I. Trong công nghiệp thực phẩm
Alginate đã được sử dụng trong thực phẩm trong 30 năm, các thử nghiệm cho động vật ăn rộng rãi trên sodium alginate và propylen glycol alginate đã cho thấy chúng là những sản phẩm lành mạnh, có thể ăn được và khơng gây dị ứng. [9]
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 trị của nó là chất ổn định trong kem đá bởi các tính chất như: ngăn cản và hạn chế tạp 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 khơng bị tan chảy. Đối với bia đây chính là tác nhân chính tạo độ bền cho bọt bia. Màng Calcium 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 khơng khí. Acid alginic cịn được sử dụng trong các loại nước uống cô đặc, bơ, bánh kẹo, phomat, trong mỹ phẩm vì có khả năng làm qnh, đặc và ổn định cấu trúc sản phẩm. [9]
Sodium alginate còn là chất ổn định trong kem, thay thế tinh bột và carrageenan, sodium 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. [9]
Làm đặc và nhũ hóa: sodium alginate có thể nâng cao tính ổn định của sản phẩm và làm giảm lượng nước trong thực phẩm. (mayonnaise, món tráng miệng…) [9]
Hydrat hóa: sodium 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… [9]
Trong sản xuất kem, acid alginic và muối của nó có thể dùng làm chất ổn định trong kem y, làm cho kem mịn có mùi thơm, chịu nóng tốt, thời gian khuấy trộn lúc sản xuất ngắn. [9]
Page | 27 Cho vào sữa bò với nồng độ keo sodium alginate 0.1% sẽ chống được hiện tượng các chất khơng hịa tan kết tủa (1.8%). [1]
Khi tinh chế rượu dùng sodium alginate 1% để làm trong, nếu cịn gặp khó khăn cho thêm than xương và Calcium vào. [1]
Với những thực phẩm có độ acid cao không thể dùng sodium alginate được thì propylene glycol alginate (PGA) là chất thay thế rất tốt vì nó bền được cả trong vùng pH= 0 – 3.
Một hợp chất của acid alginic có tê Lamizell là một muối kép của sodium và calcium với một tỉ lệ nhất định. Lamizell tạo ra được một độ nhớt đặc biệt và có khả năng kích thích ăn ngon miệng, do đó rất được quan tâm trong sản xuất thực phẩm. [1]
Sodium alginate cũng được dùng trong một số thực phẩm để hạn chế tăng trọng (1g sodium alginate chỉ cung cấp 1.4 Kcal. [1]
Gần đây, màng và chất phủ ăn được ngày càng được sử dụng nhiều hơn do đặc tính của chúng tương tự như các vật liệu tổng hợp thông thường. Màng ăn được đại diện cho cấu trúc biopolymer nhiều lớp mỏng có thể được tiêu thụ và thường được phủ lên bề mặt của các sản phẩm thực phẩm bằng cách đúc, phủ, phun, nhúng, đùn hoặc chải. Kỹ thuật phổ biến nhất để phát triển màng thực phẩm là phương pháp đúc. Phương pháp này sử dụng hỗn hợp alginate với nước khử ion, chất làm dẻo và các thành phần khác, sau đó khuấy từ trên đĩa nóng và đổ lên bề mặt làm khô. Bề mặt được sử dụng để làm khơ đóng một vai trị quan trọng trong các đặc tính vật lý cuối cùng của màng. Do đó, các lá silicone ngày càng được sử dụng thường xuyên hơn, do độ kết dính thấp và khả năng tạo màng mịn của chúng. Nền thủy tinh hoặc lá Teflon cũng có thể được sử dụng, nhưng chúng có độ bám dính cao, và trong trường hợp khơng có hàm lượng chất hóa dẻo tối ưu, các màng thu được không thể tách rời khỏi giấy bạc được sử dụng để làm khô. [10]
Lớp phủ được áp dụng cho bề mặt sản phẩm bằng cách gói chúng trong dung dịch tạo màng và nó thường được sử dụng để đóng gói trái cây và rau quả. Phun, nhúng hoặc chải đại diện cho lớp phủ trực tiếp trên bề mặt thực phẩm (thường là rau, trái cây và thịt) và lớp phủ gián tiếp (trên bề mặt vật liệu đóng gói) và u cầu sử dụng các cơng cụ,
Page | 28 chẳng hạn như bàn chải hoặc dao trộn. Nên phun khi lớp phủ chỉ được áp dụng trên một mặt của sản phẩm. Lớp phủ ăn được thể hiện một lớp mỏng trên bề mặt sản phẩm. Thực tế là nhiều nghiên cứu về ứng dụng của lớp phủ đã được thực hiện ở quy mơ phịng thí nghiệm thực phẩm nhỏ, các ứng dụng thương mại vẫn gặp một số hạn chế nhất định. Để thực hiện quy trình tái chế khơng lãng phí quá nhiều dung dịch phủ và giảm tải lượng vi sinh vật của dung dịch trong q trình tái chế, có thể điều chỉnh lại các phương pháp thi cơng lớp phủ. Do đó, bằng cách thiết kế một phương pháp phun cho các bề mặt không đều hoặc bằng cách thiết kế các bể chân không quy mô công nghiệp, những nhược điểm liên quan đến phương pháp áp dụng của chúng có thể được ngăn chặn. [10]
Những màng và lớp phủ này được coi là một rào cản để ngăn chặn sự mất mát của các hợp chất hương vị dễ bay hơi của thực phẩm và để bảo vệ sản phẩm khỏi sự hư hại của vi sinh vật. Vì chúng có thể dễ dàng kết hợp với các chất tự nhiên (chất chống oxy hóa, chất phụ gia, chất bảo quản, thuốc nhuộm), màng alginate và viên nang nano giúp cải thiện hình thức của sản phẩm và làm cho sản phẩm trở nên hấp dẫn hơn đối với người tiêu dùng. Hơn nữa, alginate có thể được sử dụng để bảo quản phẩm chất và kéo dài thời hạn sử dụng của thực phẩm, đặc biệt là để giải phóng có kiểm sốt các hợp chất kết hợp. Bảng 1 mô tả khả năng của alginat để dùng làm nguyên liệu kết hợp cho các chất tự nhiên khác nhau, chẳng hạn như tinh dầu, chất chiết xuất tự nhiên, trái cây và rau xay nhuyễn hoặc vitamin, và nó cho thấy tác dụng của chúng đối với thực phẩm hoặc bao bì. Do đó, màng làm từ alginate có thể làm giảm sự hư hỏng, lãng phí thực phẩm và bùng phát bệnh tật hoặc thu hồi thực phẩm. Mặc dù những đặc điểm này cho thấy tầm quan trọng của alginate chủ yếu trong các ứng dụng thực phẩm, chúng cũng có liên quan đến dược phẩm, mỹ phẩm và các sản phẩm tiêu dùng tốt khác. [10]
II. Trong một số lĩnh vực khác
1. Trong công nghiệp dệt
Alginate có độ nhớt cao, tính mao dẫn kém, khi khơ trong suốt, bóng và có tính đàn hồi tốt. Vì thế người ta dùng hồ vải cho sợi bền và chịu được cọ sát, giảm bớt tỉ lệ sợi đứt và nâng cao hiệu suất dệt. [1]
Page | 29 Trong công nghiệp in hoa sodium alginate là chất tạo thuốc nhuộm có độ dính cao đáng kể, in hoa khơng nhịe và rõ ràng. Ngồi ra cịn dùng làm vải không thấm nước. [1]
2. Công nghiệp giấy
Alginate hồ lên giấy làm cho giấy bóng, dai, khơng gẫy, mức độ khô nhanh, viết trơn, giấy hồ sodium alginate cịn làm tăng tính chịu nóng, do đố còn làm nguyên liệu để chế giấy chống cháy. Ngồi ra sodium alginate cịn làm chất kết dính trong mực in. [1]
3. Trong tơ nhân tạo
Sodium alginate nếu phun qua những lỗ nhỏ vào muối kim loại hóa trị II hay acid thì hình thành sợi tơ. Qua nghiên cứu người ta thấy rằng tơ nhân tạo alginate tương đối bền. [1]
4. Trong y dược và dược học
Trong y học, alginate được dùng làm chất trị bệnh nhiễm phóng xạ vì khi người bệnh ăn sodium alginate thì nó sẽ kết hợp với stronti rồi thải ra ngoài. Hiệu suất chữa bệnh khá cao. [1]
Sodium alginate làm tăng hiệu quả chữa bệnh của penicillin vì khi có sodium alginate sẽ làm cho penicillin tồn tại lâu hơn trong máu. [1]
Trong công nghệ bào chế thuốc sodium alginate được sử dụng làm chất ổn định, nhũ tương hóa hay chất tạo đặc cho dung dịch, làm vỏ bọc thuốc, làm chất phụ gia chế các loại thức ăn kiêng. [1]
Trong nha khoa dùng acid alginic thay thạch cao để làm khn răng, nó giữ được hình răng chính xác. [1]
5. Trong cơng nghệ mỹ phẩm
Cho alginate vào hỗn hợp nước và dầu, nó sẽ làm nước và dầu trộn đều một cách ổn định (kem đánh răng gồm glycerin, chất tẩy rửa, bột mùi…được trộn thành dạng nhũ tương ổn định. [1]
Page | 30 Alginate là chất làm nền cho phấn, sáp, nước hoa, xà phòng, giữ mùi thơm cho nước hoa, xà phòng (PGA). [1]
Làm vecni và xi, khơng cần đánh bóng vì cho sodium alginate vào dung dịch amoniac thì amoniac sẽ bay hơi để lại trên nền một lớp màng bảo vệ có độ bóng cao. [1]
Page | 31
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN
Alginate là một trong những polysacharide tự nhiên có nhiều ứng dụng, các nghiên cứu gần đây cho thấy khả năng ứng dụng của alginate cũng như dẫn xuất của nó là rất lớn, alginate được sử dụng trong nhiều lĩnh vực như môi trường, thực phẩm, dược phẩm…Do có nhiều ứng dụng khác nhau, alginate được xem là một trong những polysacharide nhiều ứng dụng nhất. Các ứng dụng của alginate đều dựa trên 3 đặc điểm chính: khả năng tạo dung dịch có độ nhớt cao, khả năng tạo gel khi thêm muối calcium vào dung dịch sodium alginate trong nước, khả năng tạo màng natri hay calcium alginate và sợi calcium alginate. [3]
Ngày nay alginate được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm như: làm phụ gia để cải thiện, bổ sung và ổn định bao bì ngồi thực phẩm. Các ứng dụng này dựa trên các tính chất như: làm tăng độ nhớt, khả năng tạo gel và làm ổn định hỗn hợp với nước, chống đông và nhũ hóa. Một số tính chất xuất sẵn có của alginate có thể tương tác với các thành phần khác của sản phẩm thực phẩm, ví dụ như protein, chất béo hoặc chất xơ. [3]
Page | 32
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]: “Alginate acid là gì? Cấu tạo, tính chất, ứng dụng và quy trình tách chiết”,
Science Vietnam
[2]: Nguyễn Văn Thành, “Tối ưu hóa q trình nấu chiết alginate từ bã rong nâu Turbinaria ornata (Turner) J. Agardh”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, tập 49, phần B, 2017
[3]: Đỗ Thị Thanh Xuân, “Nghiên cứu thành phần và cấu trúc hóa học của alginate chiết tách từ rong nâu Tubinaria Ornata”, Luận văn thạc sỹ khoa học, 2014
[4]: “Vơ số lợi ích khơng ngờ của “Alginate” trong thực phẩm”, Science Vietnam
[5]: TCVN 12101-2:2017: Phụ gia thực phẩm – Axit alginic và các muối alginat – phần 2: Natri alginat
[6]: Md Saquib Hasnain, Amit Kumar Nayak, “Alginates – Versatile polymers in Biomedical applications and Therapeutics”, Apple Academic Press
[7]: “Phụ gia làm dày – làm đặc Alginate, các tính chất và ứng dụng trong thực phẩm”, Foodnk: kiến thức chuyên ngành – phụ gia thực phẩm, 2013
[8]: Shakeel Ahmed, “Alginates – Applications in the Biomedical and Food industries”, Wiley
[9]: “Ứng dụng của phụ gia alginate trong thực phẩm”, Trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên – khoa Công nghệ Sinh học và công nghệ Thực phẩm, 2021
[10]: Roxana Gheorghita Puscaselu, “Alginate: From food industry to biomedical applications and management of metabolic disorders”, MDPI, 2020