Họ sử dụng những pollysaccharit của rong biển trong những mục đích cố định, tạo gel, nhũ hóa sản phẩm thực phẩm.. Bài báo cáo này nghiên cứu về cấu tạo, thành phần hóa học và ứng dụng củ
Trang 1NỘI DUNG BÁO CÁO SEMINAR MÔN PHÂN TÍCH THỰC PHẨM
GV hướng dẫn: HUỲNH KIM LIÊN
SV thực hiện: Trương Phạm Thế Huy
MSSV: 2091969 - Sư phạm Hóa học K35
Đề tài:
Alginate
Trang 2I Giới thiệu
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 báo cáo 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 cũng như hàm lượng qui định nhằm làm sáng tỏ những thông tin về loại pollysaccharit
thông dụng này
Trang 31 Lịch sử hình thành và phát triển
Năm 1881, Stanford là người đầu tiên phát hiện ra Alginic axit
Năm 1923, F.C Thernley đã tiến hành chiết rút Alginate thô ở Orkney và
từ đó công nghệ sản xuất Alginate ra đời
Năm 1975, Booth đã viết về lịch sử công nghiệp Alginate dựa trên kết quả của Stanford
Hiện đã có 17 nhà máy/9 nước sản xuất Alginate bao gồm: Nauy, pháp, Nhật, Canada,Tây ban Nha, Chile, Liên xô xũ và Ấn độ Có 2 công ty sản xuất lớn : Kelco company ( Mỹ) và một công ty của Anh chiếm 70 % sản lượng thế giới Trung quốc là nước đang nổi lên rất mạnh về lĩnh vực rong biển
II Sơ lược alginate và tính chất
Trang 42 Sơ lược
Alginate:
Là muối của acid Alginic một polymer của β-1,4-D-Mannuroic acid (M) và α-1,4-L-Guluronic acid (G)
Acid Alginic là một polymer ái nước và có tính keo, được tinh chế từ
nhiều loại rong nâu khác nhau
Công thức cấu tạo của acid Alginic: (C6H6O6)n
Trang 5Là một acid hữu cơ có trong tảo nâu, có trọng lượng phân tử từ
32.000-200.000, do D-Mannuroic acid và L-Guluronic acid liên kết với nhau bởi liên kết glucozit Nó tồn tại dưới dạng sợi, hạt hay bột màu trắng đế vàng nâu được dùng làm chất tạo đông, chất ổn định, chất tạo gel, chất nhủ hóa, không tan trong nước và dung môi hữu cơ, tan chậm trongdung dịch Carbonate Natri, Hydroxide Natri
Các dạng thương phẩm của Alginate: Natri Alginate, Kali Alginate,
Amon Alginate, Mg Alginate, Caxi Alginate, Propylen glycol Alginate
2 Sơ lược
Alginate:
Trang 6Được chiết xuất từ quá trình trích ly từ nhiều loại rong nâu khác nhau bao
gồm Macrocytis Pyrifera, Laminaria, Digitata và Ascophylum nodosum
3 Tính chất của Alginate
Sodium Alginate là muối của acid Alginic có liên kết (1-4) guluronic acid
Alginate polymer ưa nước và có thể tạo thành thể gel không thuận nghịch với sự hiện diện của Ca2+ Bằng cách này Alginate được đánh giá có khả năng tạo màng tốt (MC Dowell, 1968) (trích dẫn bởi Trần Thanh Quang,
2008) Các tính chất vật lý của dung dịch Sodium Alginate dùng trong thực phẩm dựa vào (bảng 2.3), tính chất vật lý của dung dịch Sodium Alginate 1% trong nước cất ở (bảng 2.4)
Trang 7Độ ẩm (%) 13
Nhiệt độ cháy đen (0C) 340,460
Bảng 2.3: Tính chất vật lý dung dịch Sodium Alginate dùng trong thực phẩm (Anon, 1972) (trích dẫn bởi Cao Thị Lan Như, 2008)
Trang 8Nhiệt độ hòa tan (Cal/g) 0,08
Chỉ số khúc xạ ( 0 C) 1,3343
Sức căng bề mặt (Dynes) 62,0
Điểm giảm áp khi đống băng ( 0 C) 0,035
Bảng 2.4: Tính chất vật lý của dung dịch Sodium Alginate 1% trong nước cất (Anon,1972) (trích dẫn bởi Cao Thị Lan Như, 2008)
Trang 105 Tính chất của màng Alginate
Các Alginate cũng có khả năng tạo màng rất tốt Các màng rất đàn hồi, bền, chịu dầu và không dính bệt Màng thuộc nhóm polysacharide có khả năng ngăn cản oxy và Lipid thấm qua vì thế sẽ ức chế được hiện tượng oxy hóa chất béo và các thành phần khác trong thực phẩm Bên cạnh đó màng còn có khả năng làm giảm thất thoát ẩm vì lượng ẩm trong màng sẽ bóc hơi trước ẩm trong thực phẩm, từ đó màng bao sẽ hơi khô và co lại làm cho lượng ẩm bên trong không thoát ra được (Allen, 1963) (trích dẫn bởi Trần Thanh Quang, 2008)
Màng Alginate được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghệ thực phẩm nhằm tăng thời gian sử dụng và bảo quản chất lượng sản phẩm được lâu hơn Màng bao ăn được có thể được sử dụng dể làm giảm tác hại của do quá trình chế biến gây ra Màng bao vừa có tác dụng kéo dài thời gian sử dụng vừa ngăn cản sự mất ẩm và sự di chuyển chất tan, phản ứng oxy hóa (Baldwin, Nisperos, Chen & Hagenmaier, 1996; Park, 1999; Wong, Camirand & Pavlath, 1994) (trích dẫn bởi Cao Thị Lan Như, 2008)
Trang 116 Sự hóa dẻo
Sự hóa dẻo của màng có thể nâng cao bằng cách thêm vào các tác nhân làm dẻo cách này gọi là sự hóa dẻo Kết quả làm cho độ bền của màng càng tăng lên, chính điều này giúp màng ít bị rách, đó là kết quả của quá trình co lại của các phân tử bên trong giữa các chuổi polymer trong cấu trúc màng Chất dẻo phải phù hợp với polymer sử dụng làm màng và
cũng phải cùng hoạt tính tan với polymer Các yếu tố khác là chất dẻo phải được giữ lại trong hỗn hợp lâu, ổn định cao, không bao hơi và màu,
và quan trọng là mùi của các chất này không làm ảnh hưởng tiêu cực đến tính tính chất của màng (Guibert và Biquet, 1996) (trích dẫn bởi Cao Thị Lan Như, 2008)
Trang 127 Hợp phần từ Alginate
Alginate: có thể kết hợp với các thành phần khác để tạo thành
màng hợp phần, nhờ sự kết hợp này mà cải tiến được đặc tính của màng Màng hợp phần Alginate và tinh bột được đánh giá là có độ bền cơ học cao (Nhóm Allen, 1963, Dahle, 1983) (trích dẫn bởi Cao Thị Lan Như, 2008)
Lipid, Sáp, các loại acid béo, các loại dầu, chất béo nó có thể được kết hợp với Alginate trong màng hợp phần Alginate-Lipid Dựa trên tính kỵ nước sự kết hợp màng làm tăng cường rào cản sự bóc hơi nước
Tuy nhiên sử dụng Lipid còn có nhiều bất lợi do tạo ra mùi oi khét, mùi khó chấp nhận (Cruibeert &Biguet, 1996) (trích dẫn bởi Cao Thị Lan Như, 2008) sẽ ảnh hưởng chất lượng sản phẩm được bao
màng
Trang 13III Ứng dụng của Alginate trong công nghiệp thực phẩm
Alginate được sử dụng nhiều trong sản xuất kem, socola, mayonnaise,
bánh, món tráng miệng với công dụng làm đặc tạo cấu trúc ổn định cho
sản phẩm
Vai trò là chất ổn định trong kem đá bởi các tính chất như: ngăn cản và hạn chế sự tạo thành tinh thể đá trong suốt quá trình đông, ức chế hoàn toàn sự tạo thành tinh thể của lactose, nhũ hóa các cầu béo, tạo ra độ nhớt cao, tạo
ra gel có khả năng giữ nước tốt làm cho kem không bị tan chảy Đối với bia đây chính là tác nhân chính tạo độ bền cho bọt bia
Màng canxi alginate giúp bảo quản cá thịt đông lạnh tốt hơn tránh được
sự trở mùi khó chịu cũng như hạn chế được sự oxi hóa, và sự tiếp xúc
trực tiếp với không khí
Acid Alginic còn được sử dụng trong các loại nước uống cô đặc, bơ,
bánh kẹo, phomat, trong mỹ phẩm vì có khả năng làm quánh, đặc và ổn
định trong cấu trúc sản phẩm
Trang 14• Chất ổn định: là chất ổn định trong kem, thay thế tinh bột và
carrageenan, natri alginate có thể ngăn được sự tạo thành tinh thể đá
và làm tăng thêm mùi vị cho sản phẩm Trong kem, ức chế hoàn toàn
sự tạo thành tinh thể của Lactose; nhũ hóa các cầu béo; làm bền bọt; tạo độ nhớt cho kem; tạo gel, có khả năng giữ nước cho kem; làm cho kem không bị tan chảy
• 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
• Hydrat hóa: natri alginate làm cải thiện độ dai cho các sản phẩm mì ăn liền, miến làm cho chúng trở nên dai hơn, đàn hồi và giảm vỡ vụn, tỉ lệ gluten chứa trong bột mì có thể được nâng cao, là màng bao, nó có thể điều chỉnh hương vị, nâng cao điểm nóng chảy của sản phẩm
III Ứng dụng của Alginate trong công nghiệp thực phẩm
Trang 15• Alginate propylen glycol (PGA)
Alginate propylen glycol (PGA) có chức năng đặc biệt trong việc tạo
bọt, làm đặc, nhũ hóa, làm ổn định các thành phần trong thực phẩm
Do đó nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nước quả ép, bia,
salad dressing, làm chất nhũ hóa, acid protein drinks, trong mỹ
phẩm, gia vị…
• Màng canxi alginate giúp bảo quản cá thịt đông lạnh tốt hơn tránh
được sự trở mùi khó chịu cũng như hạn chế được sự oxi hóa, và sự tiếp xúc trực tiếp với không khí
• Trong sản xuất kem, acid Alginic và muối của nó có thể dùng làm
chất ổn định trong kem ly, làm cho kem mịn có mùi thơm, chịu nóng
tốt, thời gian khuấy trộn lúc sản xuất ngắn
III Ứng dụng của Alginate trong công nghiệp thực phẩm
Trang 16IV Một số qui định sử dụng Alginate trong
thực phẩm
a Hệ thống đánh số quốc tế (International Numbering System - INS) là ký hiệu được Ủy ban Codex về thực phẩm xác định cho mỗi chất phụ gia khi xếp chúng vào danh mục các chất phụ gia thực phẩm
b Lượng ăn vào hàng ngày chấp nhận được (Acceptable Daily Intake - ADI) là lượng xác định của mỗi chất phụ gia thực phẩm được cơ thể ăn vào hàng ngày thông qua thực phẩm hoặc nước uống mà không gây ảnh hưởng có hại tới sức khoẻ ADI được tính theo mg/kg trọng lượng cơ
Trang 17Số thứ tự phụ gia 16
Tên tiếng Việt : Axit alginic INS: 400
Tên tiếng Anh : Alginic Acid ADI: CXĐ
Chức năng : Làm dày, nhũ hóa, chất độn, ổn định
1 Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau lên men 5000
1 Nhũ tương có lượng mỡ trên 80% GMP 52
1 Thủy sản, sản phẩm thủy sản đông lạnh, kể cả nhuyễn thể,
1 Thức ăn cho trẻ em dưới 1 tuổi 300
Trang 18Số thứ tự phụ gia 7
Tên tiếng Việt : Amoni alginat INS: 403
Tên tiếng Anh : Ammonium Alginate ADI: CXĐ
Chức năng : Làm dày, nhũ hoá, ổn định
1 Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau lên men 5000
1 Thủy sản, sản phẩm thủy sản đông lạnh, kể cả nhuyễn thể,
1 Thức ăn cho trẻ em dưới 1 tuổi 300
1 Thức ăn bổ sung cho trẻ đang tăng trưởng 5000
Trang 19Số thứ tự phụ gia 40
Tên tiếng
Tên tiếng
Chức năng : Làm dày, ổn định, nhũ hóa, chống tạo bọt
1 Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau lên men 5000
1 Thủy sản, sản phẩm thủy sản đông lạnh, kể cả nhuyễn
1 Thức ăn cho trẻ em dưới 1 tuổi 300
1 Thức ăn bổ sung cho trẻ đang tăng trưởng 5000
Trang 20Số thứ tự phụ gia 131 Tên tiếng Việt : Kali alginat INS: 402
Tên tiếng Anh : Potassium Alginate ADI: CXĐ
Chức năng : Làm dày, nhũ hoá, ổn định
1 Sữa lên men (nguyên kem), có xử lý nhiệt sau lên men 5000
1 Thức ăn cho trẻ em dưới 1 tuổi 300
1 Nước quả ép thanh trùng pasteur đóng hộp hoặc đóng
Trang 21V Quy trình sản xuất, điều chế
Alginate
1 Công nghệ sản xuất keo alginate từ rong nâu
Trang 22Sơ đồ các phương pháp tách và tinh chế Alginat
Trang 232 Qui trình sản xuất Alginate từ rong Mơ Việt Nam
Trang 241 Bể rửa 6 Lọc thô 11 Máy ly tâm 16 Máy trộn
2 Cẩu 7 Máng hứng 12 Túi lọc 17 Máy ép sợi
3 Nồi nấu 8 Bể chứa 13 Máng kết tủa 18 Lò sấy
4 Bơm 9 Bể tách bã 14 Dàn róc nước 19 máy nghiền
5 Thùng pha loãng 10.Bơm 15 Máy ép
Trang 25• Khảo sát cấu trúc alginate bằng phương pháp NMR [1, 2, 7].
• Phổ khối được ghi trên thiết bị FT-ICR-MS Varian-Mỹ có cường độ
từ trường 7 tesla
• Mẫu Agl-MM1 được pha trong dung dịch nước với nồng độ 10 ppb, sau đó bơm trực tiếp vào máy Sử dụng nguồn ion hoá ESI với các thông số sau: áp suất khí 60 psi, nhiệt độ khí 280oC, tốc độ bơm mẫu 20 μl/phút Mẫu được đo ở chế độ positive mode
• Các thông số của bộ phận phân tích khối:
• mẫu được phân tích trong chân không (2,7 E-10),
• Amplitude 80 Hz, thời gian scan 1,2s/phổ Dải khối của máy được
Trang 26Phổ ESI-ICR-FTMS của mẫu
Trang 27Số liệu phổ thực nghiệm của mẫu Agl-MM1 vùng m/z từ 152 - 265 amu
Trang 281 Nguyễn Hoàng Khâm: “Khảo sát ảnh hưởng acid Lactic và màng Alginate đến chất lượng và thời gian bảo quản cá tra philê đông lạnh.
2 Qui định danh mục các chất phụ gia được sử dụng trong thực phẩm.(năm 2001)
3 Lý Nguyễn Bình: “Phụ gia trong chế biến thực phẩm”
5
http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/cong-nghe-san-xuat-cac-chat-keo-rong-nau.517411.html
6 http://tailieu.vn/xem-tai-lieu/ung-dung-cua-vi-tao.334083.html
7 http://en.wikipedia.org/wiki/Alginic_acid
Tài liệu tham khảo
Trang 29Cảm ơn các bạn đã chú ý
theo dõi