Hình dạng của alginate cũng ảnh hưởng đến độ hòa tan của nó, các đơn phân tử M, G có thể kết hợp với nhau để tạo thành ba loại khối: M-M; G-G; M-G, các khối này tạo ra các cấu hình và có
Khái niệm – Định nghĩa về Alginate
Nguồn gốc
Alginate là polymer sinh học biển phong phú nhất và đứng thứ hai toàn cầu sau cellulose Nó chủ yếu được tìm thấy trong thành tế bào và gian bào của tảo nâu Alginate cung cấp độ mềm dẻo và độ bền cần thiết cho thực vật biển nhờ vào mạng lưới được hình thành từ các phân tử alginate trong gian bào.
Khái niệm
Alginate (E400-E405) là từ chỉ chung cho một số hợp chất muối của acid alginic bao gồm: Alginic acid, Sodium alginate, Potassium alginate, Ammonium alginate, Calcium alginate, Propylene glycol alginate.
Alginate thu được từ một số loài tảo nâu Laminaria hyperborea, Laminaria digitata, Laminaria japonica, Ascophyllum nodosum, Ecklonia maxima,
Macrocystis pyrifera, Durvillea antarctica, Lessonia nigrescens, and Lessonia trabeculata are types of kelp that thrive in cold and temperate marine environments, particularly along coastal areas and in cool, deep waters.
Cấu tạo
Alginate là một polymer được chiết xuất từ tảo nâu thuộc lớp Phaeophyceae, với chuỗi dài từ 50 đến 3000 gốc và khối lượng phân tử khoảng 10-600 kDa Cấu trúc của alginate bao gồm β-D-mannuronic (M) và α-L-guluronic (G), được hình thành từ sự kết hợp của axit D-mannuronic và axit L-guluronic thông qua liên kết glycoside (1,4).
Tỷ lệ M/G của alginate từ tảo nâu phụ thuộc vào loại nguyên liệu, điều này ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của alginate Alginate thương mại được chiết xuất từ tảo nâu như Macrocystis Pyrifera có hàm lượng M cao, trong khi tảo Laminaria hyperborean lại chứa hàm lượng G cao.
Hình dạng của alginate cũng ảnh hưởng đến độ hòa tan của nó, các đơn phân tử M,
G có thể kết hợp với nhau để tạo thành ba loại khối: M-M; G-G; M-G, các khối này tạo ra các cấu hình và có tính chất đặc trưng.
Alginate thường chứa hàm lượng G cao, mang lại cấu trúc gel bền, màu sắc tươi sáng và ổn định nhiệt Ngược lại, alginate với hàm lượng M cao có cấu trúc yếu hơn, tính dẻo tốt hơn nhưng độ ổn định nhiệt kém, tuy nhiên vẫn bền khi trải qua quá trình đông lạnh và rã đông.
Hình Cấu tạo.2 Công thức cấu tạo Monomer tạo Alginate
Hình Cấu tạo.3 Cấu tạo của Alginate
Phân loại
Alginic acid (Acid Alginic)
Hình Phân loại 4 Alginic acid (E400)
Chất này không hòa tan trong nước và các dung môi hữu cơ, nhưng tan chậm trong dung dịch natri cacbonat, natri hiđroxit và trinatri phosphat Hình dạng của nó có thể là sợi màu trắng đến nâu vàng, hạt hoặc bột.
Chất làm dày, chất độn, chất mang, chất nhũ hoá, chất tạo bọt, chất tạo gel, chất làm bóng, chất làm ẩm, chất tạo phức kim loại và chất ổn định đều có vai trò quan trọng trong công nghiệp và y dược Trong y dược, chúng được sử dụng để tạo huyền phù, tăng độ nhớt và ổn định sản phẩm, đảm bảo hiệu quả và an toàn cho người sử dụng.
Sodium alginate (Natri alginat)
Công thức phân tử: (C6H7NaO6)n
Muối của acid alginic, được cấu tạo từ các liên kết (1,4) guluronic acid, có khả năng tạo gel không thuận nghịch khi có sự hiện diện của ion Ca 2+ Điều này giúp nó tạo ra màng chất lượng tốt.
Dung dịch natri alginat 1% w/v có độ nhớt động từ 20 đến 400 mPa.s ở nhiệt độ 20°C Độ hòa tan của alginat bị ảnh hưởng bởi pH của dung môi; khi pH giảm xuống dưới pKa 3,38–3,65, polyme có thể kết tủa Ngoài ra, cường độ ion và hàm lượng "ion tạo gel" cũng là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tính chất của dung dịch.
Hình Phân loại 5 Sodium alginate (E401)
Hoà tan chậm trong nước, tạo thành dung dịch nhớt; không tan trong ethanol và ether.
Chất làm dày, chất độn, chất mang, chất nhũ hóa, chất tạo bọt, chất tạo gel, chất làm bóng, chất làm ẩm, chất tạo phức kim loại và chất ổn định là những chức năng quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm Chúng được sử dụng phổ biến trong các sản phẩm như bánh nướng, sữa, bơ, nước sốt và các sản phẩm từ thịt.
Natri alginate là một chất ổn định hiệu quả trong kem, giúp thay thế tinh bột và carrageenan Nó không chỉ ngăn chặn sự hình thành tinh thể đá mà còn làm tăng hương vị cho sản phẩm Đồng thời, natri alginate ức chế hoàn toàn sự hình thành tinh thể lactose và nhũ hóa chất béo, mang lại kết cấu mịn màng cho kem.
+ Chất làm đặc và nhũ hoá chất béo: Nâng cao tính ổn định của sản phẩm và làm giảm lượng nước trong thực phẩm.
+ Trong y dược: Chất làm tăng độ nhớt và huyền phù, chất làm rã viên nén và viên nang, chất kết dính viên nén.
Potassium alginate (Kali alginat)
Công thức phân tử: (C6H7KO6)n
Hình Phân loại 6 Potassium alginate (E402)
Hòa tan chậm trong nước tạo thành dung dịch nhớt; không tan trong ethanol và ether.
Chất làm dày, chất độn, chất mang, chất nhũ hoá, chất tạo bọt, chất tạo gel, chất làm bóng, chất làm ẩm, chất tạo phức kim loại và chất ổn định đều là những thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp mỹ phẩm và thực phẩm Những chất này không chỉ cải thiện tính chất và cấu trúc sản phẩm mà còn đảm bảo hiệu quả và độ ổn định của chúng Việc hiểu rõ vai trò của từng loại chất này giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Ammonium alginate (Amoni aglinat)
Công thức phân tử: (C6H11NO6)n
Xuất hiện dưới dạng sợi màu trắng đến nâu vàng, sản phẩm này có thể ở dạng hạt hoặc bột Nó hòa tan chậm trong nước, tạo ra dung dịch nhớt, nhưng không tan trong ethanol và ether.
Hình Phân loại 7 Ammonium alginate (E403)
Chất làm dày, chất độn, chất mang, chất nhũ hoá, chất tạo bọt, chất tạo gel, chất làm bóng, chất làm ẩm, chất tạo phức kim loại và chất ổn định đều đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực Trong y dược, các chất như chất pha loãng màu, chất nhũ hóa, chất tạo màng và chất giữ ẩm được sử dụng rộng rãi để cải thiện hiệu quả và tính ổn định của sản phẩm.
Calcium alginate (Calci alginate)
Cụng thức phõn tử: (C6H7Ca ẵO6)n
Không tan trong nước và ete; ít tan trong ethanol; tan chậm trong dung dịch natri polyphosphate, natri cacbonat và các chất kết hợp với ion canxi.
Hình Phân loại 8 Calcium alginate (E404)
Chất làm dày, chất độn, và chất mang đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện độ đặc và kết cấu của sản phẩm Chất nhũ hoá giúp tạo ra sự đồng nhất giữa các thành phần không hòa tan, trong khi chất tạo bọt và chất tạo gel góp phần vào việc tạo ra kết cấu mong muốn Chất làm bóng và chất làm ẩm không chỉ tăng cường vẻ bề ngoài mà còn giữ ẩm cho sản phẩm Cuối cùng, chất tạo phức kim loại và chất ổn định giúp duy trì tính ổn định và hiệu quả của sản phẩm trong suốt thời gian sử dụng.
+ Trong thực phẩm: Sử dụng để cố định enzyme Ví dụ: cố đinh enzyme invertase trên hạt calci alginate để thuỷ phân saccharose.
+ Trong y dược: Thuốc tan viên nén
Propylene glycol alginate (PGA)
Tan trong nước tạo ra dung dịch keo nhớt, trong khi tan trong ethanol có thể đạt tới 60% tùy thuộc vào mức độ este hoá PGA không hình thành gel với các cation đa hóa trị và duy trì sự ổn định ở pH từ 3 đến 5.
Chất làm dày, chất độn, chất mang, chất nhũ hóa, chất tạo bọt, chất tạo gel và chất ổn định là những chức năng quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp như sản xuất bia, nước ép, mỹ phẩm và gia vị Bên cạnh đó, trong lĩnh vực y dược, các chất này được sử dụng làm chất ổn định, chất nhũ hóa, chất tạo huyền phù và chất tăng độ nhớt.
Hình Phân loại 9 Propylene glycol alginate (E405)
Có dạng sợi, dạng bột hay dạng tinh thể Không màu hoặc hơi vàng Có mùi và vị đặc trưng nhẹ.
Tính chất
Tính chất vật lý
Muối alginate của kim loại kiềm, amoniac và các amin có khối lượng phân tử thấp có khả năng tan trong nước nóng hoặc lạnh, trong khi muối của các cation hóa trị hai hoặc ba thì không tan Loại phụ gia thực phẩm này khi ở dạng muối tan trong nước, và độ nhớt của dung dịch phụ thuộc vào trọng phân tử cũng như lượng ion trong muối Khác với agar, dung dịch alginate không đông lại khi làm lạnh Tuy nhiên, việc đông lạnh và làm tan dung dịch Na-alginate có sự hiện diện của ion Ca2+ có thể làm tăng độ nhớt của dung dịch.
Dung dịch alginate có độ nhớt cao, phụ thuộc vào tỷ lệ M/G, khối lượng phân tử và sự hiện diện của điện phân Khi nhiệt độ tăng, độ nhớt của dung dịch alginate sẽ giảm, trong khi sự thay đổi pH trong khoảng 4 - 10 chỉ ảnh hưởng nhẹ đến độ nhớt Đặc biệt, dung dịch alginate trong khoảng pH từ 5 - 10 có khả năng ổn định lâu dài ở nhiệt độ phòng.
Tính chất hóa học
4.2.1 Tính chất Alginate của kim loại hóa trị I
Dễ bị cắt mạch bởi yếu tố acid, kiềm mạnh, nhiệt độ cao, enzyme.
Khi tương tác với acid vô cơ thì tách Alginic tự do Vì vậy, lợi dụng tính chất này để tinh chế Alginic, ứng dụng trong công nghiệp.
Dễ hòa tan trong nước, tạo dung dịch keo nhớt có độ dính, độ nhớt cao.
Khi làm lạnh không đông, khi khô trong suốt có tính đàn hồi.
4.2.2 Tính chất Alginate của kim loại hóa trị II
Có khả năng tạo màu tùy theo kim loại.
Không hòa tan trong nước.
Khi ẩm thì dẻo (Gel Alginate), khi khô có độ cứng cao và khó thấm nước, tỷ trọng thấp.
Các đặc tính
4.3.1 Tính tạo màng của Alginate
Các Alginate có khả năng tạo màng rất tốt.
Khi thêm acid hoặc ion Ca 2+ vào dung dịch Na-Alginate, quá trình tạo gel, màng hoặc sợi diễn ra nhờ các tương tác tĩnh điện qua cầu calcium Quá trình này xảy ra ở nhiệt độ phòng và pH từ 4 đến 10, và đặc biệt phụ thuộc vào nồng độ của ion Calcium (Ca 2+).
+ Khi nồng độ Ca 2+ thấp, gel tạo ra có thể thuận nghịch;
Khi nồng độ ion Ca 2+ cao, gel được hình thành sẽ có tính chất không thuận nghịch và độ đàn hồi thấp Trong quá trình tạo gel này, các tương tác tĩnh điện thông qua cầu calcium đóng vai trò quan trọng, dẫn đến việc gel không phản ứng lại với nhiệt và có độ đàn hồi hạn chế.
Một số phương pháp để tạo màng Alginate:
+ Cho bốc hơi một lớp dung dịch Alginate hòa tan trên một bề mặt phẳng.
+ Dùng chất kết tủa thích hợp để xử lý màng từ Alginate hòa tan.
+ Tách ammoniac ra khỏi màng của dung dịch kẽm alginate, nhôm alginate, đồng alginate hoặc bạc alginate hòa tan trong ammoniac dư.
Các màng Algilnate rất đàn hồi, rất bền, chịu dầu và không dính bết.
Màng polysaccharide có khả năng ngăn chặn sự thấm của oxy và lipid, từ đó ức chế quá trình oxy hóa chất béo và các thành phần khác trong thực phẩm.
Màng bao có khả năng giảm thất thoát ẩm nhờ vào việc lượng ẩm trong màng sẽ bốc hơi trước ẩm trong thực phẩm Điều này khiến cho màng bao trở nên hơi khô và co lại, giữ cho lượng ẩm bên trong không bị thoát ra ngoài.
Khi hòa tan Alginate vào nước, chúng sẽ ngậm nước tạo thành một dung dịch nhớt. Độ nhớt phụ thuộc vào chiều dài của phân tử Alginate.
Bột Alginate cần được bảo quản ở nhiệt độ thấp để tránh tình trạng giảm chất lượng Ngoài ra, cấu trúc sắp xếp của các phân tử cũng có tác động đáng kể đến độ nhớt của bột.
Trong một số trường hợp, độ nhớt có thể gia tăng ở nồng độ thấp khi có sự hiện diện của các chất như CaSO4 và CaCO3 Ion canxi liên kết với Alginate, tạo ra các liên kết chéo trong phân tử, từ đó làm tăng trọng lượng phân tử và độ nhớt của dung dịch Ngoài ra, các muối như CaCO3 và Calcium tartar cũng có thể làm tăng độ nhớt ở nồng độ thấp nhờ vào khả năng tạo cầu nối giữa các phân tử Alginate, dẫn đến sự gia tăng trọng lượng phân tử và độ nhớt của dung dịch.
Alginate có khả năng tạo gel đặc trưng khi tiếp xúc với ion Ca²⁺, hình thành cấu trúc mạng lưới ổn định Ở nhiệt độ cao, trong trạng thái sôi, và khi làm nguội, alginate sẽ chuyển đổi thành dạng gel.
Sự tạo gel và cơ chế tạo gel của alginate
Sự tạo gel
Alginate có khả năng tạo gel đặc trưng khi tiếp xúc với các ion kim loại, đặc biệt là ion canxi (Ca 2+) Khi ion canxi được bổ sung, chúng sẽ liên kết với các nhóm carboxyl (COO⁻) trên phân tử alginate, tạo ra cấu trúc gel vững chắc.
Cơ chế tạo gel
Alginate sẽ tạo gel khi kết hợp với ion Ca 2+, trong đó ion Ca 2+ liên kết với các gốc G của hai chuỗi alginate liền kề Phản ứng này xảy ra với các alginate có chứa nhiều α-1,4-L-Guluronic acid (G).
Alginate hay hỗn hợp chứa nó sẽ dược tạo gel bằng cách nhúng hoặc phun dung dịch chứa ion Ca 2+
Ion Ca 2+ phản ứng với Alginate tạo thành cấu trúc "Box egg", hình thành mạng lưới 3 chiều ổn định Độ dày của mạng lưới này ảnh hưởng trực tiếp đến độ cứng và tính bền của gel.
Hình Sự tạo gel và cơ chế tạo gel của alginate.10 Sự tạo gel
Sự tạo gel được kiểm soát bằng việc kiểm soát sự giải phóng ion Ca2+ hoặc acid và trong dung dịch alginate.
Cơ chế tạo gel của alginate có thể chia làm hai nhóm chính sau: đông tụ gel khuếch tán và đông tụ gel bên trong.
5.2.1 Đông tụ gel khuếch tán
Nhúng hoặc rót hỗn hợp thực phẩm chứa alginate đã được hidrat hóa vào dung dịch trung tính có ion Ca 2+, hoặc phun dung dịch chứa ion Ca 2+ lên bề mặt hỗn hợp thực phẩm.
Loại muối calcium hòa tan thường dùng là CaCl2.
Khi tiếp xúc, ion Ca 2+ sẽ khuếch tán và phản ứng với alginate -> gel alginate calcium được hình thành.
Ion không thể khuếch tán sâu vào sản phẩm, do đó cơ chế này phù hợp để tạo gel cho các sản phẩm có kích thước nhỏ, mỏng, hoặc dùng làm chất phủ (màng) cho bề mặt thực phẩm.
Một muối tan trong acid, không tan ở pH trung tính sẽ được trộn với hỗn hợp thực phẩm chứa alginate.
Cho dung dịch acid tiến xúc với hỗn hợp thực phẩm này, muối calcium sẽ hòa tan và ion Ca 2+ sẽ tương tác với alginate và tạo thành gel.
Một số muối thường dùng: calcium carbonate, dicalcium phosphate.
5.2.2 Đông tụ gel bên trong
Một hỗn hợp alginate, muối calcium hòa tan chậm và một hợp chất gọi là “hợp chất cô đặc” được trộn lại với nhau.
Khi ion Ca2+ từ muối được giải phóng, hợp chất cô đặc sẽ giữ lại ion này, ngăn không cho nó tác dụng ngay với alginate Điều này làm chậm quá trình tạo gel, từ đó hỗ trợ trong việc trộn và định hình thực phẩm.
Loại muối thường được sử dụng là calcium sulphate do giá rẻ và tốc độ hòa tan thích hợp
Hợp chất cô đặc thường dùng là muối citrate và phosphate.
Ion Ca 2+ chỉ được giải phóng ra để tạo gel với alginate khi hỗn hợp thực phẩm được acid hóa.
Ngoài ra, còn có đông tụ gel bằng quá trình làm nguội.
5.2.3 Đông tụ gel bằng quá trình làm nguội
Một hỗn hợp alginate, muối calcium và hợp chất cô lập sẽ được hòa tan trong dung dịch nóng.
Quá trình tạo gel chỉ diễn ra khi dung dịch được làm nguội, dẫn đến sự hình thành gel alginate-canxi bền nhiệt Nhiệt độ cần thiết để tạo gel nằm trong khoảng từ 0 đến 50 độ C.
Điều kiện tạo gel
Sự tạo gel của alginate phụ thuộc vào sự hiện diện của ion Ca 2+, cũng như ái lực của nó với các ion hóa trị II như Ca, Ba, Zn và hóa trị III như Fe, Al Trong ngành thực phẩm, ion Ca được ưa chuộng nhất do tính an toàn của nó.
Nhiệt độ: Alginate tạo gel ở nhiệt độ phòng đến dưới 100 o C, nhiệt độ cao hơn sẽ ngăn cản quá trình tạo gel.
Số lượng và chiều dài của chuỗi G: chiều dài G dài và tỷ lệ G cao thường tạo ra các gel chắc chắn và có độ bền cao.
Phương pháp tạo gel
Hòa tan alginate trong nước cùng với ion Ca 2+ và các chất tạo phức, sau đó gia nhiệt đến nhiệt độ cao Để đạt được gel ổn định, cần để gel nguội từ từ cho đến khi đông lại hoàn toàn.
Yếu tố ảnh hưởng đến tính chất của gel
Nhiệt độ: alginate tạo gel bền nhiệt trong môi trường nhiệt độ thấp. Độ pH.
Nồng độ Ca 2+ , nồng độ alginate: nồng độ quá thấp tạo gel không chắc chắn, nồng độ quá cao sẽ tạo gel quá đặc.
Phương pháp sản xuất alginate
Phương pháp chiết xuất và tinh chế alginate từ tảo nâu
Phương pháp sử dụng enzyme
Phương pháp xử lý hóa học
Hình Phương pháp sản xuất alginate.11 Sơ đồ chiết Alginate thông thường
Bước 1: Thu hoạch tảo nâu
Sau khi thu hoạch, tảo nâu được rửa sạch và phơi khô Trong quy trình chế biến, tảo nâu thường được nghiền thành bột với kích thước hạt khoảng 0,5 mm.
Hạt mịn có diện tích bề mặt lớn, tăng cường tiếp xúc với dung môi, dẫn đến hiệu suất chiết xuất alginate cao hơn khi sử dụng tảo nâu với kích thước hạt nhỏ.
Ngâm tảo nâu đã nghiền trong dung dịch formaldehyde 2% là phương pháp phổ biến để chiết xuất alginate Quá trình ngâm này giúp loại bỏ các hợp chất phenolic hoặc poly-phenolic có trong tảo nâu, những chất này có thể gây phân hủy polysaccharide trong giai đoạn chiết xuất Sự hiện diện của các hợp chất phenolic làm giảm độ nhớt của alginate, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối cùng.
Bước 4: Xử lý bằng acid hoặc kiềm
Các acid loãng, chủ yếu là HCl, thường được sử dụng để loại bỏ tạp chất trong tảo nâu Quá trình này giúp loại bỏ các ion Ca 2+ và Mg 2+ khỏi alginate bằng cách chuyển đổi alginate từ dạng muối sang dạng acid alginic.
Thời gian xử lý tảo nâu có thể từ 30 phút đến 24 giờ, tùy thuộc vào nhiệt độ và nồng độ của acid Phương pháp xử lý tảo nâu bằng kiềm ít được áp dụng hơn so với xử lý bằng acid, và chủ yếu nhằm phân hủy tế bào tảo nâu để tạo điều kiện cho quá trình chiết xuất.
Sau khi xử lý, tảo nâu được rửa bằng nước để trung hòa pH, sau đó phần rắn được tách ra bằng lọc hoặc ly tâm để chuẩn bị cho việc chiết alginate Natri carbonate thường được sử dụng để chiết, giúp chuyển acid alginate hoặc muối alginate không tan thành natri alginate tan trong nước Natri alginate tan sẽ được tách ra khỏi tảo nâu và chuyển sang dung dịch chiết xuất Hiệu suất chiết xuất phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian, pH và nồng độ kiềm.
Bước 6: Lọc và tách chiết
Lọc là phương pháp chính để tách alginate từ xác tảo nâu, yêu cầu tỷ lệ nước gấp 2-3 lần thể tích dung dịch để giảm độ nhớt và tăng hiệu quả lọc Thường sử dụng bộ lọc trống chân không quay (RVDF) do hiệu suất cao, trong khi trong phòng thí nghiệm có thể áp dụng giấy lọc hoặc Muslin.
Bước 7 trong quy trình kết tủa bao gồm ba phương pháp chính: natri alginate, canxi alginate và axit alginic Trong số này, natri alginate là phương pháp phổ biến nhất Để giảm độ tan của alginate và tạo kết tủa natri alginate, ethanol được thêm vào dung môi hữu cơ.
Alginate được sấy khô qua đêm bằng máy sấy đông khô hoặc máy sấy chân không, trong khi quy trình sản xuất quy mô công nghiệp thường sử dụng máy sấy tầng sôi Sau khi hoàn tất quá trình sấy, alginate sẽ được xay bằng máy xay tuabin hoặc máy xay búa cố định để đạt được kích thước hạt mong muốn.
Ứng Dụng của Aliginate
Ứng dụng của Aliginate và một số muối của Acid alginic
Alginate là một thành phần quan trọng trong sản xuất kem, socola, mayonnaise, bánh và món tráng miệng, giúp làm đặc và tạo cấu trúc ổn định cho sản phẩm Kem chứa alginate có độ mịn cao hơn và chóp kem cao hơn Nó đóng vai trò là chất ổn định trong kem đá, ngăn cản sự hình thành tinh thể đá trong quá trình đông và ức chế sự hình thành tinh thể lactose Alginate cũng nhũ hóa các cầu béo, tạo độ nhớt cao và gel giữ nước tốt, giúp kem không bị tan chảy Ngoài ra, alginate còn là tác nhân chính tạo độ bền cho bọt bia.
Acid alginic được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm như nước uống cô đặc, bơ, bánh kẹo, phomat và mỹ phẩm nhờ vào khả năng làm quánh, đặc và ổn định cấu trúc sản phẩm.
7.1.1 Natri alginate Được sử dụng với nhiều tính năng khác nhau:
Natri alginate là một chất ổn định hiệu quả trong kem, thay thế tinh bột và carrageenan, giúp ngăn ngừa sự hình thành tinh thể đá và tăng cường hương vị sản phẩm Chất này ức chế hoàn toàn sự tạo thành tinh thể Lactose, nhũ hóa các chất béo, làm bền bọt, tạo độ nhớt cho kem, đồng thời có khả năng giữ nước và tạo gel, giúp kem không bị tan chảy.
- Chất làm đặc và nhũ tương hóa: natri alginate có thể nâng cao tính ổn định của sản phẩm và làm giảm lượng nước trong thực phẩm.
Natri alginate là hợp phần tạo kết cấu cho nhiều thực phẩm, là chất “đặc”, làm
“dày”để ổn định các bọt cũng như tạo cho nước quả đục những “thể” đặc biệt.
Natri alginate có khả năng cải thiện độ dai cho các sản phẩm mì ăn liền và miến, giúp chúng trở nên đàn hồi hơn và giảm tình trạng vỡ vụn Việc sử dụng natri alginate còn giúp nâng cao tỉ lệ gluten trong bột mì, tạo thành một lớp màng bao bảo vệ cho sản phẩm.
Nó có thể điều chỉnh hương vị, nâng cao điểm nóng chảy của sản phẩm
Kali alginate được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm như là một chất ổn định, làm đặc và là chất nhũ hóa, tạo gel.
Kali alginate là thành phần chính trong sản phẩm thạch và gel, giúp tạo ra kết cấu mịn màng Ngoài ra, nó cũng được sử dụng trong một số loại đồ uống để tăng độ nhớt và cải thiện cảm giác khi thưởng thức.
Thực phẩm đông lạnh: Tăng cường độ lạnh và tạo cấu trúc cho các sản phẩm đông lạnh như kem.
Sản phẩm chay: Được dùng trong thực phẩm chay như thịt giả để tạo độ dẻo.
Calci alginate được sử dụng cho việc cố định enzyme
Ví dụ: cố định enzyme invertase trên hạt calci alginate để thủy phân saccharose. Lên men acid lactic bằng phương pháp cố đinh tế bào trên calcium alginate.
Calci alginate có thể dùng như chất làm đặc để sản xuất những thực phẩm có thể ăn được.
Ví dụ: sử dụng phụ gia Calcium alginate đối với cá bạc má, cá thu, cá ngừ đóng hộp với liều lượng 20 g/kg.
Có chức năng như một chất làm ổn định, làm đặc và sử dụng nhiều làm chất độn trong bánh mì.
PGA đóng vai trò quan trọng trong việc tạo bọt, làm đặc, nhũ hóa và ổn định các thành phần thực phẩm Nhờ vào những đặc tính này, PGA được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất nước trái cây, bia, nước sốt salad, chất nhũ hóa, đồ uống acid protein, cũng như trong ngành mỹ phẩm và gia vị.
PGA là một chất được sử dụng hiệu quả trong việc làm bền bọt bia, giúp cải thiện quá trình bảo quản và lưu trữ bia Khi PGA đạt tốc độ cao nhất của sự ester hóa, nó sẽ tối ưu hóa khả năng tạo và duy trì bọt bia, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm.
Propylen glycol alginate là một sự thay thế tuyệt vời cho natri alginate khi làm việc với thực phẩm có độ acid cao, vì chất này có khả năng bền vững trong khoảng pH từ 0 đến 3.
Quy định nhà nước về mức độ sử dụng phụ gia trong thực phẩm
Hình Ứng Dụng của Aliginate.12 Mức sử dụng quy định Natri alginat trong thực phẩm*
Hình DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM.13 Mức sử dụng quy định
Ammonium alginate trong thực phẩm*
Hình Ứng Dụng của Aliginate.14 Mức sử dụng quy định Calcium alginate trong thực phẩm*
Hìn h Ứng Dụng của Aliginate.15 Mức sử dụng quy định Potassium alginate trong thực phẩm*
Hình Ứng Dụng của Aliginate.16 Mức sử dụng quy định Propylene glycol alginate
( * ) “THEO MỨC SỬ DỤNG TỐI ĐA PHỤ GIA TRONG THỰC PHẨM (Ban hành kèm theo Thông tư số 24/2019/TT-BYT ngày 30 tháng 8 năm 2019)”.
Quy trình sản xuất Kem Gelato có chứa phụ gia Alginate
Sữa tươi, Kem tươi, Đường, Trứng (hoặc chất tạo độ béo), Hương liệu tự nhiên (trái cây, cacao,vani).
Alginate: Tạo độ mượt, giúp ổn định kết cấu.
Carrageenan: Cải thiện độ sánh và ngăn hình thành tinh thể nước đá.
Kết hợp nguyên liệu: Trộn sữa, kem, đường và trứng (nếu sử dụng)
Thanh trùng: Nấu hỗn hợp ở nhiệt độ khoảng 85°C (185°F) trong 10-15 phút để tiêu diệt vi khuẩn và hòa tan hoàn toàn các thành phần.
Alginate và carrageenan cần được hòa tan trong nước ấm trước khi cho vào hỗn hợp nấu Việc khuấy đều là rất quan trọng để đảm bảo các phụ gia này phân tán đồng đều trong hỗn hợp.
Hỗn hợp được làm lạnh nhanh chóng xuống 4°C (39°F) Việc này giúp kiểm soát sự phát triển của vi khuẩn và duy trì chất lượng.
Việc sử dụng phụ gia như alginate và carrageenan không chỉ nâng cao độ sánh và kết cấu của kem gelato mà còn cải thiện chất lượng, mang đến trải nghiệm ẩm thực tuyệt vời cho người tiêu dùng Quy trình sản xuất kem gelato được kiểm soát chặt chẽ để đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt tiêu chuẩn cao nhất.
Hỗn hợp được đưa vào máy đánh bông kem, nơi không khí được thêm vào để tạo ra kết cấu nhẹ và mượt mà Quá trình này thường được thực hiện ở nhiệt độ thấp trước khi đóng gói và đông lạnh.
Sau khi đạt được kết cấu lý tưởng, kem sẽ được chuyển vào hộp hoặc ly Tiếp theo, kem được đông lạnh ở nhiệt độ khoảng -20°C (-4°F) hoặc thấp hơn để đảm bảo độ mịn.
Tạo Hương Vị (Tùy chọn)
Hương vị có thể được thêm vào trong quá trình đánh bông hoặc sau cùng để tạo ra các biến thể khác nhau.
Kem được bảo quản ở nhiệt độ 18-25 ℃ được kiểm soát cho đến khi được phục vụ.
Các nội dung liên quan đến Alginate
Nguy cơ và Độc tính của Alginate
Alginate là một loại phụ gia thực phẩm được công nhận là an toàn và thuộc nhóm GRAS (Generally Recognized As Safe) bởi FDA.
Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu (EFSA) đã tiến hành đánh giá alginate và không phát hiện bất kỳ bằng chứng nào cho thấy nó có nguy cơ đối với sức khỏe khi được sử dụng trong các mức độ quy định.
Tác dụng phụ: Khi tiêu thụ alginate ở mức độ bình thường, rất ít người gặp phải tác dụng phụ Một số tác dụng phụ có thể bao gồm:
Alginate, khi sử dụng ở liều lượng cao, có thể gây ra các triệu chứng tiêu hóa như đầy hơi, đau bụng và tiêu chảy Điều này xảy ra do khả năng giữ nước của alginate, dẫn đến sự thay đổi tính chất của phân.
+ Đầy hơi: Vì alginate có khả năng hấp thụ nước, nó có thể làm tăng thể tích phân, dẫn đến cảm giác đầy hơi.
Alginate có thể ảnh hưởng đến sự hấp thu của một số loại thuốc, đặc biệt là những thuốc chứa ion nhôm hoặc canxi Khi kết hợp với các ion này, alginate tạo thành phức hợp, làm giảm khả năng hấp thu thuốc vào cơ thể Vì vậy, nếu bạn đang sử dụng thuốc điều trị hoặc bổ sung, hãy tham khảo ý kiến bác sĩ hoặc dược sĩ để đảm bảo hiệu quả điều trị.
Dị ứng với alginate là hiếm, nhưng nếu bạn gặp triệu chứng như phát ban, sưng tấy hoặc khó thở sau khi sử dụng sản phẩm chứa alginate, hãy ngừng ngay và tìm kiếm sự trợ giúp y tế.
Chế phẩm Thương mại chứa Alginate
Alginate là một thành phần quan trọng trong thực phẩm chế biến sẵn, được sử dụng để tăng độ đặc và cải thiện kết cấu cho các sản phẩm như sốt và canh Chẳng hạn, trong sốt salad và sốt spaghetti, alginate không chỉ giúp duy trì độ đặc mà còn ngăn ngừa hiện tượng tách lớp, mang lại trải nghiệm ẩm thực tốt hơn cho người tiêu dùng.
Nước giải khát: Trong nước trái cây hoặc nước giải khát, alginate giúp ổn định các thành phần lơ lửng, ngăn không cho chúng lắng đọng hoặc tách lớp.
Alginate là một thành phần quan trọng trong sản phẩm sữa và phô mai, giúp tạo cấu trúc gel và duy trì độ đồng nhất cho phô mai Đối với các sản phẩm như kem, alginate còn cải thiện độ đặc và mang lại cảm giác mịn màng khi thưởng thức.
Trong ngành công nghiệp bánh kẹo, alginate đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất các loại kẹo dẻo như kẹo gummi Chất này không chỉ giúp tạo ra kết cấu dẻo mà còn giữ cho kẹo không bị chảy nước, đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Alginate là một thành phần quan trọng trong thực phẩm chức năng, được sử dụng trong viên nang và viên uống để kiểm soát quá trình giải phóng hoạt chất trong cơ thể Nó không chỉ bảo vệ các thành phần nhạy cảm mà còn giúp điều chỉnh tốc độ phân hủy, đảm bảo hiệu quả tối ưu cho người sử dụng.
Tác dụng sinh lý của Alginate trong chế độ ăn
Alginate, một polysaccharid khó tiêu hóa trong dạ dày và ruột non của con người, hoàn toàn phù hợp với các định nghĩa về chất xơ trong chế độ ăn uống nhờ khả năng phình to Ngoài ra, alginate còn thể hiện nhiều hành động sinh lý độc đáo.
Các tác dụng sinh lý của alginate phụ thuộc vào các đặc tính sinh hóa và lý sinh của chúng Hiểu rõ lợi ích sức khỏe từ việc tiêu thụ alginate, cùng với mối liên hệ giữa các lợi ích này và đặc tính của alginate, có thể tạo ra cơ hội phát triển sản phẩm mới cho ngành công nghiệp thực phẩm.
