f/ Phản ứng đồng trùng hợp ghép
3.3.Phương pháp tách và tinh chế glucomannan từ cây Amorphophallus konjac 1 Phương pháp tách Konjac Glucomannan
3.3.1. Phương pháp tách Konjac Glucomannan
Trong công nghiệp, phương pháp sản xuất bột konjac glucomannan từ cây
Amorphophallus konjac theo phương pháp truyền thống được thực hiện theo hai phương
pháp: phương pháp khô và phương pháp ướt. Theo phương pháp khô, chế tạo bột konjac glucomannan được thực hiện theo sơ đồ 3.3.
Củ Amorphophallus Konjac
Phân loại, rửa sạch
Nghiền sơ bộ Nghiền tinh Ly tâm Sấy khô Bột Konjac Glucomannan Nghiền
Rây phân loại hạt
Konjac glucomannan sạch
Thu hồi Etanol Sơ đồ 3.3: Quy trình chế tạo bột KG theo phương pháp khô trong công nghiệp
Theo phương pháp trên, củ A.Konjac sau khi thu hoạch được rửa sạch để loại bỏ đất cát, cắt bỏ rể. Sau đó tiến hành cắt nhỏ để tạo ra những lát mỏng thuận tiện cho quá trình sấy khô (phơi dưới ánh nắng hoặc sấy khô sử dụng khí nóng). A.Konjac dạng khô được tiến hành nghiền mịn sau đó tiến hành phần loại bột sử dụng phương pháp rây để thu được bột konjac glucomannan. Phương pháp này có một số nhược điểm như hàm lượng lưu huỳnh trong sản phẩm cao (lưu huỳnh tạo ra do trong quá trình sấy phải sử dụng khí SO2 để ngăn các quá trình oxi hóa gây ra màu cho sản phẩm); độ nhớt của konjac glucomannan giảm. Hiện nay, trong công nghiệp sản xuất glucomannan chủ yếu áp dụng phương pháp này. Theo phương pháp ướt, việc chế tạo bột kojac glucomannan được thực hiện theo sơ đồ 3.4.
Theo phương pháp trên, củ A.Konjac sau thu hoạch được phân loại và rửa sạch và tiến hành nghiền nhỏ. Do konjac glucomannan có khả năng tạo gel hoặc tan trong nước tạo dung dịch có độ nhớt cao nên quá trình nghiền được thực hiện trong môi trường có mặt chất ức chế tạo gel là etanol 90% hoặc natri borat 3‰. Sau đó, tiếp tục chuyển sang quá trình nghiền mịn. Hỗn hợp sau đó được ly tâm để tách konjac glucomannan, sấy khô thu được bột konjac glucomannan. Sau khi ly tâm, phần thố tiếp tục được chuyển về công đoạn nghiền và được thực hiện liên tục trong quá trình sản xuất.
Dung môi etanol cũng được thu hồi trong quá trình sấy sản phẩm và được tái sử dụng. Phương pháp này có một số ưu nhược điểm như: khi sử dụng etanol, bột konjac thu được có chất lượng tốt có khả năng ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm và dược phẩm, tuy nhiên chi phí sản xuất tương đối cao. Trong khi đó, khi sử dụng tác nhân natri borat, chí phí sản xuất giảm đáng kể nhưng khả năng ứng dụng của sản phẩm bị hạn chế đặc biệt là các ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm.
Theo phương pháp này, bột konjac glucomannan thu được có chất lượng tốt hơn cả về hàm lượng và tinh chất cơ lý. So sánh về tính hiệu quả của các phương pháp trên được trình bày ở bảng 3.4.
Bảng 3.4: Một số đặc trưng của konjac glucomannan sản xuất theo phương pháp truyền thống và phương pháp cải tiến
Tiêu chuẩn
Phương pháp truyền thống Phương pháp
khô – ướt Phương pháp khô Phương pháp ướt Etanol Borat Màu sắc Nâu Trắng Vàng Trắng
Mùi Tanh, giống
sunfua Etanol Tanh Etanol
Độ nhớt (mPa.s) 8000 22000 18000 28000 Hàm lượng glucomannan (%) 60 75 70 78 Hàm lượng lưu huỳnh (g/kg) 2,2 0 4÷ 0 4÷ 0 4÷ Hàm lượng nguyên tố Bo (g/kg) 0 0 1 0 Độ ẩm (%) 13 11 11 10 Hàm lượng tro (%) 6 4,5 5 3 Hàm lượng cát (%) 0,08 0,04 0,04 0,04 Kích thước hạt ≤ 0,125mm (%) 90 90 90 90
Chi phí sản xuất Trung bình Rất cao Trung bình Thấp
3.3.2. Tinh chế glucomannan
Mục đích của quá trình tinh chế glucomannan là nhằm thu được glucomannan tinh khiết dùng trong phân tích. Trong thành phần của bột konjac glucomannan có chưa glucomannan, tinh bột, đường tan, muối khoáng, protein...
Theo Orawan Tatirat và các cộng sự, quá trình tinh chế glucomannan được thực hiện như sau: cho konjac glucomannan (3g) vào 100ml dung dịch muối nhôm sunfat (0,3g/100ml), khuấy để glucomannan tan hoàn toàn (thời gian khuấy 15 – 30 phút). Thêm 200ml nước vào hỗn hợp trên, khuấy đều sau đó tiến hành ly tâm (tốc độ 15000 vòng/phút, thời gian 15 phút). Tách lấy phần nước lọc, thêm dung dịch etanol 95% vào dung dịch nước lọc ở trên (tỷ lệ thể tích nước lọc/etanol là 1/1) để kết tủa glucomannan. Quá trình trên được lập lại từ 3 đến 5 lần, cuối cùng kết tủa được sấy khô ở 45oC, sau đó nghiền thu được glucomannan. Theo phương pháp này, glucomannan thu được tương đối sạch, tính chất cơ lý hóa của glucomannan được duy trì.
Theo Shiroh Ohashi và các cộng sự, quá trình tách glucomannan từ bột konjac glucomannan (chứa glucomannan, tinh bột, đường tan, protein,...) được thực hiện như sau: cho bột konjac glucomannan vào nước, khuấy đều để thu được dung dịch dạng keo, sao đó cho dung dịch này vào dung dịch muối vô cơ như nhôm sunfat, dicanxi phophat, canxi photphat, magie photphatm để kết tủa các thành phần không tan. Lọc bỏ kết tủa này, phần nước lọc thu được chứa glucomannan được cho vào dung dịch ancol C1-C4 (thường sử dụng propan-2-ol) để kết tủa glucomannan. Tách kết tủa, sấy khô hoặc làm khô trên thiết bị đông khô thu được glucomannan.
Qua đây, chúng ta có thể thấy được rằng keo Konjac mang lại rất nhiều lợi ích nhưng ở một số nước Châu Á và Mỹ lại cấm sử dụng. Theo như nhóm tìm hiểu được là do keo Konjac chiết xuất từ cây khoai nưa, thuộc họ Ráy. Như chúng ta đã biết thì cây thuộc họ Ráy rất ngứa. Khi gọt lớp vỏ ngoài của nó thì chất ngứa tiết ra làm cho chúng ta cảm thấy ngứa ngáy khó chịu nhưng sau khi tinh chế thành dạng bột thì chưa có bằng chứng khoa học nào chứng minh rằng nó không còn gây ngứa. Đồng thời các nhà khoa học chưa tìm ra được chất gây ngứa đó,vì sự an toàn nên một số nước ở Châu Á và Mỹ cấm sử dụng loại keo này.
Các lưu ý khi chọn và sử dụng keo ưa nước trong sản phẩm rau câu
- Độ pH của thực phẩm: Agar vẫn tạo gel tốt ở pH trung tính
- Hàm lượng đường saccharose: đa số keo ưa nước tạo gel tốt hơn khi rau câu có hàm lượng đường cao (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Nhiệt độ của quá trình chế biến: một số loại keo ưa nước có thể bị thủy phân (tạo ra các polymer nhỏ hơn) ở nhiệt độ cao, đặc biệt khi kết hợp với điều kiện pH thấp, ví dụ agar...làm cho cường độ gel bị yếu đi.
KẾT LUẬN
Trong rau câu ngoài thành phần chính là rong biển thì người ta còn sử dụng các chất phụ gia như agar, carrageenan... và một số chất phụ gia mới đang được nghien cứu và sử dụng vào rau câu đó là bột Konjac. Tuy nhiên ở một số nước Châu Á và Châu Mỹ thì người ta cấm sử dụng keo Konjac trong sản phẩm rau câu. Nguyên nhân là nó có chứa một loại chất gây ngứa mà các nhà khoa học chưa chứng minh được đây là chất gì, nên họ cấm sử dụng loại keo này vì nghi ngờ tính an toàn của nó.