Báo cáo môn hóa học thực phẩm Đề tài seaweed polysaccharide (agar, alginate, carrageenan

Từ thời xa xưa con người đã biết sử dụng rong biển như là một chất tạo kết đông dùng trong mứt hay rau câu, dùng làm thực phẩm ăn kiêng...Năm 1882, Walther Hess đã sử dụng pollysaccharit

BỘ CÔNG THƯƠNG ; : TRUONG DAI HOC CONG THUONG TP HO CHi MINH

KHOA CONG NGHE THUC PHAM

BAO CAO MON: HOA HOC THUC PHAM

DE TAI: Seaweed Polysaccharide (Agar, Alginate,

Carrageenan) Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Bảo Toàn

Lớp: 14DHTPO7

Sinh viên thực hiện:

Nhóm 3 Nguyễn Thị Trúc Thương_ 2005230583 Trần Thùy Duyên_ 2005230094 Nguyễn Tuấn Duy_ 2005230089 Trần Thị Quế Trân_ 2005230619 Nguyễn Ngọc Tuyết Nhi_ 2005230398

MỤC LỤC

MUC LUC HINH ANH ccccecececcecsceceeceseseeccreecnseeecntresecnieeeennieeens 3

1.3.3 Nâng cao sức khỏe tim mạch c: 7 1.3.4 Phòng ngừa ung thưƯ chen 8 1.3.5 Rong biển hỗ trợ tiêu hóa -cc co 8 1.3.6 Giảm cân nhờ ăn rong biểỂn ‹ccccccccccccŸ: 9 1.3.7 Giảm áp lực cho thận cà nho 9 1.3.8 Rong biển ngăn ngừa bướu cổ - 9 1.3.9 Kháng viêm ccccnnnnnn ng nh Tnhh ng nh ket 9 1.3.10 Ngăn ngừa đau đầu, hen suyễn - Tác dụng của

1.3.11 Giảm căng thẳng, cải thiện chất lượng giấc ngủ

1.3.12 Phòng ngừa dị tật bẩm sinh cho thai nhỉ 10

2 Polysaccharides có nguồn gốc từ rong biển 11

2.1.2 Agaropecfin chen nh nho 14 2.1.3 Cấu tạo của agaropectin se hherree 15 2.1.4 AIQIN ATE “4 16 2.1.5 Cấu tạo Alginafe cc che 16

ĐẠI HỌC CƠNG THƯƠNG TP.HCM

3.1 Đặc điểm khi sử dụng agQạr ‹‹cccccccccciicccc: 19 3.2 Carrageenan ch nh nh nh khe nh bi 20

3.2.2 Nguồn gỐC ccc ch he 20

3.2.4 Tính chất của carrageenan c.: 21

4 Sự giống và khác nhau của agar và carrageenan 22

ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM

LỜI CẢM ƠN Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Trường Đại Học

Công Thương đã đưa môn học Hóa Học Thực Phẩm vào trương trình

giảng dạy Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến giảng viên bộ

môn - cô Nguyễn Bảo Toàn đã dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức

quý báu cho chúng em trong suốt thời gian học tập vừa qua Trong

thời gian tham gia lớp học cô, chúng em đã có thêm cho mình nhiều

kiến thức bổ ích, tinh thần học tập hiệu quả, nghiêm túc Đây chắc

chắn sẽ là những kiến thức quý báu, là hành trang để chúng em có

thể vững bước sau này

Bộ môn Hóa Học Thực Phẩm là môn học thú vị, võ cùng bố ích và có tính thực

tế cao Đảm bảo cung cấp đủ kiến thức, gắn liền với nhu cầu thực tiễn của sinh viên

Tuy nhiên, đo vốn kiến thức còn: nhiều hạn chế và khả năng tiếp thu thực tế còn nhiều

bỡ ngỡ Mặc dù chúng em đã cô gắng hết sức nhưng chắc chắn bài tiêu luận khó có

thê tránh khỏi những thiếu sót và nhiều chỗ còn chưa chính xác, kính mong cô xem

xét và góp ý để bài tiêu luận của chúng em được hoàn thiện hơn

MỞ ĐẦU

Rong biển có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống con người Từ

thời xa xưa con người đã biết sử dụng rong biển như là một chất tạo

kết đông dùng trong mứt hay rau câu, dùng làm thực phẩm ăn

kiêng Năm 1882, Walther Hess đã sử dụng pollysaccharit của rong

biển như một chất cố định vi sinh vật, một môi truờng nuôi cấy và

phân lập vi sinh vật Ngày nay con người sử dụng rong biển như một

chất phụ gia ứng dụng nhiều trong thực phẩm Họ sử dụng những

pollysaccharit của rong biển trong những mục đích cố định, tạo gel,

nhũ hóa sản phẩm thực phẩm Bài tiểu luận này nghiên cứu về cấu

tạo, thành phần hóa học và ứng dụng của rong biển trong các chu

trình công nghệ chế biến thực phẩm nhằm làm sáng tỏ những thông

tin về loại pollysaccharit thông dụng này

ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM

và thiếu một định nghĩa chính thức chỉ những loài sinh vật sinh sống

ở biển Một loại rong biển có thể thuộc một trong một số nhóm tảo

đa bào không có tổ tiên chung như: tảo đỏ, tảo lục và tảo nâu Rong

biển có thế sống ở cả hai môi trường nước mặn và nước lợ Chúng

>

Hình 1.2: Shushi mọc trên các rạn san hô hoặc trên các vách đá, hoặc có thể mọc

dưới tầng nước sâu với điều kiện có ánh sáng mặt trời chiếu tới

để quang hợp

Trên thế giới có 2 quốc gia đứng đầu về sản lượng nuôi trồng,

chế biến và xuất khẩu rong biển là Hàn Quốc và Nhật Bản Ở 2 đất

nước này, người dân sử dụng rong biển vào các món ăn trong bữa ăn

hàng ngày bởi vì từ thời ông cha họ, họ đã biết được tác dụng đối với

sức khỏe của sản phẩm này

1.2 Tính chất và vai trò của pollysaccharit:

Pollysaccharit được tạo thành từ những monosaccharit qua các liên kết glycoside Nó có thể chứa một loại đường đơn hay nhiều loại đường đơn khác nhau Thủy phân các pollysaccharit bằng acid sẽ tạo ra các đường đơn Pollysaccharit thực hiện các chức năng sau: Tạo hình > Dự trữ > Giữ nước Pollysaccharit có khả năng tương tác với nhiệt và nước làm thay đổi tính chất và trạng thái để tạo ra độ đặc, độ dẻo, độ dai, độ dính, độ xốp, độ trong, khả năng tạo màng Chúng được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, ở cả dạng tự nhiên

và biến tính như các chất tạo độ đặc hay tạo gel, chất làm bền nhũ tương và các hệ phân tán, chất tạo màng, bảo vệ bề mặt các loại thực phẩm nhạy cảm khỏi những thay đổi không mong muốn, chất độn để tăng tỉ lệ thành phần không tiêu hóa được dùng trong các thực phẩm ăn kiêng

Có nhiều loại pollysaccharit xuất phát từ nhiều nguồn gốc khác nhau, ở đây ta chỉ nghiên cứu về pollysaccharit có nguồn góc từ rong biển điển hình như 3 loại chính sau đây:

1.3.1 Làm sạch máu

Thường xuyên ăn rong biển chính là cách đơn giản để làm sạch máu Thực phẩm này chứa hoạt chất quan trọng là fertile clement Khi được hấp thu, chất này sẽ phát huy tác dụng điều tiết hoạt động lưu thông máu, tiêu trừ độc tố, mỡ dư thừa cùng các chất cặn bã ra khỏi cơ thể

Nếu bạn bị nhiễm độc, cơ thể thường xuyên nổi mụn nhọt thì nên thêm rong biển vào chế độ ăn để làm sạch máu, giúp cơ thể khỏe mạnh hơn

1.3.2 Tăng cường chức năng hoạt động của tuyến giáp trạng Tuyến giáp trạng là cơ quan chịu trách nhiệm sản xuất hormone sinh trưởng Thói quen ăn rong biển sẽ giúp cải thiện đáng

kể chức năng hoạt động của cơ quan này

ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM

Hoạt chất fertile clement được tìm thấy trong rong biển không

chỉ có tác dụng làm sạch mạch máu mà còn là thành phần quan

trọng của tuyến giáp trạng Chất này được bổ sung đầy đủ sẽ giúp

tuyến giáp trạng hoạt động hiệu quả hơn trong việc sản xuất

hormone tăng trưởng Điều này vô cùng có lợi cho trẻ em và phụ nữ

mang thai

1.3.3 Nâng cao sức khỏe tỉm mạch

Rong biển chính là một sự lựa chọn tuyệt vời cho thực đơn của

người mắc bệnh tim mạch Nhiều nghiên cứu hiện đại đã chỉ ra, rong

biển có thể giúp giảm đáng kể nguy cơ bị cao huyết áp ở động vật

Tiến hành nghiên cứu trên các sợi rong biển nâu, các nhà khoa học

thuộc trường Đại học Tokyo cũng đã chỉ ra, thực phẩm này có thể

giúp làm giảm huyết áp, ngăn ngừa đột quy ở người, đặc biệt là các

trường hợp có nguy cơ mắc bệnh tim mạch cao

Một nghiên cứu khác diễn ra trong suốt 25 năm tại Nhật Bản,

các nhà nghiên cứu tập trung vào nhóm đối tượng sống lâu nhất tại

Okinawa cho thấy người dân tại đây có huyết áp khá ổn định, hàm

lượng cholesterol ở mức thấp và ngay cả khi về già thì họ vẫn rất

minh mẫn Điều đáng nói là rong biển chiếm đến hơn 50% lượng rau

quả trong chế độ ăn hằng ngày của những cư dân này

1.3.4 Phòng ngừa ung thư

Đây là tác dụng của rong biển không phải ai cũng biết Thực

phẩm này cung cấp hàm lượng cao Lignan cho cơ thể Chất này có

khả năng chống oxy hóa, bảo vệ các mô khỏe mạnh, ngăn chặn quá

trình biến đổi ADN của tế bào, đồng thời ức chế sự phát triển của

khối u ác tính và làm chậm tốc độ di căn ung thư

Thường xuyên ăn rong biển giúp ức chế sự phát triển của tế

bào ác tính, ngăn ngừa ung thư

Hình 1.3: Rang biển tươi

Bên cạnh đó, lignans còn có tác dụng tương tự như thuốc hóa trị ung thư Chất này giúp ngăn chặn không cho tế bào tổng hợp estrogen, qua đó làm giảm nguy cơ bị ung thư vú cho phụ nữ sau tuổi mãn kinh

1.3.5 Rong biển hỗ trợ tiêu hóa

Rong biển khô chứa 25 - 75% là chất xơ Đây là một thành phần quan trọng đối với hệ tiêu hóa Chất này giúp tạo khối cho phân, làm mềm phân, thúc đẩy quá trình tiêu hóa, qua đó giúp ngăn ngừa hiện tượng đầy hơi, ăn không tiêu, táo bón hay bệnh trĩ

Thêm vào đó, thành phần polysaccharide sunfate được tìm thấy trong rong biển còn giúp nuôi dưỡng vi khuẩn có lợi trong đường ruột, cân bằng hệ vi sinh vật và tăng cường khả năng miễn dịch cho hệ tiêu hóa Một nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học thuộc trường Đại học Newcastle cũng đã chỉ ra, chất alginate được tìm thấy trong tảo biển nâu còn kích thích sản sinh chat nhay bao vệ niêm mạc ruột, giúp ngăn ngừa viêm ruột, viêm loét dạ dày hay viêm đại tràng

1.3.6 Giảm cân nhờ ăn rong biển

Đây chính là tác dụng của rong biển mà người bị béo phì, phụ

nữ sau sinh hay những người đang thực hiện kế hoạch giảm cân không nên bỏ qua Hàm lượng vitamin A phong phú trong rong biển

sẽ giúp đốt cháy calo, qua đó tạo ra nhiệt để ngăn chặn quá trình sản xuất tế bào mỡ dư thừa

Hơn nữa, rong biển còn cung cấp nhiều chất xơ mang lại cho bạn cảm giác no lâu, giảm bớt sự thèm ăn và cắt giảm được tối đa lượng thức ăn dung nạp vào cơ thể Điều này giúp hỗ trợ giảm cân nhanh hơn

1.3.8 Rong biển ngăn ngừa bướu cổ

Ăn rong biển chính là một cách để bổ sung nguồn ¡ ốt tự nhiên cho cơ thể Đây là thành phần quan trọng giúp sản sinh hormone tuyến giáp, ngăn ngừa bệnh bướu cổ Theo thống kê, trong số các bệnh nhân bị bướu cổ thì có một tỷ lệ không nhỏ mắc bệnh do bị thiếu iốt

ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM

1.3.9 Kháng viêm

Rong biển được sử dụng như một phương thuốc kháng viêm tự

nhiên của cơ thể Thành phần cacbon hidrat trong thực phẩm này có

Hình 1.4: Rong biển khô Đặc tính kháng viêm tự nhiên của rong biển chứng là phương

thuốc an toàn giúp chữa lành các chứng viêm trong cơ thể

1.3.10 Ngăn ngừa đau đầu, hen suyễn - Tác dụng của rong

biển

Sở hữu nguồn magie phong phú, rong biển có khả năng tác

động lên hệ thần kinh, giúp não bộ được thư giãn và ngăn ngừa các

chứng đau đầu, đau nửa đầu Chất này cũng giúp giảm đáng kể các

triệu chứng do bệnh hen suyễn gây ra

1.3.11 Giảm căng thẳng, cải thiện chất lượng giấc ngủ trong

thời kỳ mãn kinh

Phụ nữ trong độ tuổi mãn kinh được khuyến cáo nên thường

xuyên ăn rong biển để cải thiện các triệu chứng căng thẳng, lo

âu, mất ngủ Thực phẩm này hoạt động bằng cách làm giảm nồng

độ estrogen trong cơ thể Sự tăng nhanh của loại hormone này trong

thời kỳ mãn kinh chính là nguyên nhân gây ra hàng loạt các dấu

hiệu khó chịu ở phụ nữ tuổi trung niên

1.3.12 Phòng ngừa dị tật bẩm sinh cho thai nhi

Bổ sung đầy đủ axit folic trong thời gian mang thai có thể giảm

giảm nguy cơ bị dị tật bẩm sinh cho em bé sau khi chào đời Chất

này có nhiều trong rong biển Vì vậy, chị em nên tăng cường bổ

10

sung rong biển vào trong thực đơn để đảm bảo cho sự phát triển

khỏe mạnh của thai nhi

11

ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM

2 Polysaccharides có nguồn gốc từ rong bién

Nguồn gốc của agar:

Agar là phycocolloid đầu tiên được phát hiện vào giữa thế kỷ

17 tại Nhật Bản Agar có nhiều tên gọi khác nhau như: Kanten (ở Nhật Bản), Dongfen (ở Trung Quốc) Chúng có nhiều trong các tế bào vây trụ của rong đỏ (Rhodophyceae) Trên thế giới, hàm lượng agar trong rong đỏ dao động từ 20 - 40% Ở Việt Nam, hàm lượng agar là trong khoảng từ 25 - 45% so với khối lượng rong khô Một số loài rong sinh trưởng ở Việt Nam có chứa agar được thể hiện ở 1 số hình sau:

Triet VD

Hinh 2.8: Loai Hydropuntia bailiniae Agar giống như thạch được chiết xuất từ rong biển, có nguồn gốc từ agarose polysaccharide

Agar được ứng dụng phổ biến trong sản xuất thực phẩm, ngoài

ra nó còn được ứng dụng trong nuôi cấy vi sinh với đặc tính cô đặc chất dinh dưỡng, sẽ hạn chế được sự thất thoát và đảm bảo cách lý với các sinh vật bên ngoài

2.1 Cấu trúc của agar

Agars là dẫn xuất của polysaccharide agarobiose với 2 nhóm polysaccharide chính là agarose và agarose pectin (hình 5)

13

ĐẠI HỌC CÔNG THƯƠNG TP.HCM

Hình 2.9: Cấu tạo của agar chiết từ rong câu

Mạch polysaccharide được ester hóa ở mức độ thấp voi acid sulfuric Trong mach agarose cir sau 9 duong galactose thi duong thir 10 lai bi ester héa; con trong mach agaropectin, ty 16 ester hoa cao hon, ngoai ra con co mat acid pyruvit dé tao thanh cac géc 4,6-(1-carboxythylidene)-D-galactose Ty 1é cua agarose va agaropectin trong các loại apar cũng rất khác biệt Nếu có sự hiện điện của acid uromic thì tỉ lệ acid uronic không vượt quá 1%

2.1.1 Agarose

Agarose là polysaccharide có cấu trúc mạch thẳng với sự luân phiên của các don vi B-(1-3)-D-galactopyranosyl (G) va 3,6- anhydro- a-(1-4)-L galactopyranosyl (LA) Agarose pectin cé cau tric h6én tap

và khối lượng nhỏ hơn so với agarose Nhóm hydroxyl của agarose

có thể được thay thế bằng sulfate hemiesters và methyl ethers, hiếm khi nhóm hydroxyl được thay thế bằng vòng ketal pyruvate

vào loài, môi trường sống của rong, sinh lý của rong, phương pháp chiết và tinh chế 2,3 Trọng lượng phân tử trung bình của agar từ 8.000 đến hơn 100.000 Da

Agarose là polysaccharide trung tính, chiếm khoảng 50 - 90% trong thành phần của agar Mạng lưới gel agarose có xoắn kép, những xoắn kép này được ổn định bởi sự hiện diện của các phân tử nước liên kết 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 siêu sợi Hàm lượng agarose đóng vai trò quan trọng đối với điện tích của agar và tính chất của gel agar như: độ bền, nhiệt độ tạo gel, nhiệt độ nóng chảy của gel Hàm lượng sulfat trong agarose được sử dụng để đánh giá độ sạch của agarose và trong agarose có khoảng 0,04% sulfat (hình 6)

14