Konjac là loại cây trồng lâu năm, nó được trồng nhiều ở Nam và Trung Đông của Trung Quốc.
Bột Konjac được sản xuất từ những hạt có chất lượng tốt hoặc từ những thân cây rỗng của cây Konjac. Những sản phẩm từ Konjac có tính chất đặc trưng của hạt như:
Độ trong cao, độ nhớt lớn, hệ số hút nước trương nở cao, khả năng tan rã trong nước cũng nhanh nhưng nó lại bền vững trong điều kiện thích hợp.
Thành phần chính của Konjac là Glucomannan, khi phối trộn vào trong thực phẩm với một lượng nhỏ và gia nhiệt thì nó sẽ kết hợp với protein của thực phẩm làm tăng độ dẻo dai và khả năng tạo sợi cho sản phẩm. Konjac thì giàu amino acid và các khoáng vi lượng cần thiết cho cơ thể con người, và nó cũng có những tính chất vật lý hoá học đặc trưng của một loại polysaccharid đó là: Tính hoà tan, tạo đặc, tính ổn định, tạo đông(tạo gel), tạo màng, tạo độ kết dính…Vì thế nó sẽ giúp cho thực phẩm giữ được tính chất tự nhiên và làm cho thực phẩm trở nên tốt hơn. Nhờ đặc tính này mà Konjac gum ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp, đặc biệt là ngành công nghiệp thực phẩm.
I.2. Thành phần hoá học và cấu tạo của Konjac gum I.2.1. Thành phần hoá học
Konjac chứa 50-60% là glucomannan, 20-30% tinh bột, 2-5% chất xơ, 5-10%
protein thô, 3-5% đường hoà tan (monosacchride và oligosaccharide) và 3-5% là khoáng.
I.2.2. Cấu tạo hoá học của Konjac Glucomannan (KGM)
Có cấu trúc phân tử là polysaccharide, nó được hình thành nhờ qua trình polymer hoá giữa các phân tử glucose và mannose theo tỷ lệ 1:1,6 bởi liên kết β-1,4. Ở vị trí C3 của một vài phân tử glucose có sự hình thành các mạch nhánh bởi các liên kết
β-1.3. Ở trên mạch chính cứ 3280 phân tử glucose thì có một mạch nhánh và trên mỗi mạch nhánh lại có khoảng vài chục phân tử glucose.
Trên các mạch nhánh cứ 19 phân tử glucose sẽ liên kết với một nhóm acetyl bởi liên kết ester. Trọng lượng phân tử KGM khoảng 1.000.000 – 2.000.000 daltons tuỳ thuộc vào loại, chủng loại Konjac, phương pháp chế biến và thời gian bảo quản nguyên liệu thô.
Cấu tạo hoá học của Konjac glucomanan I.3. Những tính chất sinh hoá của Konjac Glucomannan
Konjac glucomannancos những tính chất sau: Khả năng hoà tan trong nước, tạo độ đặc, độ ổn định, tạo đông, tạo dạng keo và tạo màng…
I.3.1. Khả năng hoà tan trong nước
Konjac glucomannan có thể hoà tan trong nước lạnh và nước nóng, nó có khả năng hút nước lớn(100-200 lần) tạo thành khối dạng sệt và ta có thể cắt mỏng. Độ nhớt sẽ giảm di khi ta cắt nhỏ. Do đó mà ta có thể kiểm soát được độ nhớt trong các điều kiện cụ thể.
I.3.2. Khả năng tạo đặc
Tính chất riêng của các phân tử có trọng lượng lớn đó là khả năng hút nước tốt và Konjac glucomannan là tác nhân tạo độ đông rất tốt. Độ nhớt đạt 5000-40000 mpa khi hoà tan 1% Konjac glucomannan. Nó là chất có sức đông cao nhất và cao hơn cả các Gum Guar và Gum quả, do đó nó đáp ứng được yêu cầu thực tế của quá trình sản xuất. Bột Konjac có khả năng tạo đông đặc ở nhiệt độ thấp và kết quả tạo ra cấu trúc tốt hơn. Bột Konjac có khả năng duy trì độ ổn định và cấu trúc được phục hồi tốt khi làm ẩm và gia nhiệt.
I.3.3. Khả năng tạo đông
OH C CH2–O - C – CH2
OH OH CH2OH
O
CH2OH
OH OH
O O O
CH2OH
OH
O O
O
Mannose Mannose Glucose Glucose
OH OH
Konjac glucomannan là chất tạo đông duy nhất, khi thêm một ít kiềm vào dung dịch chứa 2-3% Konjac và gia nhiệt ở 85oC, khuấy đảo trong 2h thì tạo ra đô đàn hồi tốt. Khi tạo thành thể rắn cấu trúc gel bị đảo ngược, gel này có độ ổn định rất tốt và khó tan chảy khi kéo dài thời gian gia nhiệt. Những Gum khác như Guar Gum và Carrageenan không có khả năng tạo gel có đặc tính trên.
Khả năng tạo độ ổn định của các Gum là khác nhau: Bột Konjac, Guar gum, Carrageenan và các gum khác. Bằng việc sử dụng các tính chất gel đảo ngược của Konjac có thể tạo ra các đặc tính đa dạng của sản phẩm như: Konjac cake, noodle, làm giả thức ăn cho động, thực vật.
I.3.4. Độ ổn định
Khi so sánh với các chất tạo độ đặc khác như Xanthagum, Guar Gum, Locust Bean Gum… Konjac gum là loại không có khả năng ion hoá vì thế không bị ảnh hưởng bởi lượng muối cho vào. Ở nhiệt độ phòng thì độ ổn định của Konjac gum rất tốt, thậm chí ngay cả pH giảm xuống dưới 3,5. Khi Konjac gum dùng để thay thế Locust Bean Gum như một tác nhân tạo độ ổn định thêm trong kem, fomast và một số sản phẩm khác thì độ ổn định của sản phẩm rất tốt và ngăn cản được hiện tượng kết tinh.
I.3.5. Hiệu quả khi kết hợp với các Gum khác
Konjac gum và Xanthan gum không có khả năng tạo gelatin khi sử dụng riêng lẻ nhưng khi sử dụng kết hợp trong những điều kiện thích hợp thì tạo gelatin ở pH=5. Khi phối trộn Konjac gum và Xanthan gum với tỷ lệ 3:2 thì khả năng tạo gel là tốt nhất và khi gia nhiệt xong thì gel này có khả năng phục hồi lại được trạng thái ban đầu ngay ở nhiệt độ phòng.
Sự kết hợp giũa Konjac và Carrageenan cũng tạo ra kết quả tương tự. Khi sử dụng Konjac và Carrageenan với tỷ lệ 1:4 thì gel tạo ra có độ cứng cao nhất, còn khi tỷ lệ Konjac tăng dần lên và lượng Carrageenan giảm dần đi thì độ nhớt sẽ tăng dần lê.
Khi thêm konjac vào Carrageenan thì tạo ra tính chất đặc trưng về sự dẻo, cho sản phẩm.
I.4. Những tác dụng của bột Konjac về mặt dinh dưỡng và sức khoẻ
Konjac được trồng ở những vùng trung du miền núi và cách xa nơi có không khí, nguồn nước bị ô nhiễm ở thành thị thêm vào đó những người nông dân trồng
Konjac không sử dụng các loại thuốc độc hại và phân hoá học. Vì vậy nguyên liệu thô không sợ bị nhiễm bẩn. Thành phần chính của Konjac là những sợi có tính hoà tan tốt, những sợi này có chức năng điều hoà những thành phần dinh dưỡng không cân xứng và những chức năng sinh hoá mà Konjac mang lại là:
Làm giảm lượng đường trong máu, lượng cholesterol và điều hoà quá trình trao đổi chất béo.
+ Đa số lượng glucomannan có trong Konjac có thể làm giảm lượng đường có trong máu và lượng cholesterol. Các nhà khoa học đã nghiên cứu và chứng minh khả năng hút nước khác nhau của gum konjac thì nó sẽ làm giảm lượng đường trong máu khác nhau, nó tương ứng với tỷ lệ độ nhớt của gum.
+ Cơ chế làm giảm lượng đường trong máu của Konjac là nó làm giảm khả năng hút nước của đường. Dựa vào đặc tính này các nhà y học đã nghiên cứu và thấy rằng glucomannan có thể tạo ra độ nhớt làm tăng khả năng tiêu hoá của thực phẩm ở dạ dày và làm giảm khả năng hút nước. Như vậy trong thực tế sử dụng Konjac điều trị bệnh đái tháo đường rất có hiệu quả.
+ Cơ chế làm giảm lượng cholesterol có trong máu của Konjac nhìn chung là có liên quan đến khả năng hấp thụ và liên kết với cholesterol có ở trong ruột già và phát triển khả năng bài tiết của axit cholic. Bột Konjac có khả năng ngăn cản sự hấp thụ cholesterol của ruột già, axit cholic, kim loại nặng và chất màu tổng hợp dùng trong thực phẩm. Tuy nhiên nó còn phụ thuộc vào khả năng hấp thụ của thành tế bào. Đồng thời còn loại đi các chất cặn bã và làm giảm lượng triglycerid có trong máu. Những nghiên cứu này chứng tỏ Konjac được sử dụng làm chất phụ gia thực phẩm là rất tốt.
Ngăn chặn và chữa trị chứng táo bón, béo phì.
Cũng như các gum tự nhiên có khả năng hút nước cao khác, bột Konjac hấp thụ nước trương nở tạo thành khối trong dạ dày. Vì thế sẽ dẫn đến làm tăng dung tích của dạ dày đồng thời nó có khả năng làm sạch ruột tốt.
Những acid béo ngắn mạch có khả năng kết dính sẽ bị Konjac phân huỷ bởi nhóm vi khuẩn và có thể thúc đẩy sự co bóp của dạ dày, ngăn cản căn bệnh ỉa chảy.
Do khả năng hút nước trương nở lớn nên Konjac sẽ làm tăng dung tích của dạ dày tạo cảm giác no.
Konjac có khả năng ngăn cản sự hút nước của các thành phần dinh dưỡng khi gia nhiệt. Vì thế mà đạt được mục đích ngăn chứng bệnh béo phì từ đó kiểm soát được trọng lượng, có thể nói rằng sử dụng Konjac mỗi ngày sẽ có hiệu quả chữa bệnh béo phì.
I.5. Ứng dụng của bột Konjac
Konjac được dùng chủ yếu trong thực phẩm và thực phẩm có giá trị gia tăng, ngoài ra người ta còn ứng dụng trong một số ngành công nghiệp khác.
+ Nhờ có khả năng tạo đặc và ổn định nên có thể dùng để làm thạch, jăm bông, nước quả, nước rau, bia, kem, và các loại nước uống lạnh, nước uống đặc, sản xuất bột theo mùa và các loại bột để nấu súp.
+ Nhờ khả năng tạo sợi nên được sử dụng để làm các loại thực phẩm ăn liền:
Cháo ăn liền, mì ăn liền, da băm, thịt viên, xúc xích, bánh mì và có khả năng giữ ẩm cho sản phẩm thực phẩm.
+ Nhờ có khả năng tạo đông mà nó được sử dụng để sản xuất các loại kẹo mềm, kẹo cứng, kẹo dẻo và có thể dùng làm các sản phẩm mô phỏng.
+ Nhờ khả năng tạo màng tự nhiên chúng ta sử dụng Konjac để sản xuất ra các màng bao nguyên liệu( dạng tự tiêu) và màng bao thực phẩm đã qua sơ chế.
+ Nhờ những tính chất hoá, lý đặc trưng người ta ứng dụng Konjac vào trong công nghiệp in, nhuộm, công nghiệp hoá chất và bảo vệ môi trường.