ĐỀ TÀI: CẤU TRÚC – TÍNH CHẤT – CHỨC NĂNG – ỨNG DỤNG CỦA AGARAGAR

CHƯƠNG 1:4MỞ ĐẦU4CHƯƠNG 2:5NỘI DUNG ĐỀ TÀI52.1.Nguồn gốc và lịch sử hình thành của Agar – agar52.2.Cấu trúc của Agar – agar62.2.1.Agarose72.2.2.Agaropectin82.3.Tính chất của Agar92.3.1.Tính tan92.3.2.Tính tạo gel92.3.3.Tính đông đặc122.3.4.Tính dẻo và trọng lượng phân tử132.3.5.Tính tương thích132.4.Chức năng132.4.1.Phục vụ như một điều ruột, điều chỉnh rối loạn tiêu hóa132.4.2.Tăng cường hệ thống miễn dịch của cơ thể142.5.Phương pháp kiểm tra142.5.1.Kiểm tra định tính142.5.2.Kiểm tra định lượng152.6.Phương pháp thu nhận152.6.1.Sản xuất Agar– agar từ Gracilaria (Rau câu)162.6.2.Sản xuất agar – agar từ Gelidium (Tảo thạch) (Trung Quốc)182.6.3.Quy trình sản xuất Agar – agar chất lượng cao ở Việt Nam192.7.Ứng dụng202.7.1.Trong thực phẩm212.7.1.1. Agar sử dụng trong công nghệ sản xuất bánh kẹo và mứt trái cây212.7.1.2.Agar sử dụng trong công nghệ đồ hộp242.7.1.3.Agar dùng trong quy trình chế biến xúc xích242.7.1.4.Agar sử dụng trong kem, phomat, sữa chua242.7.1.5.Các sản phẩm khác từ Thạch – agar như Rau câu252.7.2.Một số ứng dụng khác272.7.2.1.Làm môi trường trong công nghệ nuôi cấy mô272.7.2.2.Làm môi trường nuôi cấy vi khuẩn và nhiều sinh vật khác272.7.2.3.Sử dụng trong Y khoa282.7.2.4.Nhuộm màu trong công nghệ dệt, giấy292.7.2.5.Thành phần trong các loại mỹ phẩm292.7.2.6.Xét nghiệm vận động302.8.Các nghiên cứu liên quan302.8.1.Nghiên cứu tối ưu hóa các điều kiện sinh cellulase ngoại bào trên môi trường liên quan công nghiệp302.8.2.Nghiên cứu chiết phân đạm và tinh chế Agar từ rong Gracilaria – heteroclada bẳng phương pháp trao đổi ion312.8.3.Nghiên cứu kỹ thuật vi ghép cây bưởi332.8.4.Thử nghiệm Catalase332.8.5.Mối liên quan giữa tỷ lệ diệt H.Pylori và tình trạng kháng kháng sinh của các bệnh nhân viêm, loét da dày tá tràng do nhiễm H.Pylori tại bệnh viện nhi Trung ương342.8.6.Vẽ tranh bằng các chủng vi sinh vật mang nhiều màu sắc362.8.7. Nghiên cứu và phát triển thuốc trừ sâu sinh học Bacillus thuringiensis tại Việt Nam38CHƯƠNG 3:39KẾT LUẬN39TÀI LIỆU THAM KHẢO40

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÔN: HÓA HỌC THỰC PHẨM

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: 4

MỞ ĐẦU 4

CHƯƠNG 2: 5

NỘI DUNG ĐỀ TÀI 5

2.1 Nguồn gốc và lịch sử hình thành của Agar – agar 5

2.2 Cấu trúc của Agar – agar 6

2.2.1 Agarose 7

2.2.2 Agaropectin 8

2.3 Tính chất của Agar 9

2.3.1 Tính tan 9

2.3.2 Tính tạo gel 9

2.3.3 Tính đông đặc 12

2.3.4 Tính dẻo và trọng lượng phân tử 13

2.3.5 Tính tương thích 13

2.4 Chức năng 13

2.4.1 Phục vụ như một điều ruột, điều chỉnh rối loạn tiêu hóa 13

2.4.2 Tăng cường hệ thống miễn dịch của cơ thể 14

2.5 Phương pháp kiểm tra 14

2.5.1 Kiểm tra định tính 14

2.5.2 Kiểm tra định lượng 15

2.6 Phương pháp thu nhận 15

2.6.1 Sản xuất Agar– agar từ Gracilaria (Rau câu) 16

2.6.2 Sản xuất agar – agar từ Gelidium (Tảo thạch) (Trung Quốc) 18

2.6.3 Quy trình sản xuất Agar – agar chất lượng cao ở Việt Nam 19

2.7 Ứng dụng 20

2.7.1 Trong thực phẩm 21

2.7.1.1 Agar sử dụng trong công nghệ sản xuất bánh kẹo và mứt trái cây 21

2.7.1.2 Agar sử dụng trong công nghệ đồ hộp 24

2.7.1.3 Agar dùng trong quy trình chế biến xúc xích 24

2.7.1.4 Agar sử dụng trong kem, phomat, sữa chua 24

2.7.1.5 Các sản phẩm khác từ Thạch – agar như Rau câu 25

2.7.2 Một số ứng dụng khác 27

2.7.2.1 Làm môi trường trong công nghệ nuôi cấy mô 27

2.7.2.2 Làm môi trường nuôi cấy vi khuẩn và nhiều sinh vật khác 27

2.7.2.3 Sử dụng trong Y khoa 28

2.7.2.4 Nhuộm màu trong công nghệ dệt, giấy 29

2.7.2.5 Thành phần trong các loại mỹ phẩm 29

2.7.2.6 Xét nghiệm vận động 30

2.8 Các nghiên cứu liên quan 30

2.8.1 Nghiên cứu tối ưu hóa các điều kiện sinh cellulase ngoại bào trên môi trường liên quan công nghiệp 30

2.8.2 Nghiên cứu chiết phân đạm và tinh chế Agar từ rong Gracilaria – heteroclada bẳng phương pháp trao đổi ion 31

2.8.3 Nghiên cứu kỹ thuật vi ghép cây bưởi 33

2.8.4 Thử nghiệm Catalase 33

2.8.5 Mối liên quan giữa tỷ lệ diệt H.Pylori và tình trạng kháng kháng sinh của các bệnh nhân viêm, loét da dày tá tràng do nhiễm H.Pylori tại bệnh viện nhi Trung ương 34 2.8.6 Vẽ tranh bằng các chủng vi sinh vật mang nhiều màu sắc 36

2.8.7 Nghiên cứu và phát triển thuốc trừ sâu sinh học Bacillus thuringiensis tại Việt Nam 38

CHƯƠNG 3: 39

KẾT LUẬN 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

CHƯƠNG 1:

MỞ ĐẦU

Ngày nay, khoảng 75% lượng thực phẩm tiêu thụ hằng ngày của con người là loại thựcphẩm đã qua chế biến và đóng gói sẵn – tức là thực phẩm công nghiệp Từ đó chúng ta dễ dànghình dung ra sự kì vĩ của ngành công nghiệp thực phẩm ngày nay

Hóa học thực phẩm chính là những kiến thức cơ sở, những kiến thức hết sức quan trọngcho các bạn sinh viên, các nhà nghiên cứu, các nhà sản suất hoạt động trong lĩnh vực côngnghiệp thực phẩm do cung cấp những thông tin, kiến thức về cấu tạo, tính chất của các hợpphần trong thực phẩm cũng như sự tương tác giữa các hợp phần và quá trình biến đổi củachúng trong khi chế biến, bảo quản Đó cũng chính là cơ sở đầu tiên để xây dựng các quy trìnhcông nghệ chế biến nhiều loại nguyên liệu nông sản và sản xuất các mặt hàng thực phẩm

Một trong những chất được ứng dụng khá nhiều trong các công nghệ chế biến thực

phẩm là Agar – agar Agar – agar là một trong các chất phụ gia hàng đầu của ngành ẩm thực.

Nó chủ yếu được dùng làm rau câu như là một chất kết đông trong các món mặn ngọt Ngoài

ra, còn được còn dùng để chế biến trong công nghệ sản xuất bánh kẹo đóng gói, công nghệ đồhộp, trong kem, phomat, sữa chua Đặc biệt còn được dùng làm môi trường nuôi cấy vi khuẩn

và nhiều sinh vật Để hiểu rõ hơn về nguồn gốc, cấu trúc, tính chất, chức năng và nhiều ứng

dụng hơn nữa của Agar - agar trong ngành công nghệ thực phẩm cũng như trong các lĩnh vực khác và trong cuộc sống, nhóm chúng tôi đã chọn đề tài: “Tìm hiểu cấu trúc, tính chất, chức năng và ứng dụng của Agar – agar” làm nội dung chính cho bài tiểu luận này Hy vọng bài

tiểu luận của chúng tôi sẽ mang đến cho quý thầy cô cùng các bạn những thông tin thật bổ ích

và cần thiết về loại phụ gia quan trọng này

Cuối cùng, xin chân thành cảm ơn các thầy, cô khoa Công nghệ thực phẩm đã hướngdẫn chúng em thực hiện tốt bài tiểu luận này Bài viết của nhóm còn nhiều thiếu sót mong thầy,

cô và các bạn đóng góp ý kiến thêm để bài tiểu luận hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 2:

NỘI DUNG ĐỀ TÀI

2.1 Nguồn gốc và lịch sử hình thành của Agar – agar

Agar là phycocolloid có nguồn gốc cổ xưa nhất (giữa thế kỷ 17) Tại Nhật Bản, agarđược coi là đã được phát hiện bởi Minoya Tarozaemon năm 1658 và một tượng đài là Shimizu-mura kỷ niệm lần đầu tiên nó đã được sản xuất Ban đầu, và ngay cả trong thời gian hiện tại, nó

đã được thực hiện và được bán như là một chiết xuất trong dung dịch (nóng) hoặc dạng gel(lạnh), được sử dụng kịp thời tại các khu vực gần nhà máy, sản phẩm sau đó đã được biết đếnnhư là tokoroten Công nghiệp hóa của nó như là một sản phẩm khô và ổn định bắt đầu vào lúcbắt đầu của thế kỷ 18 và nó đã được gọi là kanten Từ "thạch agar", tuy nhiên, có một nguồngốc Mã Lai và thạch là thuật ngữ thường được chấp nhận nhiều nhất, mặc dù ở các nước nóitiếng Pháp và Bồ Đào Nha còn được gọi là gelosa Ngoài ra, Agar còn gọi là Kanten (NhậtBản), Dongfen (Trung Quốc)

Agar là một Polisaccharid, có nhiều trong tế bào vây trụ của các loại rong đỏ (loạiRhodophyceae) Payen (1859) là người đầu tiên nghiên cứu loại Polisaccharid này Trên thếgiới, người ta có thể chế Agar từ các loại tảo thuộc các chi khác nhau như: Gelidium,Gracilaria, Pterocladia, Ahnfeltia … Gelidium là nguồn ưu tiên cho agar Hàm lượng Agartrung bình của rong đỏ trên thế giới dao động từ 20 – 40%.Trong khi đó thì rong đỏ của ViệtNam chứa từ 24 – 45% khối lượng rong khô

Hình 2.1.1 Tảo đỏ Hình 2.1.2 Đầm lầy tảo đỏ

Ở nước ta, “rau câu” là nguyên liệu để chế biến thạch – Agar Qua cuộc điều tra venbiển các tỉnh phía Bắc, chúng ta đã phát hiện 11 loài Đáng chú ý là loài “rau câu” chỉ vàngGracilaria verrucosa (Huds.) Papenf Ở các tỉnh phía Nam đã phát hiện 6 loài “rau câu”, đángchú ý là loài “rau câu” rễ tre – Gelidiella acerose (Forssk.) Feldm Et Ham.

Từ 1940 đến 1950 việc nghiên cứu sản phẩm thay thế Galactose như Methylated,Sulfated và Pyruvated galactoses đã được minh chứng là cấu trúc phân tử của Agar

Cấu tạo cơ bản của Agar gồm các đơn vị D-galactose và L-galactose Chúng liên kết vớinhau theo kiểu β−1,4−¿ D−¿galactose và α−1,3−¿ L−¿galactose, cứ khoảng 10 đơn vịGalactose thì có một nhóm sunfat ở đơn vị galactose cuối Trong mạch Polisaccharid của agar

có dạng liên kết ester ở cacbon thứ 6 của acid sunfurit (Jones, Peat 1942), (hình 2.2)

Hình 2.2 Công thức cấu tạo của Agar -agar

Araki (1956) đã cung cấp các chứng cứ chứng minh tính khác thể của agar Cấu trúcchính xác của agar chưa biết rõ, song có thể biết nó chứa ít nhất hai cấu tử là agarose vàagaropectin (là thành phần chính của agar) bằng cách sử dụng phương pháp acetylation

2.2.1 Agarose

Agarose -thành phần chủ yếu của thạch tạo nên gel chính, là một polymer tuyến tính, cócấu tạo mạch thẳng, trung tính, từ các gốc β−¿D−¿galactopiranose và 3, 6−¿anhidro−α−¿L−¿galactopiranose luân phiên tạo nên bằng liên kết β−1,4 và liên kết α−1,3 (hình 2.2) Cả hai gốc

có sự sắp xếp xen kẽ Độ bền các liên kết khác nhau Liên kết α−¿1,3 dễ phân hủy bằng enzimtạo thành neoagarobiose Liên kết β−1,4 dễ thủy phân với xúc tác của acid và tạo thành gốcagar – agarobiose Agar – agarobiose làm cho agar – agar trong môi trường nước có khả năngtạo gel

Mạch agarose được ester hóa ở mức độ thấp với acid sulfuric, cứ sau 9 đường galactosethì đường thứ 10 lại bị ester hóa

Cấu trúc của agarose không đồng nhất: vừa là tích điện vừa là trung hòa điện Trongphân tử có chứa nhóm sunfat, metoxyl, cacboxyl Hàm lượng sunfat trong agarose được coi làchỉ số độ sạch của agarose Chỉ số này càng thấp thì chất lượng càng cao Thường trongagarose có 0,04% sulfate

2.2.2 Agaropectin

Agaropectin có khả năng tạo gel thấp trong nước, cấu trúc của nó đến nay vẫn chưa xácđịnh rõ Chỉ biết rằng nó được tạo nên bởi sự sắp xếp xen kẽ giữa D – galactose –2 – sulfate và

D – galactose –2,6 – disulfatevà chúng chứa tất cả các nhóm phân cực trong agar

Các agaropectin dường như hoàn toàn là agarose, nhưng có chứa lượng axit nhóm nhưsulfate, pyruvate và glucuronate nhóm

Trong agaropectin có chứa khoảng 6% sulfate

Tỷ lệ ester hóa cao hơn, ngoài ra còn có mặt acid pyruvic để tạo thành các gốc 4,6– (1–carboxyethylidence)–D–galactose

Nhận định:

Các agarose là hầu như vô Polymer, trong khi agaropectin là một acidic polymer Tỷ lệcủa agarose và agaropectin trong các loại agar cũng rất khác biệt.Nếu có sự hiện diện của aciduronic thì với tỷ lệ không vượt quá 1%

Một số nghiên cứu về cấu trúc Agar:

Từ 1960 đến 1980, áp dụng các kỹ thuật mới trong việc nghiên cứu agar nhưFractionation, trong trao đổi Chromatography, Enzymic thoái biến và đặc biệt là 13C-NMRquang phổ cho phép xác định chính xác hơn việc nghiên cứu cơ bản cấu trúc hóa học và sắpxếp của các đơn vị lặp đi lặp lại trong các phân tử agar

Nghiên cứu gần đây của Yaphe et al (1971) trên DEAE-Sephadex chỉ ra rằng agarkhông chỉ có tính chất trung tính mà còn có những tính chất của Polysaccharide nhưng lại gồmmột loạt những chuỗi phức tạp liên quan đến Polysaccharides từ một phạm vi mà hầu như vôphân tử xuất phát từ muối Sulfated hidratcacbon Các Polysaccharide vô gelling có khả năng vàtiếp cận cấu trúc của Agarose, mà vẫn còn chứa đựng một lượng nhỏ Sulfate (0,1 đến 0,5%) vàPyruvic acid (0,02%)

Gần đây, 13C-NMR quang phổ đã được xác nhận là một công cụ mạnh để làm sáng tỏcác Disaccharide lặp đi lặp lại của các đơn vị khác nhau trong agarose hiện diện trong phân tửAgar khác.

Bên cạnh nhiệm vụ của chất hóa học, sự thay đổi về vị trí trong 13C-NMR quang phổcủa nguyên tử khí carbon trong agaroses chứa trong agars cô lập từ nhiều loài Gracilaria, cáccấu trúc và tính năng của rious hình thái xen qua lại Disaccharides có thể dễ dàng xác định.Hình 2.2.1 minh hoạ cấu trúc agarobiose và dấu agarobiose lặp đi lặp lại, đơn vị và các tiềnthân của agarobiose cô lập từ nhiều loài Gracilaria, xác nhận của hóa chất và phương phápkính quang phổ 13C-NMR

Agar – agar được chiết xuất từ tảo đỏ, 80% là chất xơ hòa tan, không màu, không mùi,rất ít năng lượng (chỉ có 3 calo/1g), có chỉ số đường rất thấp Agar – agar là một chất khôngđịnh hình, khi đun nóng bị hòa tan và ở dạng dung dịch nhầy, đặc lại thành khối khi nguội.Người ta đã tìm hơn 40 loài chứa nhiều Agar – agar: Gracilaria, Gracilariopsis, Euchema,Gelidium, Gediliella…

2.3.1 Tính tan

Agar không tan trong nước lạnh, tan một ít trong ethanol amine và tan tốt trongformamide Agar hòa tan trong nước sôi, hấp phụ rất nhiều nước Agar có khả năng hòa tanvới lượng nước 30 – 50 lần khối lượng, lượng Agar trong nước trên 10% sẽ tạo nên một hỗnhợp sệt Agar nhận được nhờ kết tủa bằng cồn, ở trạng thái ẩm có thể tan trong nước ở nhiệt độ25°C, nhưng ở trạng thái sấy khô lại chỉ tan trong nước nóng

Agar thông thường và agar tan nhanh có tỉ lệ agar/nước khác nhau trong quá trình hòatan Điều này dẫn đến sự khác nhau về mức độ hòa tan của Agar trong nước

2.3.2 Tính tạo gel

 Tạo gel rất bền, cấu trúc gel cứng, dòn, trong

 Khả năng tạo gel phụ thuộc vào nhiệt độ, ban đầu Agar ở pha liên tục và nước ở phaphân tán Khi đưa nhiệt độ lên cao lớn hơn 90oC, Agar trở thành pha phân tán và nước là

pha liên tục do lúc này hình thành dạng dung dịch bao gồm những tiểu phân mixen, ởgiữa mixen là phân tử Agar Khi hạ nhiệt độ xuống 35oC các hạt mixen được bao bọcxung quanh một lớp nước liên kết lại tạo thành gel dẫn đến sự phân bố lại diện tích trên

bề mặt của những hạt mixen

 Khả năng hình thành gel thuận nghịch nhiệt là đặc điểm duy nhất làm cho Agar có một

sự kết hợp cần thiết trong nhiều ứng dụng Khi tạo gel, các cầu nối hydro làm tăng tínhbền vững của cấu trúc mạch agar, chống lại sự phân ly của hỗn hợp dịch khi tăng nhiệt

độ quá mạnh Bên cạnh đó, liên kết Beta 1 – 4 dễ thủy phân với xúc tác của axit và tạothành gốc Agar – agarobise Agar – agarobise làm cho Agar – agar trong môi trườngnước có khả năng tạo gel

 Quá trình tạo gel xảy ra khi để nguộihay khi làm lạnh dung dịch agar Đây là chất tạogel tốt nhất, nó có thể hấp phụ rất nhiều nước và tạo gel nhờ các liên kết hydro ở nồng

độ rất thấp (khoảng 0,04%) Khả năng tạo gel và độ bền gel phụ thuộc vào nồng độ Agar

và phân tử lượng trung bình của nó

 Dung dịch Agar sẽ tạo gel ở nhiệt độ khoảng 40– 50°C và tan chảy ở nhiệt độ khoảng80– 85°C Dung dịch Agar 1,5% tạo gel ở 32 – 39°C, nhưng không chảy ở nhiệt độ thấphơn 60 – 97°C Sự khác biệt lớn giữa nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ tạo gel còn đượcgọi là sự trễ nhiệt hysteresis Đây là một tính chất riêng đặc trưng của Agar

Hình 2.3.2 Cơ chế hình thành Agar

 Kích thước của lỗ gel sẽ khác nhau phụ thuộc vào nồng độ Agar Nồng độ agar càng caothì bán kính lỗ càng nhỏ Lỗ gel càng lớn thì hiệu quả rây lọc càng bé Khi làm khô sẽtạo ra một màng trong suốt, bền cơ học và có thể bảo quản lâu dài mà không bị hỏng.

 Agar có chứa một số gốc tích điện âm (gốc sulfate và gốc cacboxyl) nên gel agar cũng

có một số tính chất trao đổi ion Song khả năng này rất thấp vì nồng độ Agar sử dụngthường chỉ vào khoảng 1% Vì thế trong điện di người ta dùng agarose làm chất mangtốt hơn Agar vì agarose chứa rất ít gốc sulfate Có thể khử các nhóm sulfate khỏiagarose (thậm chí với cả agar) bằng cách xử lý với NaBH4 trong môi trường kiềm nhẹ(khi đó gốc sulfate bị thủy phân), sau đó rửa bằng nước cất

 Gel Agar có tính thuận nghịch và đàn hồi Gel của Agar không màu, không vị, khôngảnh hưởng đến vị tự nhiên của sản phẩm Gel Agar có thể chịu được nhiệt độ cao 1000C,

pH từ 5 – 8, khả năng giữ nước cao

 Nói chung, những thế mạnh của gel Agar là điều được chứa đựng trong agarose, sự cómặt của ion sulfate sẽ làm gel bị mờ đục, còn agaropectin có khả năng tạo gel thấp trongnước

 Cơ chế chuyển thể của alkali trong Agar:

Vào năm 1961 Rees thừa nhận rằng Alkali (chất kiềm) có thể loại bỏ chổ xoắn (sulfationtại C-6 của 1,4-liên kết-L-galactose còn lại) hiện có trong phân tử agar, và 3,6-anhydro vòngđược hình thành Sau đó, tăng 3,6 – AG và giảm sulfate sẽ cho ra dạng agar có tính gel mạnh.Điều này cũng thay đổi theo từ C1 đến 1C cũng diễn ra trong cùng một cách thức trong vivocủa một enzyme, 'dekinkase' với sự trưởng thành của các khúc tản

Hình 2.3.3.Chuyển đổi các tiền thân của Agarose vào Agarose

 Gel mạnh:

Các thế mạnh của một gel agar được xác định cho mình 1% gel bằng cách sử dụng mộtthử nghiệm gel.Thông thường 1% Gelidium (Tảo thạch) Agar gel cho một sức mạnh khácnhau, từ 300 – 500g/cm2

Với agar của Gracilaria (Rau câu), các gel sức mạnh trong khoảng từ 50 đến 300g/cm2

và nó có thể đạt 500g /cm2 hoặc nhiều hơn sau khi xử lí với Alkali

Agar từ các loại tảo khác nhau thì tính chất gel chịu ảnh hưởng bởi những nhiệt độ khácnhau

Ví dụ: Agar từ Gelidium spp (Tảo thạch) đông đặc khoảng từ 28 đến 31°C và nhiệt độ tan từ

80°C đến 90°C, Agar từ Gracilaria spp (Rau câu) đông đặc ở nhiệt độ khoảng từ 29 – 42°C và

và tan ở nhiệt độ từ 76 – 92°C

 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo gel:

 Nhiệt độ pH:

- Agar ít bị tác động nhiều trong môi trường trung tính

- Trong môi trường axit bị tác động mạnh khi nhiệt độ biến đổi

- pH tối ưu cho quá trình tạo gel: 8 – 9

 Các thành phần khác:

- Khả năng tạo gel giảm khi có mặt tinh bột, tăng khi có sự tồn tại của đường

- Tỉ lệ, nồng độ các thành phần phối trộn với Agar, chẳng hạn như: nếu dùng Agar 1%,gelatin 4% thì nhiệt độ chảy của gel là 90°C, nếu nồng độ gelatin là 8% thì hệ gel giảmnhiệt độ chảy là 40°C

hình thành từ hai helix Kết thúc của vành đai để tạo thành 3,6 – anhydrode, và loại bỏ C6

sulfate nhóm làm cho các chuỗi thẳng và dẫn đến những trạng thái đều đặn trong Polymer, dẫnđến tăng cường sức mạnh gel do tăng khả năng hình thành một đôi helix (Rees, 1969)

2.3.4 Tính dẻo và trọng lượng phân tử

Các tính dẻo Agar trạng thái hòa tan không đổi ở một nhiệt độ và tập trung là một chứcnăng trực tiếp của trọng lượng phân tử Tính dẻo hiếm khi vượt quá 10 – 15 cp tại 1% tập trung

ở 60 – 90°C.Trung bình Molecular Agar trọng lượng khoảng từ 8000 đến lớn hơn 100000

2.3.5 Tính tương thích

Agar thường là tương thích với hầu hết các Polysaccharides khác và với Protein tronggần như là vô điều kiện mà không có kết tủa hay dẫn đến sự thoái biến

2.4.1 Phục vụ như một điều ruột, điều chỉnh rối loạn tiêu hóa

Nó giúp cơ thể điều hòa lượng cholesterol và lượng đường huyết trong máu Agar – agarkích thích nhu động ruột và có tính nhuận trường, nên nó hỗ trợ tiêu hóa và điều chỉnh việc rốiloạn tiêu hóa

Khi Agar được ăn vào, nó sẽ trương nở ra do nó hấp thụ thêm các chất lỏng trong dạdày, tạo thành cảm giác no lâu, làm giảm bớt các cơn thèm ăn Vì là chất xơ không tiêu hóađược, nên Agar – agar không được hấp thụ trong dạ dày và ruột, cơ thể sẽ đào thải nó ra ngoài,

do đó một số chất đường, chất béo, các độc tố được agar hấp thu thêm trong dạ dày cũng đượcđưa ra khỏi cơ thể Điều này cho phép kiểm soát tốt hơn số lượng calo dư thừa trong cơ thể mộtcách dễ dàng, nên rất hữu ích cho người giảm cân

Theo các chuyên gia FAO sự đồng hóa Agar trong cơ thể người không phải dễ dàng,Agar được tiêu hóa trong cơ thể người không hoàn toàn, lượng calori cung cấp có thể rất nhỏ vìvậy Agar được dùng làm các món ăn kiêng đặc biệt

 Phương thức giảm cân:

Pha loãng 1 gói agar nhỏ (10g) trong 1 cốc nước nóng (như trà, trà thảo dược, cafe, nướccanh, xúp…) (1 cốc nước = 200 – 250ml).

Uống lúc còn âm ấm, agar-agar chưa bị đông đặc

Uống trước bữa ăn từ 15 – 30 phút để Agar – agar có thời gian trương nở ra thêm trongbao tử

Nó giúp cơ thể điều hòa lượng cholesterol và lượng đường huyết trong máu Agar – agarkích thích nhu động ruột và có tính nhuận trường, nên nó hỗ trợ tiêu hóa và điều chỉnh việc rốiloạn tiêu hóa

2.4.2 Tăng cường hệ thống miễn dịch của cơ thể

Agar – agar là một chất kháng khuẩn, giúp cơ thể tăng cường hệ thống miễn dịch Giốngnhư nhiều loại tảo biển khác, agar-agar cung cấp vi chất dinh dưỡng, canxi, phốt pho, sắt Cácchiết xuất từ rong biển có tính chất giải độc, để loại bỏ độc tố, nó thu hút một số kim loại nặngtrong cơ thể, để rồi được đào thải ra ngoài theo Agar – agar

2.5.1 Kiểm tra định tính

 Tạo gel với nước

Pha dung dịch mẫu thử 1% trong nước sôi, cho vào bình, đặt bình trong bể cách thủy

30oC trong 15 phút Tạo thành gel rắn và bền Đặt bình trong bể cách thủy 70oC trong 1 giờ.Gel không bị chảy Khi gia nhiệt đến > 95oC, gel bị chảy tạo thành dung dịch trong

 Tạo kết tủa với dung dịch amoni sulfat

Dung dịch mẫu thử 0,5% (ủ ấm khoảng 40oC) tạo kết tủa khi thêm dung dịch amonisulfat (ủ ấm khoảng 40oC) với thể tích bằng 1/2 thể tích dung dịch mẫu thử Phép thử này phânbiệt thạch với các alginat, gôm arabic, gôm ghatti, gôm karaya, pectin và tragacanth

 Tạo kết tủa với dung dịch chì acetat

Dung dịch mẫu thử 0,5% (ấm) tạo kết tủa khi thêm dung dịch chì acetat (ấm) với thể tíchbằng 1/5 thể tích dung dịch mẫu thử Phép thử này phân biệt thạch với methyl cellulose.

Agar có nhiều đặc tính vật lý của chất Galetin động vật nhưng đặt tính hóa học hoàntoàn khác nhau, ưu việt hơn Galetin và bền vững ở nhiệt độ cao Scott, Ericson 1955 vàTsuruga, Takeochi 1960 cho thấy một số loài rong đỏ tích lũy các nguyên tố phóng xạ như:

Co60 Ru106, Rh106 chúng có tác dụng tích cực trong việc làm sạch nước biển và dùng làm chỉ thịcho sự ô nhiễm chất phóng xạ của nước

2.5.2 Kiểm tra định lượng

 Ngưỡng nồng độ gel

Pha một loạt dung dịch mẫu thử chứa hàm lượng mẫu thử rắn 0,15%; 0,20%; 0,25% ,cho vào các ống nghiệm kích thước dài 150 mm, đường kính trong 16 mm Nút ống nghiệm vàlàm mát trong 1 giờ tại 20 – 25oC Đổ cột gel từ các ống nghiệm lên trên 1 bề mặt phẳng Nồng

độ thấp nhất chịu được trọng lực trong 5 – 30 giây mà không bị gãy vỡ là ngưỡng nồng độ gelcủa mẫu thử

Agar không chứa quá 1% chất hữu cơ lạ, 0,5% tro không tan trong acid và 20% độ ẩm

Bộ luật vệ sinh thực phẩm (Codex alimen tarius) của FAO/WHO cho phép dùng Agartrong thực phẩm Trong thực phẩm người ta coi Agar như một phụ gia, chỉ cần hàm lượng 1%

là tối đa vì tại nồng độ đó đã tạo cho thực phẩm có sức đông khá cao Để dùng làm chất khốngchế độ nhớt hoặc làm ổn định thực phẩm thì chỉ cần tỷ lệ 1/100

Trước năm 1930, Agar được chiết rút và sản xuất trên quy mô công nghiệp Giống Agarđược chiết rút từ loại Rong kì lân (Eucheuma, Kappaphycus) và Rau câu (Gracilaria) Hàmlượng agar biến đổi theo tuổi, vào tháng 4 khi rong trưởng thành thì cường độ quang hợp cựcđại dẫn đến hàm lượng Agar trong rong tăng cao, ngược lại vào tháng 5 khi rong già quang hợpgiảm dẫn đến hàm lượng Agar trong rong thấp

Ở những nước khác nhau có thể khai thác Agar từ những nguồn rong đỏ khác nhau ỞNhật và Mỹ lấy từ những loài của giống Galdium có hàm lượng agar khoảng 25 – 30% Ở Nga

giống Phyllophora và Ahnfeltia hàm lượng agar khoản 25% Ở Nam Phi là giống Suhria(Baraskov 1963) Các nhà máy sản xuất đều có qui trình sản xuất mang sắc thái đặc trưng.Nhưng chiều hướng chính của công nghệsản xuất Agar và chất tạo đông là dùng mọi biên pháp

kỹ thuật, hóa học, lý học,nhiệt học,…khác nhau để nâng cao năng suất dây chuyền và chấtlượng sản phẩm Trong đó việc nâng cao chất lượng, tăng độ tinh khiết của Agar là mục tiêuhàng đầu của các nhà công nghệ Agar

Hiện nay chưa thấy có một thống kê rõ rệt về sản xuất agar trên thế giới nhưng phỏngchừng cũng khoảng 8.000 tấn mỗi năm, trong số ấy Nhật Bản chiếm gần 40% Về mặt tiêu thụthì người ta chỉ biết mỗi năm gia tăng 4 – 5%, Hoa Kỳ đứng hàng đầu với trên 500 tấn mỗinăm, trị giá khoảng 10 triệu đôla Bên Châu Âu thì tổng số dùng chỉ nằm trong vòng 1.000 tấnmỗi năm

2.6.1 Sản xuất Agar– agar từ Gracilaria (Rau câu)

Sơ đồ: Gracilaria spp. Tẩy trắngXử lý kiềm hóa Rửa  Chiết  Lọc  Làm đông Đông cứng  Đánh tan Sấy khô

Ép thủy lực  Sấy  Nghiền  Bột rau câu

 Tẩy trắng : Những tảo được đưa vào giỏ có chứa kim loại và treo lơ lững trong một bồn

chứa nước, trong đó Sodium hypochlorite, giải pháp đã được bổ sung với sự có mặt củaChlorine ca 0,05% trong 15 phútở pH 5 – 6 Sau đó, khoảng 2% (trọng lượng của tảo khô) củaThiosulfate natri sẽ được thêm vào làm giảm giảm bớt tính hóa học của Hypochlorite Các tảođược đem lên và sau đó rửa sạch bằng nước

 Rửa : Được rửa kỹ bằng nước sạch để loại bỏ kiềm tính Một số lượng phù hợp với axit

có thể được thêm vào để thúc đẩy quá trình trung hòa

 Lọc: Các nóng rượu được gửi đến bộ lọc có 20 lưới nylon và vải lọc để sử dụng tốt với

các bộ lọc chân không bấm hoặc bộ lọc

 Làm đông: Các phần nước lọc ra làm nguội trong hộp ở nhiệt độ phòng và cắt thạch

thành dạng que với cùng một cách thức như là thạch Agar

 Đông cứng : các thạch dạng que được đặt trong phòng đông ở -15°C đến -18°C trong 24

giờ

 Đánh tan và sấy khô : Các thạch đông lạnh được đánh tan rữa với nước sạch và khử

nước với li tâm và sấy khô cho tới cạn

 Ép thủy lực : việc cắt nhỏ dạng gậy hay dạng phim được đóng gói vào túi nilon và đem

ép thủy lực khoản 10 – 12 giờ, sự khử nước là cần thiết tại một áp lực khác nhau từ 0,1 đến 6 –

Qua kết quả nghiên cứu của Nhật cho thấy việc sản xuất Gracilaria của các mẫu thu thậpđược từ các quốc gia khác nhau và các khu vực Sản xuất Gracilaria với phương pháp kiềm hóaphụ thuộc váo chất lượng tảo thu thập được Tùy theo loại tảo thu thập ở đâu mà có lượngNAOH, nhiệt độ và thời gian điều chế khác nhau

Sau đây là số liệu cụ thể ở một số quốc gia

2.6.2 Sản

xuất agar – agar từ Gelidium (Tảo thạch) (Trung Quốc)

Sơ đồ: Gelidium spp → Tẩy trắng → Chà rửa → Nấu lọc → Để đông → Cắt sợi → Làm lạnh → Tan đá → Sấy khô → Thành phẩm

 Tẩy trắng : nguyên liệu bằng phương pháp tự nhiên - rong Gelidium có hàm lượng

xellulose cao, còn hàm lượng tro thấp hơn rong Gracilaria verrucosa Sắc tố đỏ trong Gelidiumkhông bền vững dễ mất màu bởi tác dụng của ánh nắng tự nhiên Do đó thường tẩy màu bằngcách phơi nắng tự nhiên khi thu hoạch Phơi nguyên liệu trên sân phơi hay bãi cát, chiều dàycủa lớp nguyên liệu không quá 2cm Khi phơi tưới nước lên lớp rong 2 – 3 lần trong 1 ngày.Thời gian tẩy màu 5 – 6 ngày,rong thô chế có màu ngà vàng

 Chà rửa : chà rửa rong trong nước ngọt 2 – 3 lần, thiết bị rửa theo kiểu con lăn chuyển

động trong bể nước, trọng lượng rong khi ngâm rửa giảm đi khoảng 48%

 Nấu lọc : có thể nấu trong thiết bị thủ công đơn giản, song nên dùng nồi áp suất Nếu nấu

ở điều kiện bình thường thì chế độ nấu như sau: Tỉ lệ nước so với rong: 33 lần (lần 1) và 10 lần

Bảng 2.6.1 Điều chế tảo Gracilaria

Địa điểm thu mẩu tảo NaOH tập trung được

sử dụng (%)

Nhiệt độ điều chế (°C)

Thời gian điều chế (hr)

(lần 2) Lượng axit sunfuric công nghiệp dùng cho 100 kg nguyên liệu để tẩy màu là 180ml,chưa tẩy màu là 240ml, lượng sodium dithionit (Na2SO4) tẩy màu cho anger khi nấu so vớirong đã tẩy màu là 2,5% và chưa tẩy màu 6,25% Thời gian nấu 1 – 1,3 giờ (lần thứ 1) và 0,3giờ (lần thứ 2) thời gian lắng: 2 giờ Nếu nấu chiết trong nồi áp lực thì hiệu quả cao hơn nhiều ,thời gian triết li ngắn hơn,dung dịch agar sau khi nấu dễ lọc hơn, tỷ lệ agar thu hồi cao hơn.Lọc dịch agar: dùng dịch agar lọc lúc rong ở 700C qua hai bước lọc sơ bộ bằngtúi lọc, lọc tinhbằng máy ly tâm lắng đọng nhằm loại bỏ hoàn toàn các tạp chất huyền phù rất bé nhỏ, để dungdịch trong hoàn toàn.

 Để đông : bằng phương pháp đông tự nhiên thời gian đông 3 – 4 giờ.

 Cắt sợi : dùng ống kích sợi có kích thước 38cm x 7,5cm x 7,5cm.

 Làm lạnh đông : theo hai phương pháp:

 Phương pháp lạnh tự nhiên: nhiệt độ thích hợp vào mùa đông là –20C đến 100C, thờigian làm lạnh, thoát nước cho Agar nhanh nhất là 2 – 3 ngày, dài nhất 7 – 8 ngày

 Phương pháp làm lạnh nhân tạo: theo hai kiểu làm lạnh trong kho yêu cầu nhiệt độ khilàm lạnh là –10 đến –280C, thời gian làm lạnh 48 – 60 giờ Trường hợp làm lạnh trongthùng đá, thời gian làm lạnh là 36 giờ

 Tan đá : được thược hiện trong bể nước luân lưu, nhiệt độ thích hợp của nước tan đá là

50C, nếu nhiệt độ nước cao, thời gian tan đá dài sẽcó hiện tượng agar hút ẩm Agar ướt đượclàm ráo bằng máy ly tâm hay máy ép

 : nhiệt độ khi sấy 55 – 60 Sấy 0C, hàm lượng nước trong agar sau sấy là 18 – 22%

 Đóng gói : thành phẩm agar đóng gói trong bao bì bằng hộp cation có lót giấy chống ẩm.