bẹ Macrocystis pyrifera, nodosum Ascophyllum loại Lamminaria nhiều tảo nâu Ở dạng muối Alginat Alginate tồn dạng không tan acid alginic Alginate Canxi Magie (kí hiệu: AlgCa, AlgMg) bền vững thành tế bào rong Tạo nên cấu trúc lưới gel bền thành tế bào rong nâu II CẤU TRÚC Cấu tạo – cấu trúc: • Alginate muối acid Alginic Cấu tạo hóa học Alginate gồm phân tử β-D- Mannuroic acid (M) α- L-Guluronic acid (G) liên kết với liên kết 1-4 glucozid Có loại liên kết gặp phân tử Alginate: (M-M-M), (G-G-G), (M-M-G) Hình 1.1: Cơng thức cấu tạo acid cấu tạo nên acid Alginic • Cơng thức cấu tạo acid Alginic: (C6H6O6)n Hình 1.2: Cơng thức cấu tạo acid Alginic Hình 1.3: Cơng thức phối cảnh • Hai gốc phân tử β-D-Mannuroic acid (M) α- L-Guluronic acid (G) liên kết với liên kết 1-4 glucozid phân bố mạch Alginat theo loại khối (Block): poly-G (G-G-G-G), poly-M (M-M-M-M) poly-GM (G-M-G-M) liên kết ngẫu nhiên chuỗi mạch Hình 1.4: Cấu trúc đặc biệt Alginic theo đơn vị monomer G-Block M-Block MG-Block • Chiều dài Block: G Block Phân loại: theo dạng muối  Alginat Natri: Công thức phân tử: (C5H7O4COONa)n 10 Ngồi cịn có :Alginat Propylen • glycon: Cơng thức phân tử: III TÍNH CHẤT Một số tính chất chung:  Là polymer có tính chất acid yếu, không màu, không mùi, không tan dung môi hữu nước  Là chất có tính chất hút nước trương nở ngâm nước  Alginic hịa tan dung dịch kiềm hóa trị I tạo dung dịch muối kiềm hóa trị I hịa tan có độ nhớt cao Ví dụ: cho Alginic hịa tan dung dịch NaOH tạo thành dung dịch Alginate Natri có độ nhớt cao: Alginic + NaOH Alg-Na + H 2O  Muối kiềm hóa trị II khơng tan 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 12 Tính chất muối Alginaate với kim loại hóa trị I: • Dễ bị cắt mạch yếu tố acid, kiềm mạnh, nhiệt độ cao, enzyme • Khi tương tác với acid vơ tách Alginic tự Vì vậy, lợi dụng tính chất để tinh hế Alginic, ứng dụng cơng nghiệp • Dễ hịa tan nước, tạo dung dịch keo nhớt có độ dính, độ nhớt cao • Khi làm lạnh không đông, khô suốt có tính đàn hồi Đặc tính: 4.1 Độ nhớt: Khi hòa tan Alginat vào nước chúng ngậm nước tạo dung dịch nhớt Độ nhớt phụ thuộc vào chiều dài phân tử Alginat Bột Alginat dễ bị giảm không bảo quản nhiệt độ thấp Ngoài ra, cách xếp phân tử Alginat ảnh hưởng đến độ nhớt Trong số trường hợp độ nhớt gia tăng nồng độ thấp với diện số chất như: CaSO4, CaCO3 Ion canxi liên kết với Alginat 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 lệ thuận vào chiều dài phân tử Alginate Bảng : Độ nhớt Alginate, mPa.S (Broorkrield, 20rpm, 200C) Độ nhớt Nồng độ (%) Thấp Trung bình Cao Rất cao 0,25 15 21 27 0,50 17 41 75 110 0,75 33 93 245 355 1,00 58 230 540 800 1,50 160 810 1950 3550 2,00 375 2100 5200 8750 Qua thông số cho thấy thay đổi độ nhớt với nồng độ khác Ở số trường hợp độ nhớt tăng lên với nồng độ thấp có diện số muối CaCO3, Cacium tartat, ion Cacium liên kết với Alginate tạo cầu nối phân tử làm tăng trọng lượng phân tử độ nhớt dung dich 13 4.2 Sự hóa dẻo Sự hóa dẻo màng nâng cao cách thêm vào tác nhân làm dẻo cách gọi hóa dẻo Kết làm cho độ bền màng tăng lên, điều giúp màng bị rách, kết q trình co lại phân tử bên chuổi polymer cấu trúc màng Chất dẻo phải phù hợp với polymer sử dụng làm màng phải hoạt tính tan với polymer Các yếu tố khác chất dẻo phải giữ lại hỗn hợp lâu, ổn định cao, không bao màu, quan trọng mùi chất không làm ảnh hưởng tiêu cực đến tính tính chất màng (Guibert Biquet, 1996) 4.3 Hợp phần từ Alginate Alginate: kết hợp với thành phần khác để tạo thành màng hợp phần, nhờ kết hợp mà cải tiến đặc tính màng Màng hợp phần Alginate tinh bột đánh giá có độ bền học cao (Nhóm Allen, 1963, Dahle, 1983) Lipid, sáp, loại acid béo, loại dầu, chất béo kết hợp với Alginate màng hợp phần Alginate-Lipid Dựa tính kỵ nước kết hợp màng làm tăng cường rào cản bóc nước Tuy nhiên sử dụng Lipid cịn có nhiều bất lợi tạo mùi oi khét, mùi khó chấp nhận (Cruibeert &Biguet, 1996) ảnh hưởng chất lượng sản phẩm bao màng Tính chất màng Alginate: Các Alginate có khả tạo màng tốt Các màng đàn hồi, bền, chịu dầu khơng dính Màng thuộc nhóm polysacharide có khả ngăn cản oxy Lipid thấm qua ức chế tượng oxy hóa chất béo thành phần khác thực phẩm Bên cạnh màng cịn có khả làm giảm thất ẩm lượng ẩm màng bóc trước ẩm thực phẩm, từ màng bao khơ co lại làm cho lượng ẩm bên không (Allen, 1963) (trích dẫn Trần Thanh Quang, 2008) Màng Alginate ứng dụng rộng rãi ngành công nghệ thực phẩm nhằm tăng thời gian sử dụng bảo quản chất lượng sản phẩm lâu Màng bao ăn được sử dụng dể làm giảm tác hại trình chế biến gây Màng bao vừa có tác dụng kéo dài thời gian sử dụng vừa ngăn cản ẩm di chuyển chất tan, phản ứng oxy hóa IV SỰ TẠO GEL VÀ KỸ THUẬT TẠO GEL Tạo gel 14 Một tính chất tiêu biểu Alginate khả tai gel, điều kiện nhiệt độ cao trạng thái sôi làm nguội trỡ thành dạng gel Thơng thường kết hợp với Ca 2+ tạo gel hình vẽ Hình 4.1: Sự kết hợp ion Ca2+ với Alginate Hình 4.2: Vị trí Ca2+ Alginate Kỹ thuật tạo gel Gel thành lập kiểm sốt thơng qua giải phóng ion Ca 2+ hay dung dịch Alginate Alginate hay hỗn hợp chứa tạo gel cách nhúng phun dung dịch chứa ion Ca2+ CaCl2 chất phổ biến thường sử dụng chung 15 Các ion Ca2+ phản ứng với Alginate theo dạng “Box egg” Trường hợp với việc chế biến sản phẩm có bề dày mỏng kích thước nhỏ tạo màng bao phía ngồi sản phẩm Các Alginate phản ứng mạnh với ion Ca2+ Alguante có chứa nhiều α-1,4-LGuluronic acid (G) V ỨNG DỤNG Trong công nghiệp thực phẩm 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 Alginate Natri dùng số thực phẩm để hạn chế tăng trọng Ví dụ: g Alginate Natri cung cấp 1,4 Kcal Trong sản xuất kem, axit Alginic muối dùng làm chất ổn định kem ly, làm cho kem mịn có mùi thơm, chịu nóng tốt, thời gian khuấy trộn lúc sản xuất ngắn Cho vào sữa bò với nồng độ keo Alginate Natri 0,1% ( 1,8% chống tượng chất khơng hịa tan kết tủa Khi tinh chế rượu dùng Alginate Natri 1% để làm trong, gặp khó khăn cho thêm than xương Canxi vào Alginate dùng sản xuất bơ, bánh kẹo, fomat, nước giải khát mặt hàng đông lạnh Alginate Natri 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 khơng bị tan chảy Với thực phẩm có độ axit cao khơng thể dùng Alginate Natri propylen – glycol Alginate chất thay tốt bền vùng pH = 0-3 Ứng dụng cơng nghiệp dệt Alginate có độ nhớt cao, tính mao dẫn kém, khơ suốt, bóng có tính đàn hồi tốt Vì người ta dùng hồ vải cho sợi bền chịu cọ sát, giảm bớt tỷ lệ sợi đứt nâng cao hiệu suất dệt Trong công nghiệp in hoa Alginate Natri chất tạo cho thuốc nhuộm có độ dính cao đáng kể, in hoa khơng nhịe rõ ràng Ngồi cịn dùng làm vải khơng thấm nước 16 Ứng dụng công nghiệp giấy Alginate hồ lên giấy làm cho giấy bóng, dai, khơng gẫy, mức độ khơ nhanh, viết trơn, giấy hồ Alginate Natri làm tăng tính chịu nóng, cịn làm ngun liệu để chế giấy chống cháy Ngồi Alginate Natri cịn làm chất kết dính mực in Ứng dụng tơ nhân tạo Dung dịch Alginate Natri phun qua lỗ nhỏ vào muối kim loại hóa trị II hay axit hình thành sợi tơ Qua nghiên cứu người ta thấy tơ nhân tạo Alginate tương đối bền Ứng dụng y học dược học Trong Y học Alginate dùng làm chất trị bệnh nhiễm phóng xạ người bệnh ăn Alginate Natri kết hợp với Stronti thải ngồi Hiệu suất chữa bệnh cao Alginate Natri làm tăng hiệu chữa bệnh penicillin có mặt Alginate Natri làm cho penicillin tồn lâu máu Trong công nghệ bào chế thuốc Alginate Natri sử dụng làm chất ổn định, nhũ tương hóa hay chất tạo đặc cho dung dịch, làm vỏ bọc thuốc, làm chất phụ gia chế loại thức ăn kiêng Trong nha khoa dùng axit Alginic thay thạch cao để làm khn răng, giữ hình xác Trong công nghệ mỹ phẩm Cho Alginate vào hỗn hợp nước mỡ, làm nước mỡ trộn cách ổn định Ví dụ: kem đánh gồm glycerin xà phòng, bột mùi … trộn thành dạng nhũ tương ổn định Alginate chất làm cho phấn, sáp, nước hoa, xà phòng, giữ mùi thơm cho nước hoa xà phòng (PGA) Làm vecni xi, khơng cần đánh bóng cho Alginate Natri vào dung dịch amoniac, amoniac bay để lại lớp màng bảo vệ có độ bóng cao Ứng dụng số lĩnh vực khác Alginate dùng làm chất tạo đông, với điều kiện nhiệt độ 200C, dung dịch Alginate nồng độ 1% có độ nhớt 1500(3000 centipoise, cồn dán (gồm Arabic) có độ nhớt nhỏ 30 centipoise Trong xây dựng tạo cấu trúc ximăng, vữa, làm gỗ không thấm nước, sản xuất que hàn có chất lượng cao, làm ổn định sơn Alginate dùng làm phim có độ nhạy cao, dùng sản xuất thuốc cứu hỏa, vải chịu lửa 17 làm tăng khả bắt dính lên vật cháy Alginate sử dụng luyện kim, làm cao su làm nước, làm chất khuếch tán tăng hiệu lực thuốc trừ sâu Dùng trộn lẫn mủ cao su latex để sản xuất cao su dẻo dai, mặt nạ phòng độc, găng tay y học Alginate sử dụng làm chất mang tốt kỹ thuật cố định tế bào, Alginate cịn làm mơi trường cố định enzyme Dùng làm chất khử tinh thể: Cho Alginate vào dung dịch tạo kết tủa làm chất kết tủa giảm kích thước, Alginate dùng điện giải kim loại, sản xuất thạch cao xi măng nhiều loại sơn Dùng làm chất kết từ chất kết dính cơng nghiệp sản xuất giấy hoa dán tường, gỗ tổng hợp Khi trộn với Gelatin, Alginate làm giảm điểm nóng chảy Gelatin nên dùng làm phim ảnh, kết hợp với ion kim loại cho sản phẩm có độ bền cao Kết hợp với cellulose tạo chất cách điện, với propylen – glycol tạo loại sơn, chất giữ mùi Dùng làm chất thuộc da Kết nghiên cứu thực nghiệm cho thấy Alginate chiết tách từ rong Mơ, hoàn tồn có khả thay CMC (Cacboxyl – Metyl – Cellulose), làm phụ gia cho xi măng giếng khoan dầu mỏ VI SẢN XUẤT KEO ALGINATE Q trình xử lý hóa học 1.1 Xử lý formol: • Mục đích:  Cố định protein chất màu phần cellulose, làm dịch chiết sau nấu  Bảo vệ Alginate suốt q trình cơng nghệ • Các yếu tố ảnh hưởng:  Thời gian  Nhiệt độ  Nồng độ  Tỷ lệ formol • Ưu nhược điểm:  Ưu điểm: Làm tăng hiệu suất chất lượng đáng kể dồng thời không cần bổ sung formol lý cơng nghệ bị chậm trễ  Nhược điểm: Độc 1.2 Xử lý acid: • Mục đích:  Loại khống Ca, Mg khỏi muối Alginate rong, từ giải phóng Alginic để Alginic dễ dàng tương tác kiềm trình nấu Rút ngắn trình nấu chiết  Làm mềm cellulose rong 18  Acid có tác dụng hòa tan thành phần phi Alginate chủ yếu chất màu chất khác  Tăng hiệu suất tách chiết, giảm thời gian nấu • Giải thích:  Acid đẩy Ca, Mg khỏi cấu trúc gel bền, Alginic trạng thái mạch đơn tự chưa hòa tn mà thành tế bào rong  Khi kiềm hóa trị I vào nấu, phản ứng tạo muối kiềm I diễn nhanh hơn, triệt để hơn, hiệu suất cao • Phản ứng diễn cho rong ngâm acid: Ca(Alg)2 + 2H+ → HAlg + Ca++ Alginic giải phóng dễ dàng tương tác với kiềm hóa trị I để tạo muối kiềm I hịa tan cơng đoạn nấu tách HAlg + Na+ → NaAlg + H+ • Thường dung HCl, H2SO4 xử lý phản ứng tách Ca xảy sau: [(C5H7O4COO)2Ca]n + 2nHCl → 2C5H7O4COOH + nCaCl2 [(C5H7O4COO)2Ca]n + nH2SO4 → 2C5H7O4COOH + nCaSO4 • Ưu nhược điểm:  Ưu điểm: Tách triệt để khoáng khỏi polymer Alginate tạo điều kiện cho trình nấu chiết nhanh Nếu thong số trình xử lý phù hợp phương pháp có đóng góp tốt vào hiệu suất chất lượng Alginate tốt  Nhược điểm: Thử nghiệm với loại rong để tìm biện pháp thích hợp 1.3 Xử lý CaCl2 0,1%: • Mục đích:  Làm mềm cellulose khử khoáng Ca2+, Mg2+ nhẹ nhàng  Bảo vệ keo rong  Tác dụng cố định chất màu màng cellulose rong làm dịch nấu sang • Phản ứng diễn xử lý rong qua CaCl2: CaCl2 + H2 O → Ca(OH)2 + HCl ++ Ca + H+ + ClMg(Alg)2 + CaCl2 → Ca(Alg)2 + MgCl2 Ca(Alg)2 + 2HCl → 2HAlg + CaCl2 Alginic • Ưu nhược điểm:  Ưu điểm: Đơn giản, không gây ô nhiễm môi trường, dễ thực  Nhược điểm: Qúa trình khử khống khơng mạnh mẽ, tác dụng gần formol Sử dụng phương pháp để thay formol đồng thời nên kết hợp với phương pháp xử lý acid tốt Vì vừa cố định chất màu vừa tách khoáng 19 Q trình nấu tách Alginic 2.1 Ngun lý: • Cho Alginic phản ứng với kiềm Na K để chuyển dạng tan • Sau cho Alginate Natri Kali khỏi môi trường nước Môi trường nấu chiết kiềm hóa trị I phản ứng tổng quát: Alg-COOH + MA = Alg-COOM + HA Ca-Alg + MA = Alg-COOM + CaA Trong đó: MA: Dung dịch Hydroxit Cacbonat kiềm hóa trị I; cịn HA acid tạo thành sau phản ứng Alg-COOH: Alginic M: kiềm hóa trị I A: OH hay CO3, SO3, HPO4 Bản chất: Có q trình bản:  Chuyển Alginate khơng tan dạng Alginate hịa tan  Khuyếch tán Alginate hịa tan từ rong mơi trường chiết 2.3 Các yếu tố cần lưu ý để trình Alginate đạt hiệu suất chất lượng cao: 2.3.1 Chất kiềm:  Nguyên tắc: sử dụng kim loại kiềm  Có loại kiềm: • Kiềm mạnh: KOH, NaOH…Tốc độ phản ứng xảy nhanh • Kiềm yếu: Na2CO3, Na2HPO4….Phản ứng diễn chậm Trong thực tế người ta sử dung dịch Na2CO3, Na2HPO4 để nấu: • Trường hợp nấu dung dịch Na2CO3: 2nC5H7O4COOH + nNa2CO3 → 2nC5H7O4COONa + nH2O + nCO2 Alginic (khơng hịa tan) Alginat Natri (hịa tan) • Trường hợp nấu chiết hỗn hợp Na2CO3 Na2HPO4: 2nC5H7O4COOH + nNa2CO3 → 2nC5H7O4COONa + nCO2 + nH2O (1) Alginic (khơng tan) Alginat Natri (hịa tan) 2nC5H7O4COOH + nNa2HPO4 → 2nC5H7O4COONa + nH3PO4 (2) 2.3.2 Hàm lượng nồng độ kiềm:  Vừa đủ để phá vỡ cấu trúc tế bào chuyển toàn Alginic dạng Alginate Natri  Nồng độ kiềm thích hợp: 20% o với rong khô 1% so với dung dịch nấu 2.3.3 Nhiệt độ nấu: 2.2 20  Phá vỡ nhanh tế bào rong thời gian hợp lý  Thực nhanh triệt để phả ứng Alginic với kiềm tạo Alginate Natri hòa tan  Giảm độ nhớt môi trường tạo điều kiện cho q trình hịa tan Alginate Natri dung dịch nấu Nhiệt độ nấu thích hợp: 60o-70o điều kiện dung dịch kiềm 1%, tỷ lệ kiềm so với rong khô 20% 2.3.4 Thời gian nấu:  Cần đủ để phản ứng Alginic chuyển thành Alginate xảy hoàn toàn đủ để Alginate Natri hịa tan mơi trường chiết  Thời gian nấu thích hợp: 1,5h-2h (Rong bị nát nhừ) 2.3.5 Môđun thủy áp:  Môđun thủy áp tỷ lệ H2O/rong kí hiệu: N nước cần đủ hịa tan Alginate tạo dung dịch có nồng độ thích hợp tạo điều kiện cho q trình cơng nghệ sau  Theo kinh nghiệm thực tế lượng nước nấu Sagasum khoảng 12-16 lần so với lượng rong khô dễ lọc nhiệt độ 70o nồng độ keo rong hợp lí cho cơng đoạn sau 2.3.6 Chế độ khuấy đảo: Có tác dụng chính:  Làm nhiệt độ nồng độ hóa chất phân bố  Kích thích cho phản ứng Cần khuấy đảo liên tục với tốc độ vừa phải, vận tốc khuấy thích hợp 10-25 vịng/phút Tách tinh chế Alginic • Mục đích: làm tăng độ tinh khiết cho sản phẩm • Thành phần hỗn hợp sau nấu:  Tạp chất học bao gồm: • Bã rong ( có kích thước khác nhau) • Một số chất khống khơng tan  Tạp chất hịa tan bao gồm: • Chất màu • Khống hịa tan • Một số thành phần khác bị thủy phân trình nấu (dung dịch Glucose) 21 • Alginic Natri (nếu nấu môi trường kiềm Na) Tách tạp chất học:  Phương pháp lọc: • Lắng lọc • Ly tâm lọc • Lọc ép  Sau lọc thu dịch lọc dung dịch Alginate thơ 3.2 Tách tạp chất hịa tan:  Có 3phương pháp: • Phương pháp alcol • Phương pháp acid hóa • Phương pháp Canxi hóa 3.2.1 Phương pháp alcol:  Cơ chế: Khi cho alcol nồng độ cao với tỷ lệ cao so với dung dịch Alginate bị kết tủa alcol cạnh tranh dung môi nước Alginate Natri Sau đó, tách kết tủa khỏi dung dịch, phần nước thải chứa đựng tạp chất cần tạo  Ưu điểm: Thời gian nhanh, tách trực tiếp sản phẩm Alginate Natri  Nhược điểm: Giá thành Alginate cao sử dụng lượng alcol lớn, khó khăn sản xuất 3.2.2 Phương pháp acid hóa:  Dùng acid vô bổ xung vào dung dịch lọc để lấy Alginic khỏi muối Alginat Natri, phản ứng acid vô với Alginat Natri sau: 3.1  Kết tạo Aginic không tan nhẹ nên Alginic lên bề mặt dung dịch lấy  Ưu điểm: • Thời gian nhanh 22 • Tạo Alginic tự do, bán chế phẩm sử dụng để sản xuất loại Alginte Natri khác cơng nghiệp • Nhược điểm: Nồng độ nhiệt độ , thời gian, tỷ lệ phải lưu ý dư cắt mạch làm độ nhớt giảm 3.2.3 Phương pháp Canxi hóa: • Ngun tắc: dung CaCl2 vào dịch lọc, tạo Alginate-Ca kết tủa theo sơ đồ sau đây: • Phản ứng xảy ra: 2n C5H7O4COONa + n CaCl2 → 2n C5H7O4COOCa + 2n NaCl 2n C5H7O4COOCa + n H2SO4 → 2n C5H7O4COOH + CaSO4 VII THÍ NGHIỆM LIÊN QUAN  Sử dụng Alginat Natri để cố định tế bào nấm men lên men bia, rượu, nước giải khát: • Trộn lẫn tế bào nấm men 20% AlginatNa 2% • Nhỏ hỗn hợp xuống dung dịch CaCl2 0,5% • Các hạt gel hình thành, lớp ngồi lưới gel AlginatCa, bên hạt gel tế bào nấm men (microcapsule) • Sử dụng vác hạt gel lên men nhiều lần 23 24 Hình 7.1: lên men rượu tế bào cố định Ca-Alginat KẾT LUẬN Alginate chất khơng thể thiếu thực phẩm Nó có nhiều ứng dụng liên quan đến khả tạo gel Khơng ngành thực phẩm mà cịn có nhiều ứng dụng ngành khác Đặc điểm bật Alginate khả tạo gel, tính nhớt Ngồi Alginate cịn có chức giải độc cho thể TÀI LIỆU THAM KHẢO 25 Bùi Đình Hợi - Hóa sinh cơng nghiệp – Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội – 2000 Phạm Thị Trân Châu - Hóa sinh học – Nhà xuất giáo dục Việt Nam – 2011 http://tailieu.vn/tag/tai-lieu/s%E1%BA%A3n%20xu%E1%BA%A5t%20keo %20alginate.html http://docs.4share.vn/Resources/Flashs/1/4046.swf http://www.wattpad.com/371400-nh%E1%BA%ADp-m%C3%B4n-c%C3%B4ngngh%E1%BB%87-sinh-h%E1%BB%8Dc-nguy%E1%BB%85n-ho%C3%A0ng-l %E1%BB%99c?p=47 http://updatebook.vn/threads/10806-C%E1%BB%91-%C4%91%E1%BB%8Bnhenzyme-%E2%80%93-amylase-b%E1%BA%B1ng-gel-alginate 26 ... Phạm Thị Cang Ứng dụng Alginate Phùng Mạnh Quyết Tính chất Trương Văn Huy Cấu trúc -Cấu tạo Lê Thị Phương Nga Phân loại; Các nghiên cứu liên quan Ngô Thị Hà Phương Sản xuất keo Alginate MỤC LỤC... .4 II CẤU TRÚC Cấu trúc -Cấu tạo Phân loại III TÍNH CHẤT Một số tính chất chung Tính chất với kim loại hóa trị II 10 Tính chất... alginic Alginate Canxi Magie (kí hiệu: AlgCa, AlgMg) bền vững thành tế bào rong Tạo nên cấu trúc lưới gel bền thành tế bào rong nâu II CẤU TRÚC Cấu tạo – cấu trúc: • Alginate muối acid Alginic Cấu