Agar và ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỚ HỜ CHÍ MINH
KHOA: CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM
----

BÁO CÁO TIỂU LUẬN
HOẠT CHẤT BỀ MẶT
Đề tài: Agar và ứng dụng trong thực phẩm

GVHD: TS. Phan Nguyễn Quỳnh Anh

SVTH : Lưu Quang Đăng
MSSV : 18139018
Tháng 1/2022


MỤC LỤC
MỤC LỤC ........................................................................................................................... 2
LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................................... 6
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ........................................................................................... 7
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ AGAR ............................................................................ 8
1.1. Bối cảnh lịch sử của agar ....................................................................................... 8
1.2. Cấu trúc của agar.................................................................................................. 10
1.2.1.

Agarose ...................................................................................................... 11

1.2.2.

Agaropectin ................................................................................................ 12

1.3. Lợi ích của agar đối với sức khỏe ........................................................................ 12
1.3.1.

Hoạt tính chống oxy hóa ............................................................................ 12

1.3.2.

Hoạt tính chống viêm ................................................................................. 12

1.3.3.

Chống khối u .............................................................................................. 12

1.3.4.

Giàu prebiotic ............................................................................................ 12

1.3.5.

Hoạt tính bảo vệ gan .................................................................................. 13

1.3.6.

Các hoạt tính khác...................................................................................... 13

1.4. Tác dụng phụ của agar ........................................................................................ 13
1.5. Tiêu chuẩn chất lượng của agar ........................................................................... 13
1.5.1.

Cảm quan ................................................................................................... 13

1.5.2.

Các chỉ tiêu hóa lý ..................................................................................... 14

1.5.3.

Chỉ tiêu vi sinh vật ..................................................................................... 14

1.6. Phương pháp thử .................................................................................................. 15
1.6.1.

Tạo gel với nước ........................................................................................ 15

1.6.2.

Tạo kết tủa với dung dịch amoni sunlfat ................................................... 15

1.6.3.

Tạo kết tủa với dung dịch chì sulfat .......................................................... 15

1.6.4.

Kiểm tra bằng kính hiển vi ........................................................................ 15

1.6.5.

Xác định ngưỡng nồng độ gel .................................................................... 16

1.6.6.

Độ hấp thụ nước ......................................................................................... 16

CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CỦA AGAR ...................................................................... 17
2.1. Độ rắn ..................................................................................................................... 17
2


2.2. Độ tan ..................................................................................................................... 18
2.3. Độ đàn hồi .............................................................................................................. 18
2.4. Độ nhớt .................................................................................................................. 19
2.5. Sự tạo gel ............................................................................................................... 19
2.6. Độ ổn định .............................................................................................................. 19
2.7. Tính tương thích ..................................................................................................... 20
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA AGAR TRONG LĨNH VỰC THỰC PHẨM ........ 21
3.1. Sản xuất bánh kẹo và mứt trái cây.......................................................................... 22
3.2. Bánh mì................................................................................................................... 22
3.3. Agar được sử dụng trong kem, phomat .................................................................. 22
3.4. Rau câu .................................................................................................................. 23
3.5. Ứng dụng trong sữa chua ....................................................................................... 23
3.6. Trong công ngành công nghiệp thịt ( đặc biệt là xúc xích) ................................... 24
3.7. Sử dụng trong các sản phẩm đóng hộp ................................................................... 25
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN ............................................................................................... 26
TÀI LIỆU THAM KHẢO: ............................................................................................. 27

3


MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1: Rong Gracilaria tenuispititata ................................................................................ 9
Hình 2: Lồi Gracilaria arculate ....................................................................................... 10
Hình 3: Cấu tạo của agar ................................................................................................... 11
Hình 4: Cấu trúc agarose................................................................................................... 11
Hình 5: Cấu trúc Agaropectin ........................................................................................... 12
Hình 6: Các ứng dụng của agar trên thế giới .................................................................... 21
Hình 7: Mứt trái cây .......................................................................................................... 22
Hình 8: Bột rau câu- Thạch rau câu .................................................................................. 23
Hình 9: Agar được sử dụng trong sữa chua giúp tăng độ sánh mịn [17] .......................... 24
Hình 10: Xúc xích có sử dụng agar .................................................................................. 25

4


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1: Chỉ tiêu hóa lý của agar ....................................................................................... 14
Bảng 2: Chỉ tiêu vi sinh vật của agar ................................................................................ 15
Bảng 3: Tính chất lưu biến của hỗn hợp agar và các polysaccharide khác ...................... 17

5


LỜI NĨI ĐẦU
Nước ta có sự đa dạng và phong phú về nguồn lợi rong biển. Chúng phân bố trải dài
dọc trên bờ biển của nước ta. Trong rong có nhiều hoạt chất như carregeenan, agar-agar,…
Trong thời đại công nghiệp hóa – hiện đại hóa thì đời sống vật chất của con người ngày
càng được nâng cao thúc đẩy ngành công nghiệp thực phẩm phát triển theo.
Hiện nay, ở Việt Nam và trên thế giới, agar được ứng dụng rất nhiều trong lĩnh vực
cơng nghiệp thực phẩm. Nó là một phụ gia hàng đầu trong lĩnh vực thực phẩm, nó chủ yếu
được dùng làm rau câu như 1 chất kết đông, trong công nghệ sản xuất bánh kẹo, đồ hộp,

kem, phô mai,.. Để hiểu rõ hơn về agar cũng như ứng dụng của nó trong thực phẩm, em đã
chọn đề tài “ Agar và ứng dụng trong thực phẩm” làm nội dung cho bài báo cáo.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến T.S Phan Nguyễn Quỳnh Anh, Trường
ĐH Bách Khoa- ĐHQG TP.HCM . Trong quá trình học tập và tìm hiểu mơn Hoạt chất bề
mặt, chúng em ln nhận được sự quan tâm giảng dạy nhiệt tình của cơ để làm tốt bài báo
cáo trên.
Do chưa có nhiều kinh nghiệm làm đề tài cũng như những hạn chế về kiến thức,
trong bài báo cáo chắc chắn sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sót. Chúng em rất mong nhận
được sự nhận xét, ý kiến đóng góp của cơ để bài báo cáo được hoàn thiện hơn.
Lời cuối cùng, em xin kính chúc cơ nhiều sức khỏe, thành cơng và hạnh phúc.

6


SOD

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Superoxide Dismutase

GSH-Px

Glutathione peroxidase

ALT

Alanine aminotransferase

MDA

3,4-Mythylenedioxyamphetamine

NAO

Neoagaro-oligosaccharides

7


1.1.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ AGAR
Bối cảnh lịch sử của agar
Agar là phycocolloid có nguồn gốc cổ xưa nhất ( giữa thế kỉ 17). Tarazaemon
Minoya được coi là người phát hiện ra nó vào năm 1658 ( Nhật Bản ) [1].
Phycocolloid là những sản phẩm tạo gel chiết xuất từ tảo biển được sử dụng theo
một số cách chỉ vì đặc tính keo của chúng. Trên thực tế, phycocolloid này đã được
sử dụng sớm hơn nhiều so bất kỳ phycocolloid nào khác, chẳng hạn như
carrageenans hoặc alginate, có tuổi đời hơn 200 năm. Từ Nhật Bản, việc sử dụng nó
đã được lan rộng ra các nước phương Đông khác trong các thế kỷ XVII – XVIII.
Ban đầu và ngay trong thời gian hiện tại nó đã được thực hiện và được bán như một
chiết xuất trong dung dịch hoặc dạng gel, sản phẩm sau đó đã được biết đến như là
tokoroten. Cơng nghiệp hóa của nó như là một sản phẩm khô và ổn định vào đầu
thế kỷ XVIII và được gọi là kanten
Agar được giới thiệu ở phương Tây bởi Payen ( 1859) như một loại thực phẩm của
Trung Quốc. Do đó, có thể nói rằng nó đã được biết đến ở phương Tây vào cuối thế
kỷ XIX. Sau đó vào năm 1946, giáo sư Tseng đã xuất bản hai cuốn sách chun
khảo quan trọng đóng góp nhiều thơng tin về nhiều khía cạnh của agar liên quan
đến nguyên liệu thơ cũng như các quy trình sản xuất cơ bản của nó, mặc dù tại thời
điểm đó nhiều vấn đề liên quan đến cấu trúc hóa học của nó vẫn chưa được biết và
chỉ có được ở nhiều năm sau đó khi các kỹ thuật quang phổ như quang phổ hồng

ngoại đã được phát hiện và cho đến khi có sự xuất hiện của phổ NMR và 13C. [1]
Là phycocolloid đầu tiên được sử dụng, nó là một trong những thành phần thực
phẩm đầu tiên được Cục Thực Phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ chấp thuận là GRAS
(Generally Recognized as Safe) [1]

8


Agar có nhiều tên gọi khác nhau như Kenten ( Nhật Bản), Dongfen ( Trung Quốc).
Chúng có nhiều trong các tế bào vây trụ của rong đỏ ( Rhodophyceae). Trên thế
giới, hàm lượng agar trong rong đỏ dao động từ 20-40%. Ở Việt Nam, hàm lượng
agar là trong khoảng từ 25-45% so với khối lượng rong khơ.[2] Các lồi rong có
chứa agar bao gồm các lồi rong Đỏ (khoảng 51 lồi) hiện có ở Việt Nam (Phạm
Hồng Hộ, 1969; Nguyễn Hữu Dinh, 1969; Nguyễn Hữu Dinh và cộng sự, 1993),
chúng thuộc các chi Gracilaria (gồm 12 loài) Gracilariopsis (2 loài), Hydropuntia (6
loài), Gelidium (9 loài), Gelidiella (5 loài), Pterocladia (4 lồi), Hypnea (13 lồi)....
Trong đó 11 lồi rong Câu, 1 lồi rong Thạch, 2 lồi rong Đơng có tiềm năng quan
trọng trong việc khai thác và nuôi trồng [3].
Một số lồi rong sinh trưởng ở Việt Nam:

Hình 1: Rong Gracilaria tenuispititata

9


Hình 2: Lồi Gracilaria arculate
1.2.

Cấu trúc của agar
Phân đoạn thạch Difco Bacto trên DEAE Sephadex đã chỉ ra rằng khái niệm agar

được tạo ra từ hai polysaccharid, agarose trung tính và agaropectin tích điện. Theo
kết quả của M. Duckwort [4] chỉ ra rằng agar là một hỗn hợp phức tạp của các
polysaccharid đều có cùng cấu trúc nhưng được thay thể ở một mức độ thay đổi
bằng các nhóm điện tích. Có ba thái cực của cấu trúc trong phổ polysaccharid này.
Agarose là polysaccharide có cấu trúc mạch thẳng với sự luân phiên của các đơn vị
β-(1-3)-D-galactopyranosyl (G) và 3,6- anhydro-α-(1-4)-Lgalactopyranosyl (LA).
Agarose pectin có cấu trúc hỗn tạp và khối lượng nhỏ hơn so với agarose. Nhóm
hydroxyl của agarose có thể được thay thế bằng sulfate hemiesters và methyl ethers,
hiếm khi nhóm hydroxyl được thay thế bằng vịng ketal pyruvate như 4,6-O- [(R)1-carboxyethylidene] acetal hay một số monosaccharides khác [5]

10


Hình 3: Cấu tạo của agar
1.2.1. Agarose
Cấu trúc polysaccharide của agarose là galactan, được hình thành bởi liên kết
agarobioses 1-3 và 1-4. Cấu trúc hóa học này khiến cho agarose có khả năng hình
thành dạng keo (gel) rất trơ thậm chí ở nồng độ thấp. Những gel này có một cấu trúc
lưới lớn với lỗ lưới có thể được điều chỉnh bởi thay đổi nồng độ agarose. Lưới lớn
của gel agarose được hình thành bởi các liên kết hydro, giúp cho nó có thể phá vỡ
hay liên kết lại bởi nhiệt, bởi vậy nó nóng chảy sau khi làm ấm. Đặc biệt khoảng
nhiệt độ gel từ 32 – 45°C, và khoảng nhiệt độ nóng chảy là 80 – 95°C, mặc dù những
khoảng này có thể biến đổi khi chuẩn bị sản phẩm cho các ứng dụng đặc biệt.

Hình 4: Cấu trúc agarose

11


1.2.2. Agaropectin

Agaropectin là polysaccharide tích điện khơng có khả năng tạo gel và khơng có giá
trị về thương mại, trong agaropectin có khoảng 2% hàm lượng sulfate. Ngồi hàm
lượng sulfate, agaropectin cịn chứa acid pyruvic, acid D-glucuronic và agarobiose.
[2]

Hình 5: Cấu trúc Agaropectin
1.3.

Lợi ích của agar đối với sức khỏe

1.3.1. Hoạt tính chống oxy hóa
Agar có khả năng qt các gốc tự do, điều này giúp cân bằng môi trường tế bào, làm
hạn chế nguy cơ xảy ra các vấn đề về sức khỏe trong đó có bệnh tiểu đường, tim
mạch và ung thư.
1.3.2. Hoạt tính chống viêm
AGO có thể ức chế tạo ra cytokine tiền viêm của TNF- alpha và sự biểu hiện của
cảm ứng nitric oxide synthase (iNOS), một loại enzyme liên quan đến việc tạo ra
các phân tử gây viêm NO trong ống nghiệm [11]
1.3.3. Chống khối u
AGOs có thể ngăn ngừa chứng rối loạn sinh học đường ruột giàu chất béo trong chế
độ ăn uống, do đó ức chế chất sinh ung thư ruột kết [10]
1.3.4. Giàu prebiotic [8,9]
Zhang và cs đã nghiên cứu chu trình lên mên của các agar oligosaccharide có nguồn
gốc từ Gracilaria lemaneiformis và nhận thấy rằng các AO có thể tăng nồng độ axit
béo chuỗi ngắn và điều chỉnh thành phần và sự đa dạng của vi sinh vật đường ruột
12


bằng cách tăng vi khuẩn và vi khuẩn hoạt hóa, làm giảm tiềm năng vi khuẩn gây
bệnh. Các nghiên cứu gần đây cho thấy tác dụng của prebiotic của NAO tốt hơn so

với của các oligosaccharide khơng tiêu hóa khác. Tuy nhiên, mặc dù có báo cáo rằng
AO với DP cao hơn thể iện hiệu ứng prebiotic tốt hơn, có rất ít nghiên cứu tập trung
vào mối quan hệ giữ các hoạt động tiền sinh hoạt của các AO và DP.
1.3.5. Hoạt tính bảo vệ gan
Các agar oligosaccharides được điều chế bằng cách thủy phân bằng axit có tác dụng
loại bỏ mức độ oxy hóa trong tế bào gan, chủ yếu bằng các tăng hoạt động của SOD
và GSH-px và giảm sản xuất ALT, MDA và AST cả in vitro và in vivo. NAOs được
điều chế bằng cách thủy phân bằng enzym làm giảm tổn thương gan do rượu bằng
cách tăng cường các hoạt động của dehydrogenase [7]
1.3.6. Các hoạt tính khác
Ngồi các hoạt tính sinh học nêu trên, agar cịn có nhiều hoạt tính khác liên quan
mật thiết đến sức khỏe của con người chẳng hạn như chống béo phì, chống tiểu
đường, chống mệt mỏi, giảm cholesterol máu và các hoạt tính kháng khuẩn
1.4.

Tác dụng phụ của agar [16]
Cho dù khơng có chất độc hại gây ảnh hưởng đến tình trạng sức khỏe, nhưng vì tính
khó tiêu của agar nên sẽ có một số tác dụng phụ như:

1.5.

-

Khó thở, mắc nghẹn

-

Bị tắc ruột, tắc đại tràng

-

Sẽ giảm khả năng hấp thụ vitamin và khoáng chất

Tiêu chuẩn chất lượng của agar

1.5.1. Cảm quan [6]
Khơng mùi hoặc có mùi đặc trưng nhẹ. Aga có dạng sợi, màng mỏng, kết dính; hoặc
dạng miếng, vảy, hạt hoặc bột. Chúng có thể có màu vàng cam nhạt hoặc xám vàng
đến vàng nhạt hoặc không màu. Dai khi hút ẩm và dễ vỡ khi khô. Aga dạng bột có
màu trắng đến vàng nhạt.
-

Độ hịa tan

-

Tạo gel với nước
13


-

Tạo kết tủa với dung dịch amoni sulfat

-

Tạo kết tủa với dung dịch chì axetat

-

Kiểm tra bằng kính hiển vi

1.5.2. Các chỉ tiêu hóa lý [6]
Các chỉ tiêu hóa lý của agar được quy định trong bảng 1:
Bảng 1: Chỉ tiêu hóa lý của agar
Stt

Tên chỉ tiêu

Yêu cầu

1

Độ hấp thụ nước

Đạt yêu cầu phép thử
trung mục 1.6.1

2

Ngưỡng nồng độ gel, % khối lượng, không 0,25
lớn hớn

3

Hao hụt khối lượng khi sấy, % khối lượng, 22
không lớn hơn

4

Tro tổng số, % khối lượng, tính theo chất khơ, 6,5
khơng lớn hơn

5

Tro khơng tan trong axit, % khối lượng, tính 0,5
theo chất khơ, không lớn hơn

6

Tạp chất lạ không tan trong nước, % khối 1
lượng, không lớn hơn

7

Tinh bột và dextrin

Không phát hiện được

8

Gelatin và các protein khác

Khơng phát hiện được

9

Asen, tính theo mg/kg, khơng lớn hơn

3

10

Chì, tính theo mg/kg, khơng lớn hơn

5

1.5.3. Chỉ tiêu vi sinh vật [6]

14


Bảng 2: Chỉ tiêu vi sinh vật của agar
Stt

Chỉ tiêu

Yêu cầu

1

Tổng số vi sinh vật hiếu khí, CFU/g,

5000

khơng lớn hơn
2

Tổng số nấm men và nấm mốc,

500

CFU/g, khơng lớn hơn

1.6.

3

Coliform

Âm tính

4

Salmonella

Âm tính

Phương pháp thử [6]

1.6.1. Tạo gel với nước
Cho dung dịch mẫu 1,0 % vào nước sơi đựng trong bình và đặt bình trong nồi cách
thủy ở 30 °C trong 15 min, hình thành ge rắn và bền. Đặt bình trong nồi cách thủy
ở 70 °C trong 1 h, gel không bị nóng chảy. Khi đun bình ở nhiệt độ cao hơn
95 °C, gel sẽ hóa lỏng tạo thành dung dịch trong suốt.
1.6.2. Tạo kết tủa với dung dịch amoni sunlfat
Dung dịch mẫu 0,5 % ấm (40 °C) tạo kết tủa khi thêm dung dịch muối amoni sulfat
với thể tích bằng một nửa thể tích dung dịch mẫu. Phép thử này phân biệt aga với
alginat, gôm arabic, gôm ghatti, gôm karaya, pectin và tragacanth.
1.6.3. Tạo kết tủa với dung dịch chì sulfat

Chuẩn bị dung dịch chì axetat: Trộn 10 phần chì oxit (PbO) đã nghiền thành bột mịn
với 30 phần chì axetat [Pb (COOCH3) 2.3H2O], 5 phần nước cất và đun nóng nhẹ
trong bình đậy kín, lắc liên tục, cho đến khi hỗn hợp có màu trắng. Thêm 95 phần
nước, đun trong 1 h, lắc liên tục, để nguội và lọc. Thêm nước để có được tỷ trọng
từ 1,225 đến 1,230.
Dung dịch mẫu 0,5 % ấm tạo kết tủa khi thêm dung dịch chì axetat với thể tích bằng
một phần năm thể tích dung dịch mẫu. Phép thử này phân biệt aga với metyl
cellulose.
1.6.4. Kiểm tra bằng kính hiển vi
15


Chuẩn bị dung dịch cloral hydrat: Hòa tan 50 g cloral hydrat trong hỗn hợp 15 ml
nước và 10 ml glycerol.
Đặt một vài mảnh aga chưa nghiền hoặc một ít bột aga trên lam kính, thêm vài giọt
nước hoặc dung dịch cloral hydrat. Soi dưới kính hiển vi, aga trong nước có dạng
hạt và một số dạng sợi. Aga trong dung dịch cloral hydrat trong hơn aga trong nước.
1.6.5. Xác định ngưỡng nồng độ gel
Pha một dãy dung dịch mẫu thử chứa hàm lượng chất khô đã biết (0,15 %; 0,20 %;
0,25 %...) cho vào các ống nghiệm dài 150 mm, đường kính trong 16 mm. Đậy nắp
ống và làm mát trong 1 h ở 20 °C đến 25 °C. Đổ cột gel từ các ống nghiệm lên trên
bề mặt phẳng. Nồng độ gel thấp nhất chịu được trọng lực trong 5 s đến 30 s mà
không bị gãy vỡ là ngưỡng nồng độ gel của mẫu.
1.6.6. Độ hấp thụ nước
Cho 5 g mẫu vào ống đong chia vạch dung tích 100 ml, thêm nước đến vạch, trộn
đều, để yên ở 25 °C trong 24 h. Rót lượng chứa trong ống qua bông thủy tinh đã
thấm nước, để nước chảy vào một ống đong chia vạch thứ hai dung tích 100 ml.
Lượng nước thu được không được quá 75 ml.

16

CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT CỦA AGAR
2.1. Độ rắn [2]
Ở một nhiệt độ nhất định, độ rắn là một hàm của thời gian và thể hiện như một hàm
của sự phá hủy trong một mơ hình nhất định. Tính chất lưu biến này thể hiện khi
ở

agar

dạng bột, dạng sợi, dạng vảy, dạng thanh và dạng bán rắn. Khi agar kết hợp với các
polysaccharide khác nhau, hỗn hợp polysaccharide và agar thu được sẽ có đặc tính
về độ rắn là khác nhau
Bảng 3: Tính chất lưu biến của hỗn hợp agar và các polysaccharide khác [12]

Nhân tố tạo

Độ nhớt

Độ chắc

Độ giòn

Độ rắn

Sự kết dính

gel

( Pa.S)

( G)

(Mm)

(g s)

( g s)

0,9% Ag

219,98

413,7

2,52

376,65

5,235

3% GG

6,78

60,1

2,48

102,505

95,61

2,9% GG +

105,52

107,2

2,54

145,51

72,1

136,38

116,7

2,56

201,76

62,31

163,02

183,8

2,5

253,56

49,3

182,92

261,5

2,45

39,164

18,19

1% Xan

13,58

23,3

2,45

39,164

18,19

0,9 % Xan +

43,24

32,7

2,45

66,37

40,153

67,56

34,1

2,44

96,596

33,97

0,1 % Ag
2,8% GG +
0,2% Ag
2,7% GG +
0,3% Ag
2,6 % GG +
0,4% Ag

0,1 % Ag
0,8% Xan +
0,2% Ag

17


0,7% Xan +

119,32

42,1

2,56

120,22

32,51

140,36

60,1

2,47

174,34

29,51

3% Is

115,56

84

2,45

114,22

42,38

2,9% Xan +

140,76

92,3

2,5

143,95

27,96

179,58

143,1

2,47

170,51

23,26

182,48

168,5

2,49

232,516

22,2

190,5

176,5

2,5

323,75

20, 56

0,3 % Ag
0,6% Xan +
0,4% Ag

0,1% Ag
2,8% Xan +
0,2% Ag
2,7% Xan +
0,3% Ag
2,6% Xan +
0,4% Ag

2.2. Độ tan
Agar không tan trong nước lạnh, tan nhẹ trong ethanolamin và tan tốt trong
formamide. Agar nhận được nhờ kết tủa bằng cồn, ở trạng thái ẩm có thể tan tốt
trong nước ở nhiệt độ bằng 25 oC. Nhưng ở trạng thái sấy khơ chỉ tan trong nước
nóng
2.3. Độ đàn hồi [2]
Agar có tính đàn hồi và tính đàn hồi của agar bị phụ thuộc vào trọng lượng phân tử
của agar. Độ đàn hồi của gel được thể hiện trên đặc tính entropy và mơ đun đàn hồi
giảm khi nhiệt độ tăng. Liên kết trong gel là các liên kết yếu như liên kết hydro. Sự
sụt giảm của mô đun đàn hồi E' là do sự phá vỡ các liên kết hydro trong gel. Sự hạn
chế gia tăng E' khi nhiệt độ ngày càng tăng được xuất phát từ hiệu ứng entropy đối
với nhiệt độ. Khi rong được xử lý sơ bộ với natri hydroxide, sự hoạt động của
modulus E ' tăng lên rõ rệt và mô đun đàn hồi E' bắt đầu giảm nhanh chóng khi nhiệt
độ tăng cao (Hình 8). Những thay đổi này là liên quan mật thiết đến cấu trúc của gel
agar, trong đó là sự de-este và sự hình thành 3,6- anhydro - L - galactose. Các thông
số nhớt đàn hồi bắt đầu tăng nhanh chóng khi hàm lượng 3,6- anhydro -L- galactose
18


cao hơn 30%. Hàm lượng 3,6-anhydro-L-galactose liên tục tăng với sự gia tăng
nồng độ xút. Tuy nhiên, khi được xử lý với kiềm ở nồng độ cao sẽ gây sự cắt mạch
chứ khơng phải là sự hình thành 3,6- anhydro-L-galactose; đồng thời liên quan đến
sự giảm độ nhớt nội tại của dung dịch agar có nguồn gốc từ rong câu ở Argentina
khi loài rong này được xử lý với natri hydroxide 7% trở lên. Mô đun đàn hồi E' phụ
thuộc vào nồng độ gel, nguồn gốc gel agar được hình thành và nồng độ kiềm được
sử dụng để xử lý rong. Giá trị của mô đun đàn hồi E' là tỷ lệ thuận với độ chắc gel
2.4. Độ nhớt [14]
Độ nhớt của dung dịch agar rất khác nhau và phụ thuộc nhiều vào nguyên liệu thô.
Độ nhớt của dung dịch này ở nhiệt độ trên điểm hóa gel là tương đối ổn định ở pH
từ 4.5 tới 9.0. Tuy nhiên, khi gel hóa bắt đầu độ nhớt ở nhiệt độ không đổi sẽ tăng

theo thời gian.
2.5. Sự tạo gel [13]
Dung dịch agar sẽ tạo gel ở nhiệt độ khoảng 40-50 oC và tan chảy ở nhiệt độ khoảng
80-85 oC. Gel agar có tính thuận nghịch về nhiệt. 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
Quá trình hình thành gel và độ ổn định của gel bị ảnh hưởng bởi hàm lượng agar và
khối lượng phân tử của nó. Kích thước lỗ gel khác nhau phụ thuộc vào nồng độ agar,
nồng độ agar càng cao kích thước lỗ gel càng nhỏ. Khi làm khơ gel có thể tạo thành
một màng trong suốt, bền cơ học và có thể bảo quản lâu dài mà không bị hỏng
Khả năng tạo gel phụ thuộc vào hàm lượng đường agarose. Sự có mặt của ion sunfat
làm cho gel bị mờ, đục. Do đó tránh dùng nước cứng để sản xuất. Chúng có khả
năng giữ mùi vị, màu, acid thực phẩm cao trong khối lượng gel nhớ nhiệt độ nóng
chảy cao ( 85-90 oC). Gel agar chịu được nhiệt độ chế biến 100 oC, pH 5-8, có khả
năng trương phồng và giữ nước.
2.6. Độ ổn định

19


Dung dịch agar tích điện âm nhẹ. Sự ổn định của nó phụ thuộc vào hai yếu tố: hydrat
hóa và tích điện. Việc loại bỏ cả hai nhân tố này dẫn đến hiện tượng keo tụ của agar.
Tiếp xúc với nhiệt độ cao kéo dài có thể làm biến tính dung dịch, dẫn tới độ khỏe
của gel và sự hình thành gel kém hơn. Hiệu ứng này được tăng lên bởi giảm pH.
Bởi vậy, nến tránh để dung dịch agar tiếp xúc với nhiệt độ cao và pH thấp hơn 6
trong một khoảng thời gian dài. Agar ở trạng thái không không phải là đối tượng
lây nhiễm của vi sinh vật. Tuy nhiên, dung dịch và gel của nó là môi trường dinh
dưỡng cho vi khuẩn và nấm và cần có biện pháp phịng ngừa để tránh sự phát triển
của vi sinh vật. [14]

2.7. Tính tương thích
Agar thường là tương thích với hầu hết các Polysaccharides khác và với Protein
trong gần như là vơ điều kiện mà khơng có kết tủa hay dẫn đến sự thoái biến.

20


CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CỦA AGAR TRONG LĨNH VỰC THỰC PHẨM
Agar là một phụ gia thực phẩm được sử dụng phổ biến ở Hoa Kỳ được phân lại là
GRAS ( Generally Recognized As Safe) do cục quản lý dược phẩm Hoa Kỳ phân
loại. Trong châu Âu nó được coi là phụ gia E406. Trong Dịch vụ đăng ký của tóm
tắt hóa học nó được đăng ký là 9002-18-0. Hợp lực đã được mơ tả khi xử lý q
trình gel hóa thạch và quan trọng. Sức mạnh tổng hợp giữa agar được thể hiện bởi
thạch Gelidium và Pterocladia cũng cải thiện độ cứng làm cho hỗn hợp trở nên ngon
miệng hơn do độ đàn hồi được tạo ra và loại bỏ độ giịn và đồng thời có thể làm
giảm sự tổng hợp của gel, cho phép những loại gel đó tiết ra ít chất lỏng hơn trong
q trình xử lý, vận chuyển và lưu trữ [1]. Khoảng 90% agar được ứng dụng trong
thực phẩm, 10% còn lại được ứng dụng trong công nghệ sinh học và các ngành khác.
Ứng dụng của agar trong công nghiệp thực phẩm là khác nhau tùy thuộc vào khu
vực địa lý. Hình 6 thể hiện thể hiện ứng dụng của agar trong một số khu vực văn
hóa của thể giới [18]

Hình 6: Các ứng dụng của agar trên thế giới

21


3.1. Sản xuất bánh kẹo và mứt trái cây
Agar được sử dụng thay thế cho pectin nhằm làm giảm hàm lượng đường trong sản
phẩm, cải thiện cấu trúc gel của mứt, trong trường hợp pectin thương phẩm có khả

năng tạo gel kém, hoặc điều kiện môi trường không tối ưu (hàm lượng đường nhỏ
hơn 50%), hàm lượng chất khô không cao, pH > 4.

Hình 7: Mứt trái cây
3.2. Bánh mì
Trong tiệm bánh, agar được sử dụng để phủ bánh, trong bánh rán đóng băng, và khi
nó được phủ lên sơ cơ la, nó cho phép bám dính tốt vào đế mà không bị nứt. Agar
được sử dụng để ngăn ngừa sự mất nước của các sản phẩm bánh kẹo này
3.3. Agar được sử dụng trong kem, phomat
Trong sản xuất kem, agar là phụ gia tạo tính ổn định trong kem; là chất ưa nước,
nên chúng có thể liên kết với lượng lớn phân tử nước và làm giảm số phân tử nước
ở dạng tự do. Do vậy, các tinh thể đá xuất hiện sẽ có kích thước nhỏ trong q trình
lạnh đơng hỗn hợp ngun liệu sản xuất kem và kem trở nên đồng nhất. Ngoài ra,
22


agar cịn có thể hạn chế sự tăng kích thước của các tinh thể đá trong kem thành phẩm
khi sự thay đổi nhiệt độ xảy ra trong quá trình sản xuất và bảo quản

3.4. Rau câu [15]
Agar cũng rất quan trọng trong các chế phẩm thạch trái cây. Khi so sánh với pectin,
agar có ưu điểm là khơng cần nồng độ đường cao để tạo gel.
Rau câu bán trên thị trường có dạng sợi dẹp hoặc mảnh vụn. Rau câu là Algin hoặc
hỗn hợp Alginic và Alginat. Nếu ăn quá nhiều sẽ ảnh hưởng đến sự hấp thụ của chất
béo và protein đối với cơ thể, đặc biệt là có thể làm cho sắt, kẽm muối vô cơ kết hợp
thành những chất hỗn hợp có thể hịa tan hoặc khơng hịa tan.

Hình 8: Bột rau câu- Thạch rau câu

3.5. Ứng dụng trong sữa chua [15] [17]

Ứng dụng của nó trong sữa chua cũng rất quan trọng, đặc biệt là khi người tiêu dùng
bắt đầu yêu cầu các sản phẩm ít axit hơn và do đó, casein khơng thể góp phần duy
trì tính nhất qn của sản phẩm như trước đây. Việc sử dụng agar trong sữa chua
giúp sản phẩm đạt được những đặc tính mong muốn về độ nhớt, hình dạng vị và cấu
trúc

23


Hình 9: Agar được sử dụng trong sữa chua giúp tăng độ sánh mịn [17]

Q trình đơng tụ của sữa chua công nghiệp không đến 100% từ protein mà cần sự
trợ giúp của Agar giúp tăng độ kết dính, đơng đặc, ngăn chặn quá trình tách nước,
bền cấu trúc và chống khả năng tách lớp ở sản phẩm có hàm lượng chất béo sữa
thấp.
Và dùng Agar trong sữa chua giúp sản phẩm có thời hạn bảo quản tốt hơn. Trong
quy trình sản xuất sữa chua số lượng lớn có bước làm yếu và ức chế một phần lợi
khuẩn lactic trước khi đóng gói hồn thiện sản phẩm để ngăn ngừa sự tăng độ chua
hay tách nước của sản phẩm do vi khuẩn lactic dù ở nhiệt độ 5 độ C vẫn tiếp tục
trao đổi chất tạo acid lactic làm ảnh hưởng các chỉ tiêu cảm quan, hóa lý của sản
phẩm sẽ bị biến đổi trong quá trình bảo quản. [17]
3.6. Trong công ngành công nghiệp thịt ( đặc biệt là xúc xích) [15]
Việc sử dụng agar đã cho phép giảm hàm lượng chất béo mà trước đây đóng vai trị
là chất kết dính. Ngày nay, ngành cơng nghiệp đang cố gắng hạn chế hàm lượng
chất béo để giảm lượng cholesterol.

24


Hình 10: Xúc xích có sử dụng agar

3.7. Sử dụng trong các sản phẩm đóng hộp
Agar cũng được sử dụng trên quy mơ lớn trong các sản phẩm đóng hộp như thịt
"scola" (khối thịt bò trong gelatine) - rất phổ biến ở Ý, hoặc thịt gà trong gelatine rất phổ biến ở Canada, lưỡi bò trong gelatine bán tốt ở Đan Mạch, lưỡi cừu ở Úc,
hoặc các loại aspics thịt và cá khác. Trong băng và chiết xuất, nó được sử dụng như
một chất làm đặc và ổn định [15]

25