III. Kết quả bàn luận
4.Bàn luận và giải thích
4.1. Thí nghiệm khảo sát với dung dịch đường saccharose 50%
1. Thí nghiệm khảo sát với dung dịch đường saccharose 50% • Bàn luận
Thời gian tạo gel tăng dần :alginate
<carrageenan<mẫu<xanthangum<gelatin<pectin<agar. Cấu trúc
Mẫu Mo ở trang thái lỏng , không tạo gel và độ nhớt thấp do phân tử đường tạo nên .Mẫu M1, M2 tạo đông .Mẫu M3, M4, M5, M6 tạo nhớt nhưng độ nhớt có sự khác nhau . : + Mẫu agar và mẫu arrageenan tạo đông, tuy nhiên mẫu agar có độ sánh cao hơn. + Mẫu alginat, mẫu xanthan gum, Gelatin và mẫu pectin có độ nhớt, trong đó algenat có độ nhớt cao hơn cả.
+ Mẫu 0 không tạo gel, không tạo đông, chỉ sánh hơn khi đun sôi. Trạng thái:
+ Nhóm 1: mẫu 0 với mẫu agar ở dạng lỏng.
+ Nhóm 2: Những mẫu còn lại ở trạng thái lỏng-rắn.
Màu sắc: + Không có sự thay đổi đáng kể về màu sắc, nhưng trong tất cả các mẫu thì mẫu agar và carrageenan có sự thay đổi màu sắc rõ ràng nhất (vàng trongvàng đậm), gelatin thì bị đục đi.
• Giải thích:
-Agar và carrageenan tạo đông , trạng thái rắn cứng có độ đàn hồi cao , màu sắc tuỳ thuộc vào thành phần cấu tạo có màu vàng , nhiệt độ đun nóng để hoà tan agar và carrageenan > 80C .Đông cứng ở khi để nguội . Khi được đun nóng ở nhiệt độ cao các phân tử ở dạng xoắn. Sự chuyển đổi từ dạng cuộn xoắn thành dạng xoắn, sau đó các chuỗi dạng xoắn sẽ sắp xếp theo một trật tự nhất định và tổ hợp lại thành một cấu trúc không gian ba chiều. Khi đun nóng polymer tạo thành một khối, khi dung dịch nguội đi các chuỗi sẽ bao lấy nhau và liên kết với nhau từng đôi một bằng liên kết hydro để tạo
thành chuỗi xoắn kép, tạo ra một mạng lưới không gian ba chiều nhốt các chất khô bên trong do số lượng liên kết hydro rất lớn .Tạo nên cấu trúc đông cứng .Agar và
carrageenan có khả năng tạo gel thuận nghịch của những thành phần cấu tạo nên chúng mà khả năng duỗi xoắn phụ thuộc vào nhiệt độ.
-Alginat khi hoà tan vào nước chúng sẽ ngậm nước và tạo thành dung dịch nhớt có màu trong suốt . Độ nhớt không cao và tuỳ thuộc nhiều vào chiều dài của phân tử và ion. -Xanthangum tan trong nước, bị hydrat hoá nhanh chóng , không bị vón cục tạo dung dịch độ nhớt cao . Nhận thấy rằng khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao khoảng 80C thì độ nhớt giảm , để nguội độ nhớt tăng trở lại ở 40C . Do cấu trúc xoắn không đối xứng , mạch nhánh và mạch thẳng xoắn chặt với nhau tạo nên cấu trúc đặc quánh , khi nhiệt độ cao sẽ duỗi xoắn làm giảm độ nhớt , khi ở nhiệt độ phù hợp chúng xoắn trở lại .Độ nhớt cao hơn alginate.
-Gelatin tạo gel được là do các mối nối bên trong phân tử sắp xếp trật tự lại , các chuỗi glycine- Proline chuyển về dạng xoắn và các lien kết hydro bên trong được hình thành tạo nên mạng gel .Khi gia nhệt >400C thì độ nhớt giảm do giãn xoắn mạch , quá trình tạo gel ở nhiệt độ 8-120C.Có màu vàng sẫm .Trong dung dịch đường , sự hiện diện của phân tử đường làm tang khoảng cách các điểm nút mạng giữa các đoạn của chuỗi phân tử đo đó làm giảm các điểm rối trong nút mạng là nguyên nhân gây giảm độ nhớt so với dung dịch chỉ có gelatin.
-Pectin có các nhóm hydroxyl (-OH) nên có khả năng hydrat hóa cao. Các phân tử pectin mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau, do đó làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch.
2. Thí nghiệm khảo sát với dung dịch CaCl2 0.2% • Bàn luận
- Thời gian tăng dần từ mẫu 0 đến mẫu 6.
- Cấu trúc:Mẫu 0 không tạo gel, không đông. Mẫu Gelatin cũng không tạo gel, không tạo đông nhưng độ nhớt tăng. Mẫu arrageenan tạo đông không tạo gel. Mẫu alginat, pectin, xanthangum tạo gel đồng thời độ nhớt tăng cao.
- Trạng thái: Mẫu pectin, gelatin, xanthan gum, mẫu 0 ở dạng lỏng. Còn lại 3 mẫu agar, carrageenan, alginat ở dạng lỏng rắn.
- Màu sắc: Mẫu 0, gelatin, pectin trong suốt không màu. Còn các mẫu còn lại đều bị đục, mẫu agar với mẫu arrageenan chuyễn sang màu vàng nhạt.
Giải thích:
-Agar chịu ảnh hưởng bởi ion Ca++ , chúng làm cản trở sự liên kết giữa các phân tử làm cho chúng khó liên kết chặt chẽ với nhau nên gel tạo ra không cứng , giòn là mềm , có cấu trúc dễ bị phá vỡ . Sự có mặt của Ca++ liên kết một phần với SO4 tạo gel đục hơn so với dung dịch nước đường .
-Carrageenan : sự có mặt của ion Ca++ liên kết với nhóm SO4 quyết định độ bền cơ học của gel , gel có tính đàn hồi chứ không cứng và giòn .
-Màu sắc của agar và carrageenan phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của chúng . -Alginat trong dung dịch CaCl2 , ion canxi liên kết với alginate tạo liên kết chéo trong phân tử sẽ gia tăng trọng lượng và độ nhớt hơn so với dung dịch đường. Ở nồng độ canxi thích hợp sẽ phản ứng với aglinat theo dạng “Box egg” tạo cấu trúc gel .Sự liên kết của canxi của carrageenan là liên kết với nhóm SO4 khác với alginate là liên kết của các nhóm OH nên cấu trúc gel có sự khác biệt.
-Trong dung dịch chứa CaCl2 thì độ nhớt của xanthangum không bị ảnh hưởng , khi tăng nồng độ muối thì độ nhớt cũng không tăng đáng kể , độ nhớt như dung dịch đường .
-Trong dung dịch CaCl2 thì ion làm cản trở sự liên kết ở các nút mạng dẫn đến độ nhớt của của gelatin dung dịch giảm .
-Các phân tử cấu thành pectin có nhóm COOH có thể tác dụng với ion Ca++ làm tăng khối lượng phân tử nên tăng độ nhớt của dung dịch.
-Trong 3 chất xanthangum , gelatin , pectin thì pectin có khả năng tạo nhớt cao nhất . 3.Thí nghiệm khảo sát với dung dịch KCl 0.2%
• Bàn luận
• Thời gian quan sát hiện tượng giảm dần : agar>carrageenan> alginat>xanthan gum>pectin>gelatin>mẫu 0. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
• Cấu trúc:
+ Mẫu xanthan gum, gelatin giống mẫu 0 là không tạo gel, không đông nhưng đọ nhớt và độ sánh của 2 mẫu này cao hơn so với mẫu 0.
+ Mẫu arrageenan, agar tạo đông nhưng mẫu arrageen đông cứng và giòn nhất. + Mẫu alginat và mẫu pectin tạo gel, đồng thời độ nhớt tăng rõ rệt nhất.
- Mẫu 0, mẫu xanthan gum, gelatin ở dạng lỏng. Mẫu agar, alginat, pectin ở dạng lỏng rắn.
- Màu sắc: + Mẫu agar và mẫu carrageen chuyển sang màu vàng, tuy nhiên mẫu agar có màu đục hơn mẫu carrageenan.
+ Mẫu alginat, xanthangum, gelatin, pectin trong suốt hơn mẫu 0 ban đầu. • Giải thích
Sự tạo đông của agar trong dung dịch KCl tương tự như trong dung dịch CaCl2 . Carrageenan khi hạ đến nhiệt độ giới hạn thì có sự chuyển cấu hình từ dạng cuộn ngẫu nhiên sang dạng xoắn có trật tự .Ion K+ là cầu nối các phân tử lại với nhau , tạo nên cấu trúc gel giòn và đông cứng.
Xanthangum trong dung dịch KCl cũng tương tự như trong CaCl2 , độ nhớt không bị ảnh hưởng nhiều , độ nhớt không thay đổi
Các phụ gia còn lại cũng tương tư như trường hợp của CaCl2.