Xem bản đẹp trên 123doc.vn

RONG TẢO

Chương 1. SƠ LƯỢC VỀ RONG TẢO
- Tên gọi chung chỉ tập hợp các loài thực vật sống trong biển và đại dương: tảo, cỏ, cây vùng
ngập mặn (sú, vẹt), vi sinh vật, nấm. Phổ biến nhất ở biển là các loài tảo, phân bố từ mặt nước
xuống độ sâu 100 - 400 m, nơi ánh sáng Mặt Trời có thể xuyên thấu; một số loài tảo nhỏ trôi nổi
trong các lớp nước mặt (thực vật nổi); số khác, thường có kích thước lớn, sống bám vào nền đáy
(thực vật đáy). Bộ phận đáng kể TVB phân bố trong dải thực vật ven bờ, mức độ phát triển của
chúng phụ thuộc vào các yếu tố khí hậu địa phương, nhiệt độ, độ mặn, độ trong của nước, hàm
lượng các nguyên tố vi lượng và đa lượng, chất đáy, độ sâu, mức ô nhiễm. Những loài tảo biển
quan trọng nhất (tảo đỏ, tảo nâu, tảo lục) thường phân bố
a) b) c)
Hình 1: các loại tảo
a) tảo lục ; b) tảo nâu ; c) tảo đỏ
trong vùng dưới triều và vùng trên triều, ở độ sâu từ 15 - 20 m đến 50 - 70 m, nhiều khi tạo thành
các rừng tảo ngầm (vd. rong câu, rong mơ). Kích thước của các loài tảo thay đổi tuỳ loài, có loài dài
hàng chục mét. Nhiều loài có vô số tản với nhiều dạng hình khác nhau, có loài có rễ giả bám vào
nền đáy. Chúng là bộ phận sinh vật chủ yếu sản xuất ra các hợp chất hữu cơ của biển. Hằng năm
chúng tạo ra khoảng 10
11
tấn chất hữu cơ, tương đương với năng suất 48 - 64 tấn chất khô/ha. Các
loài tảo biển là thức ăn cho động vật không xương sống và cá con.
- Toàn bộ sự sống trong nước biển đều phụ thuộc trực tiếp hay gián tiếp vào TVB. Giá trị dinh
dưỡng của TVB (nhất là thực vật nổi) có thể so sánh với nhiều loài thực vật trên cạn chất lượng
cao; chúng chứa 6 - 29% protein, 17 - 60% glucid và khoảng 1 - 4% lipid, nhiều vitamin và muối
khoáng. Nhiều loài có khả năng tích trữ các nguyên tố vi lượng có trong biển. Sản lượng TVB trên
thế giới được ước tính vào khoảng 550 tỉ tấn. TVB có ứng dụng rất đa dạng. Từ tảo biển, người ta
thu được rất nhiều sản phẩm và chế phẩm kĩ thuật có giá trị cao, được ứng dụng trong đời sống con
người.
Chương 2. POLYSACCHARIDE TRONG RONG TẢO
2.1. agar
- Agar là một loại polysaccharide được tách ra từ rong biển (thuộc nhóm tủ đỏ Rhodophyceae)
như Gelidium sp, Pterocladia sp, Gracilaria sp.Agar được tách bằng nước sôi sau đó được kết tủa
bằng cồn
1

Hinh 2.1: bột agar
2.1.1. cấu trúc
- Thành phần chính trong phức hợp polysaccharide này agarose và agaropectin.
- Trong mạch polysaccharide được cấu tạo chủ yếu từ β - D - galactopyranose và 3,6-anhydro-α-
L-galactopyranose liên kết với nhau bởi liên kết β-1,4 và α-1,3.
- Mạch polysaccharide một phần bị sulfate hóa với tỉ lệ rất thấp, với agarose là 0,04% sulfate, với
agaropectin là 6% sulfate.

Hình 2.2: công thức cấu tạo của agar
2.1.2. tính chất
- Agar không tan trong nước lạnh, tan nhẹ tronh ethanolamin và tan tốt trong formamid.
- Có khả năng trao đổi ion do trong phân tử có chứa nhóm tích điện âm (gốc sulfate, carbocyl…)
- Có khả năng tạo gel khi để nguội dung dịch agar. Nguyên nhân là do các phân tử có sự chuyển
đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp của các chuỗi xoắn. Gel agar đàn
hồi tốt (nhờ agar có khả năng hấp thụ rất nhiều nước) và có tính thuận nghịch về nhiệt. Khả năng
tạo gel và độ bền gel phụ thuộc vào nồng độ agar và phân tử lượng trung bình của nó. Nồng độ agar
càng cao thì kích thước lỗ gel càng nhỏ, khả năng lọc của gel càng lớn và ngược lại. Gel agar khi
làm khô sẽ tạo ra một màng trong suốt, bền cơ học và có thể bảo quản lâu dài mà không bị hỏng.
- Một tính chất rất đặc trưng nữa của agar đó là sự chênh lệch lớn giữa nhiệt độ tạo gel và nhiệt
độ nóng chảy của gel, tính chất này còn gọi là sự trể nhiệt. thông thường thì dung dịch agar sẽ đông
lại ở nhiệt độ 40 – 45
0
C và nóng chảy ở nhiệt độ gần 80 – 85
0
C.
2.1.3. ứng dụng
- Những ứng dụng của agar dựa trên các tính chất sau: khả năng tạo gel, khả năng nhủ hóa làm
bền, khả năng tạo màng trong suốt có độ bền cơ học cao.
- Agar được dùng làm thạch, thay thế pectin trong mứt quả, thay gelatin trong các sản phẩm thịt
2
cá, được sử dụng cùng với gum tragacanth, locuts bean trong các đồ tráng miệng đông lạnh, trong
các sản phẩm kem, nó là chất ổn định trong sữa chua uống, nhiều loại phomai va bánh ngọt, làm
chậm quá trình hư hỏng của bánh mì, cung cấp cấu trúc gel trong các đồ hộp.
- Agar dùng làm môi trường rắn để nuôi cấy vi sinh vật. Nguyên nhân
+ Những lỗ trống trong cấu trúc của gel thuận lợi cho viêc cung cấp các chất dinh dưỡng
hòa tan cho môi trường nuôi cấy
+ Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ tạo gel phù hợp để nuôi cấy nhiều loại sinh vật
+ Agar rất bền vì hầu hết các vi sinh vật không có khả năng phân giải do agar có cấu tạo
đặc biệt từ các L – monosaccharide.
a) b) c)
Hình 2.3.Một số thực phẩm có sử dụng agar
a) mứt đông; b) chả cá; c) jelly
2.2.carrageenan
- Nó là hợp chất rất gần gũi với agar được chiết ra từ tảo đỏ Chondrus, Gigartina, Eucheuma,
Glôipeltis và Iridae
- Carrageenan được tách bằng nước nóng trong môi trường kiềm yếu, sau đó sấy khô hay kết tủa
để thu được sản phẩm tinh sạch hơn.

Hình 2.4: bột carrageenan
2.2.1. Cấu trúc
- Mạch polysaccharide được tạo thành từ D – galactose và 3,6 – anhydro - D – galactose liên kết với
nhau bởi liên kết 1,4 và 1,3. Các gốc D – galactose bị sulfate với tỉ lệ cao hơn nhiều so với trong phân
tử agar.
Hình 2.5: công
thức cấu tạo của carrageenan
- Carrageenan là một hỗn nhiều polysaccharide trong đó quan trọng nhất là χ – carrageenan(tạo
gel và bị kết tủa bởi K
+
).λ – carrageenan (không tạo gel và không bị kết tủa bởi K
+
), i –
3
carrageenan. Các carageenan khác nhau về mức độ sulfate hóa. χ – carrageenan thường được
sulfate hóa một phần ở nhóm OH của C
4
Hình 2.6: công thức cấu tạo của χ – carrageenan
i – carrageenan, thì nhóm OH ở C
2
của của gốc anhydrogalactose luôn luôn được sulfate hóa
Hình 2.7. công thức cấu tạo của i – carrageenan
λ – carrageenan thì một gốc galactose luôn luôn bị sulfate hóa ở C
2
và C
6
gốc còn lại thì bị một
phần ở C
2
Hình 2.8: công thức cấu tạo của λ – carrageenan
- Carrageenan có cấu trúc xoắn kép. Mỗi vòng xoắn đơn do 3 gốc disaccharide tạo nên. Trong
dung dịch các xoắn kép có thể kết hợp lại với nhau tạo ra cấu trúc bậc bốn. đây là cơ sở để tạo gel
khi làm nguội dung dịch carrageenan.
Hình 2.9: sự tạo thành cấu trúc bậc 4 của χ – carrageenan
2.2.2. Tính chất
- Carrageenan tan dễ trong nước. độ hòa tan tăng khi tỉ lệ sulfate hóa tăng và khi lượng các gốc
anhydro – galactose giảm. Đối với χ – carrageenan có khả năng hòa tan ở nhiệt độ cao, i –
carrageenan
có thể hòa tan một phần ở nhiệt độ thấp và chỉ bị hòa tan hoàn toàn khi đun nóng, λ – carrageenan
có thể hòa tan hoàn toàn ở nhiệt độ thấp.
4

t
o↑
t
o↓
- Carrageenan tạo độ nhớt cho dung dịch. Độ nhớt của dung dịch phụ thuộc vào dạng
carrageenan, trọng lượng phân tử, nhiệt độ, sự có mặt của các ion và nồng độ của carrageenan.
- Về khả năng tạo gel: χ - carrageenan Gel tạo thành khi làm lạnh với sự có mặt của những muối
Kali. Các phân tử có sự chuyển đổi từ cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp
của các chuỗi xoắn. Ion K+ liên kết các chuỗi xoắn. Sự có mặt của các muối làm giảm lực đẩy tĩnh
điện giữa các chuỗi thúc đẩy sự tổ hợp. Loại gel này cứng hơn so với các gel khác hồi. i -
carrageenan Gel tạo thành khi làm lạnh với sự có mặt của muối. Các phân tử có sự chuyển đổi từ
cấu trúc cuộn sang cấu trúc xoắn và tiếp theo là sự tổ hợp của các chuỗi xoắn. Sự có mặt của các
muối làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các chuỗi thúc đẩy sự tổ hợp gel này có tính dẻo và đàn hồi.
λ – carrageenan không tạo gel nhưng có khả năng tạo độ nhớt cao cho dung dịch. Khi có mặt các
ion lithium và sodium thì sự tạo gel không xảy ra nguyên nhân do bán kính của các ion này đã vượt
quá giới hạn cho phép nên không tạo được cầu nối giữa các cấu trúc gel. Khi thêm carubin có tác
dụng ngăn cản sự tập hợp lại của cấu trúc xoắn kép làm cho gel tạo ra có độ cứng và đàn hồi tốt
hơn.
2.2.3. Ứng dụng
Những ứng dụng của carrageenan dựa trên các tính chất: khả năng tạo gel, tăng cường độ nhớt
dung dịch, làm bền hệ nhũ tương và các hệ phân tán.
Trong công nghiệp thực phẩm
- Carrageenan đóng vai trò là chất phụ gia trong thực phẩm để tạo đông tụ tạo tính mềm dẻo đồng
nhất cho sản phẩm và cho điểm nóng chay thấp carrageenan được dùng để làm các món ăn như: các
món thạch, hạnh nhân, nước uống …
- Carrageenan được bổ sung vào bia rượu, dấm làm tăng độ trong . Trong sản xuất bánh mì, bánh
bích quy, bánh bông lan …carrageenan tạo cho sản phẩm có cấu trúc mềm xốp.
- Trong công nghệ sản xuất chocolate bổ sung carrageenan vào để làm tăng độ đồng nhất, độ đặc
nhất định.
- Trong sản xuất kẹo làm tăng độ chắc độ đặc cho sản phẩm
- Trong sản xuất phomát, sản xuất các loại mứt đông, mứt dẻo.
- Sản xuất phụ gia thực phẩm thay thế hàn the trong sản xuất giò chả. Đặc biệt carrageenan được
ứng dụng nhiều trong lĩnh vực chế biến thuỷ sản. Carrageenan ứng dụng tạo lớp màng cho sản
phẩm đông lạnh làm giảm hao hụt về trọng lượng và bay hơi nướctránh được sự mất nước của thịt
gia cầm khi bảo quản đông.
- Trong bảo quản đóng hộp các sản phẩm thịt, bổ sung vào surimi.
- Do carrageenan tích điện có gốc SO
4
2-
nên có khả năng liên kết với prôtêin qua gốc amin
mang điện tích dương khi pH nằm dưới điểm đẳng điện. Chính nhờ điểm này mà trên 50% tổng
lượng carrageenan được sử dụng trong công nghiệp sữa. Vai trò của carrageenan là làm cho các sản
phẩm sữa có độ ổn định khá cao, không dùng đến tinh bột hoặc lòng trắng trứng.

5