AGAR và ỨNG DỤNG TRONG LĨNH vực THỰC PHẨM(1)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN KẾT THÚC MÔN
MÔN: HOẠT CHẤT BỀ MẶT

ĐỀ TÀI: AGAR VÀ ỨNG DỤNG
TRONG LĨNH VỰC THỰC PHẨM
Giảng viên hướng dẫn: TS. PHAN NGUYỄN QUỲNH ANH
Sinh viên thực hiện : HUỲNH THỊ THANH TUYỀN
Mã số sinh viên : 18139220
Lớp : DH18HT

Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 1 năm 2022


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

MỤC LỤC
MỤC LỤC ...................................................................................................................... i
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................... iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ......................................................................................... iv
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................v
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ AGAR......................................................................1
1.1.

Nguồn gốc, phân bố ......................................................................................1

1.1.1.

Nguồn gốc ...................................................................................................1

1.1.2.

Phân bố ........................................................................................................2

1.1.3.

Tình trạng quy định và độc tính ..................................................................3

1.2.

Thu hoạch agar và chế biến .........................................................................4

1.2.1.

Thông tin chung ..........................................................................................4

1.2.2.

Thu hái rong biển ........................................................................................5

1.2.3.

Sản xuất truyền thống và hiện đại ...............................................................6

1.3.

Cấu trúc và phân loại ...................................................................................8

1.3.1.

Khung đường agar .......................................................................................8

1.3.2.

Cấu trúc của agarose và agaropectin ...........................................................9

1.3.3.

Các thành phần vô cơ của agar..................................................................11

1.3.4.

Phân loại agar ............................................................................................11

1.4.

Phạm vi ứng dụng .......................................................................................11

1.4.1.

Trong công nghiệp thực phẩm ..................................................................12

1.4.2.

Agar trong nuôi cấy côn trùng ..................................................................13

1.4.3.

Công thức nuôi cấy mô rau .......................................................................13

1.4.4.

Môi trường nuôi cấy vi sinh vật ................................................................14

1.4.5.

Ứng dụng agar công nghiệp ......................................................................14
i


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
1.4.6.

Ứng dụng trong y dược .............................................................................15

CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT .........................................................................................16
2.1.

Tính chất của agar ......................................................................................16

2.1.1.

Độ tan ........................................................................................................16

2.1.2.

Độ nhớt của agar .......................................................................................17

2.1.3.

Nhiệt độ gel hóa ........................................................................................17

2.1.4.

Độ bền của gel agar ...................................................................................17

2.1.5.

Điểm nóng chảy của gel ............................................................................19

2.2.

Cơ chế tạo gel của agar ..............................................................................19

2.3.

Gel hóa và làm tan agar .............................................................................20

2.4.

Điện di trên gel ............................................................................................23

2.5.

Độ trong của gel ..........................................................................................23

2.6.

Ảnh hưởng của việc thêm các vật liệu khác đến đặc tính của agar .......23

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG TRONG CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM ......................25
3.1.

Cơng nghiệp làm bánh ...............................................................................26

3.2.

Agar trong bánh kẹo...................................................................................27

3.3.

Các sản phẩm từ thịt và cá ........................................................................28

3.4.

Agar trong chế biến thực phẩm có hàm lượng chất xơ cao ....................28

3.5.

Các mục đích sử dụng khác .......................................................................29

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ XU HƯỚNG SỬ DỤNG .........................................30
4.1.

Kết luận .......................................................................................................30

4.2.

Xu hướng .....................................................................................................31

TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................33

ii


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Một số lồi rong sinh trưởng ở Việt Nam có chứa agar ..................................3
Hình 1.2: (a) Một mẩu Gracilaria khô, nguồn agar thực vật. (b) Các mẩu agar đơng
khơ trong phịng thí nghiệm được chiết xuất từ Gracilaria. ............................................5
Hình 1.3: Cấu trúc của agar hiển thị qua các đơn vị lặp đi lặp lại của agarobiose. ........8
Hình 1.4: Cấu trúc của agarose......................................................................................10
Hình 1.5: Cấu tạo của agaropectin ................................................................................11
Hình 2.1: Ảnh hưởng của axit sunfuric và natri hydroxit đến độ bền và độ pH của gel:
(a) axit hoặc kiềm được thêm vào dung dịch agar nóng ngay sau khi ngừng đun sơi; (b)
agar được hịa tan trong nước sơi có chứa axit hoặc kiềm. ...........................................18
Hình 2.2: Ảnh hưởng của natri cacbonat đến độ bền và độ pH của gel. (Agar được hịa
tan trong nước sơi có chứa natri cacbonat.). ..................................................................18
Hình 2.3: Biểu đồ của nồng độ chất keo đối với ứng suất chảy của gel agar, alginate và
carrageenan. Các giá trị ứng suất năng suất ở bên trái áp dụng cho gel agar và alginate,
các giá trị bên phải áp dụng cho carrageenan. (Từ Nussinovitch và cộng sự, 1990c; với
sự cho phép của Nhà xuất bản Đại học Oxford.) ..........................................................21
Hình 2.4: Ảnh hưởng của nồng độ chất keo đến mô đun biến dạng của gel agar,
alginate và carrageenan. Các giá trị mô đun biến dạng ở bên trái áp dụng cho agar và
alginate, các giá trị ở bên phải áp dụng cho carrageenan. (Từ Nussinovitch và cộng sự,
1990c; với sự cho phép của Nhà xuất bản Đại học Oxford.) ........................................22
Hình 3.1: Kem được sử dụng trong cơng nghiệp làm bánh ..........................................27
Hình 3.2: Gel agar ngọt nhiều lớp ăn liền. ....................................................................27

iii


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Sự phân bố các loài rong chứa agar trên thế giới............................................2
Bảng 1.2: Các cấp agar tùy thuộc vào mục đích sử dụng cuối cùng và chất tạo agar
được sử dụng để sản xuất chúng (từ Armisén 1995) .....................................................12
Bảng 4.1: Phân tích so sánh agar dễ hịa tan .................................................................32

iv


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
LỜI MỞ ĐẦU
Thời đại cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa phát triển, nhu cầu sử dụng của người dân
cũng ngày càng được tăng cao và yêu cầu đi kèm cũng ngày càng gay gắt hơn. Các sản
phẩm thực phẩm chứa nhiều phụ gia độc hại, gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu
dùng dần được thay thế bởi các thực phẩm xanh, an tồn sức khỏe và đảm bảo chất
lượng và cơng dụng không thua kém so với sản phẩm tương tự.
Việt Nam với sự đa dạng và phong phú về nguồn lợi rong biển như rong nâu,
rong đỏ và rong lục. Trong đó rong đỏ có những lồi có giá trị kinh tế cao. Chúng phân
bố rộng rãi theo dọc bờ biển của nước ta. Trong rong đỏ chứa rất nhiều các hoạt chất có
giá trị như carrageenan ở rong sụn (Kappaphycus alvarezii, Kappaphycus striatum…),
agar ở trong rong câu chỉ vàng Gracilaria. Hiện nay ở Việt Nam và trên thế giới, agar
được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau như công nghệ thực phẩm, công nghệ
dược, công nghệ vi sinh,…. Đặc biệt trong thực phẩm - là một chất phụ gia tuyệt vời,
với nhiều ưu điểm, dễ sử dụng, đi từ tự nhiên và dễ tìm nguồn nguyên liệu.
Sự ứng dụng đa dạng trong các lĩnh vực khác nhau của agar là do đặc tính lưu

biến rất thú vị của chúng. Chúng có khả năng tạo gel, tạo nhớt, tạo trạng thái, tạo môi
trường phát triển cho vi sinh vật,…. Đặc tính lưu biến của agar lại phụ thuộc vào đặc
tính cấu trúc của nó cũng như sự liên kết của agar với các ion kim loại, với các
polysaccharide hay protein khác nhau.
Vì vậy em chọn đề tài “Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm” để tìm hiểu
về những công dụng tuyệt vời của chúng và lý do chúng được ứng dụng rất nhiều trong
lĩnh vực thực phẩm.
Em xin gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô khoa Cơng Nghệ Hóa Học và Thực Phẩm,
đặc biệt là TS. Phan Nguyễn Quỳnh Anh đã dạy cho em rất nhiều kiến thức để hiểu hơn
về chất hoạt động bề mặt và đặc biệt với chủ đề lần này để em có cơ hội để tìm hiểu sâu
hơn về các chất hoạt động bề mặt và các ứng dụng thực tiễn của nó. Từ đó học được rất
nhiều kiến thức. Trong q trình làm bài khó tránh được sự nhầm lẫn và thiếu sót, rất
mong nhận được sự góp ý từ cô. Em xin chân thành cảm ơn.

v


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ AGAR
1.1.

Nguồn gốc, phân bố

1.1.1. Nguồn gốc
Agar được phát hiện ở Nhật Bản vào giữa thế kỷ 17, tên của nó là Malayan (chỉ
một số loại tảo biển và agar được sản xuất từ chúng). Thuật ngữ tiếng Nhật “kanten”
được đặt tên bởi một nhà sư Phật giáo Trung Quốc, Ingen (l592 - 1673), người nhập
quốc tịch Nhật Bản sau năm 1654. Gel agar là một món ăn u thích của các Phật tử
theo phái Thiền vì kết cấu và hương vị đơn giản của nó. Thói quen ăn các loại chất chiết
xuất từ rong biển dạng gel agar có lẽ đã có từ thời tiền sử ở nhiều vùng ven biển, và vẫn

còn được thực hiện cho đến ngày nay.
Vì các đặc tính hóa lý của nó rất bí ẩn, nên quy trình sản xuất agar truyền thống
đã trở nên bí ẩn và phức tạp cho đến những thập kỷ gần đây.
Năm 1882, Robert Koch giới thiệu agar như một môi trường nuôi cấy ra thế giới.
Tiếp theo là sự ra đời của nó đối với vi khuẩn học, sau khi ứng dụng đầu tiên của nó bởi
Walter Hesse như một chất thay thế cho gelatin trong ni cấy vi sinh vật. Agar từ đó
đã trở thành môi trường vi khuẩn quan trọng nhất. Ngày nay, gum Gelrite-gellan được
sử dụng như một chất thay thế một phần cho môi trường agar và trong các ứng dụng liên
quan, đặc biệt để nuôi cấy vi sinh vật ưa nhiệt, vì gel Gelrite có tính ổn định nhiệt và có
thể chịu được thời gian ủ kéo dài ở nhiệt độ cao (Lin and Cassida, 1987).
Trong số 15000 giống rong biển, chỉ có 25 lồi có giá trị thương mại. Rong biển
được phân thành bốn loại chính, dựa trên sắc tố của chúng. Đây là những màu đỏ, nâu,
xanh lam và xanh lam-xanh lục; chỉ có rong biển đỏ và nâu là nguồn chất keo quan
trọng. Agar, carrageenan và furcellaran tạo thành một họ polysaccharide galactose chiết
xuất từ tảo đỏ (Rhodophyceae) có cấu trúc cơ bản chung. Chúng khác nhau về tỷ lệ của
D- và L-galactose, ở mức độ mà galactose được biến đổi thành dẫn xuất 3,6-anhydro,
về số lượng và vị trí của q trình sulfat hóa và methyl hóa các phần đường riêng lẻ, và
sự hiện diện của các monosaccharide khác, chẳng hạn như xylose và axit uronic, và của
các nhóm thế như axit pyruvic và glycerol (Glicksman, 1983; Moirano, 1977). Hàm
lượng sulfat có thể được sử dụng để phân biệt giữa các loại rong biển đỏ. Agarose không

1


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
bao gồm bất kỳ sulfat nào, trong khi agaropectin có 3% đến tối đa 10% và furcellaran
có 8-19% sulfat (Percival, 1972).
So với việc sử dụng trong thực phẩm, việc sử dụng agar trong phịng thí nghiệm
ít hơn nhiều. Hầu hết các nước trên thế giới đều nhập khẩu agar từ Nhật Bản, mặc dù
một số nước khác ngoài Nhật Bản hiện đang sản xuất agar. Những thành tựu đáng chú

ý về nghiên cứu cấu trúc hóa học của agar của Araki cho thấy một polysaccharide trung
tính, agarose, là thành phần tạo gel hoạt tính của agar. Sau đó, việc sử dụng agarose
cũng như agar tinh sạch đã ngày càng gia tăng trong lĩnh vực khoa học. Do đó, bất kỳ
thơng tin khoa học nào về agarose cũng sẽ được áp dụng cho gel agar.
1.1.2. Phân bố
Bảng 1.1: Sự phân bố các loài rong chứa agar trên thế giới
Địa điểm

Loài
Gelidiella acerosa

Nhật Bản, Ấn Độ, Trung Quốc

Gelidium amansii

Nhật Bản, Trung Quốc

Gelidium cartilagineum

Mỹ, Mexico, Nam Phi

Gelidium lớp sừng

Nam Phi, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Morocco

Gelidium liatulum

Nhật Bản

Gelidium lingulatam

Chile

Gelidium pacificum

Nhật Bản

Gelidium pristoides

Nam Phi

Gelidium sesquipedale

Bồ Đào Nha, Morocco

Gracilaria spp.

Nam Phi, Philippines, Chile, Trung Quốc, Ấn Độ, Hoa Kỳ, Việt
Nam

Pterocladia capilacea

Ai Cập, Nhật Bản, New Zealand

2


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
Pterocladia lucida

New Zealand

Ahnfeltia

Liên Xô

Agar phân bố ở tất cả các nơi trên thế giới – những nơi có sự sinh trưởng và phát
triển những loài rong đỏ chứa agar, như Nhật Bản, Ấn Độ, Trung Quốc, Philippine, Ai
Cập, New Zealand, Liên Xô,…. Những chi có chứa agar được sản xuất thương mại như
Gelidium, Gracilaria, Pterocladia và Ahnfeltia.

Hình a: Lồi Gracilaria tenuispititata

Hình b: Lồi Gracilaria bangmeiiana

Hình c: Lồi Gracilaria arculata

Hình d: Lồi Hydropuntia bailiniae

Hình 1.1: Một số lồi rong sinh trưởng ở Việt Nam có chứa agar
1.1.3. Tình trạng quy định và độc tính
Agar được Bộ Hóa chất Thực phẩm Codex III (1981) mô tả là một
“polygalactoside dạng keo ưa nước khô” được chiết xuất từ tảo đỏ thuộc lớp
Rhodophyceae. Được sản xuất thương mại, agar được bán ở nhiều dạng khác nhau gần
như không mùi, bao gồm dạng dây, dạng mảnh và dạng bột, với nhiều màu sắc từ trắng
đến vàng nhạt. Nó chỉ hịa tan trong nước sơi. Giới hạn tối đa cho phép đối với sự có
3


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

mặt của các tạp chất là asen không được quá 3 ppm; tro không quá 6,5% trên cơ sở khô;
tro không tan trong axit không quá 0,5% trên cơ sở đã làm khô; dư lượng gelatin để vượt
qua thử nghiệm độ tinh khiết; kim loại nặng như chì khơng q 10 ppm; chất khơng hịa
tan khơng q 1%; hao hụt khi làm khô không quá 20% và các giới hạn của tinh bột và
độ hút nước để đạt thử nghiệm. Agar không bị phân hủy trong đường tiêu hóa của con
người và có thể được tìm thấy trong phân của động vật và người. Nó vơ hại ngay cả khi
uống với liều lượng cao. Các thí nghiệm dẫn đến những kết luận này được thực hiện
bằng cách cho chuột ăn agar 23% theo trọng lượng trong 70 ngày và so sánh kết quả với
chuột ăn chế độ ăn ít carbohydrate. Những phát hiện đã được xác nhận trong các thí
nghiệm với thỏ (Hove và Herndon, 1957). Agar cấp thực phẩm không gây ung thư cho
chuột và chuột được cho ăn 50000 ppm bằng đường uống trong 103 tuần, và khơng có
tác dụng mơ bệnh học liên quan nào được tìm thấy. Một nghiên cứu khác (HarmuthHoene, 1980) khơng tìm thấy ảnh hưởng nào đến sự hấp thu canxi và đồng ở những đối
tượng người nhận agar cấp thực phẩm ở mức hàng ngày là 22,5 g, cao hơn nhiều so với
mức tiêu thụ chất keo này hàng ngày.
1.2.

Thu hoạch agar và chế biến

1.2.1. Thông tin chung
Nhật Bản là nhà sản xuất agar lớn, đứng thứ hai là Tây Ban Nha. Cùng nhau, họ
sản xuất tương đương 70% nguồn cung thế giới. Gần đây, việc trồng tảo đỏ đã được
khởi xướng ở Israel. Gelidium là một trong những nguồn để sản xuất agar truyền thống
ở Nhật Bản, với 24 loài địa phương (Segawa, 1965). Một nguồn khác là chi Gracilaria,
trở nên quan trọng sau khi phát minh ra tiền xử lý kiềm và là loài tảo đỏ dồi dào nhất
trên thế giới (Matsuhashi, 1972; Armisen and Kain, 1995; Murano and Kain, 1995).

4


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

a)

b)
Hình 1.2: (a) Một mẩu Gracilaria khô, nguồn agar thực vật. (b) Các mẩu agar
đơng khơ trong phịng thí nghiệm được chiết xuất từ Gracilaria
1.2.2. Thu hái rong biển
Ở Nhật Bản, các thợ lặn thu thập rong biển mà khơng có thiết bị nào khác ngồi
kính bảo hộ ở độ sâu nước đến 30 feet (9 m), hoặc ở độ sâu dưới 60 feet bởi những thợ
lặn có trang bị thiết bị lặn (Newton 1951). Rong biển được thu gom, lưu trữ trong các
bồn hoặc bè và kéo vào bờ, nơi nó được làm khơ và tẩy trắng một phần, sau đó được
đưa đi chế biến lần cuối. Rong biển nước sâu được coi là mang lại chất chiết xuất từ gel
tốt nhất, và thời gian thu hoạch tối ưu là từ tháng 4 đến tháng 9 (Glicksman, 1969).
5


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
1.2.3. Sản xuất truyền thống và hiện đại
Agar tình cờ được phát hiện bởi một người quản lý quán trọ, Tarozaemon
Minoya, ở nơi ngày nay được gọi là Kyoto, Nhật Bản, vào giữa thế kỷ XVII. Câu chuyện
được ghi chép lại kể rằng một loại món ăn tươi được chế biến từ rong biển đã được phục
vụ cho một lãnh chúa phong kiến quý tộc tại quán trọ của ông ta vào một mùa đông; cặn
của đĩa chuyển sang một chất xốp màu trắng, mà ngày nay chúng ta gọi là agar. Khám
phá về agar của ơng sau đó được phát triển thành quy trình tạo agar đơng lạnh và khơ.
Q trình khai thác agar từ rong biển bắt đầu bằng việc làm sạch cơ học của tảo
đỏ, sau đó rửa bằng nước. Tiếp theo là q trình nấu trong nước sơi vượt quá 15 đến 20
lần thể tích của rong biển (Yanagawa, 1942; Hayashi and Okazaki, 1970). Việc bổ sung
axit sulfuric 0,01-0,05% hoặc axit axetic 0,05% thúc đẩy quá trình chiết xuất tốt hơn.
Cho tảo vào đun sôi khoảng 2h rồi ninh trong 8-14h. Canxi hypochlorite hoặc natri
bisulfit có thể được đưa vào để tẩy trắng hoặc khử màu agar, tạo ra sản phẩm chất lượng

cao nhất có thể. Dịch chiết được lọc nóng và phần rong biển cịn sót lại có thể được chiết
xuất lại. Dịch lọc sau đó được làm nguội, tạo bọt và cắt nhỏ. Tiếp theo là khử nước bằng
phương pháp làm khô đông lạnh hoặc bằng phương pháp ép - khử nước (thường đối với
rong biển Gracilaria được xử lý kiềm). Agar được bán trên thị trường ở dạng khơ, xay,
đóng gói (agar bột), thanh hoặc dây.
Chất lượng agar tốt nhất được tạo ra bởi quá trình lựa chọn nguyên liệu kỹ càng.
Gelidium amansii (một loại rong biển cứng) nên là thành phần chính trong hỗn hợp khai
thác rong biển, cùng với một lượng nhỏ rong biển loại mềm (ví dụ: Ceramium sp.). Đối
với rong biển loại cứng, khai thác dưới áp suất (áp suất đo 1-2 kg cm - 2 trong 2-4 giờ)
làm tăng sản lượng và giảm thời gian chế biến. Các điều kiện chính xác cần phải được
xác định để ngăn chặn sự phá hủy agar đã chiết xuất. Xử lý kiềm ở 85-90°C của các chất
nhầy giống agaroid đã được phát triển ở Nhật Bản. Chế biến Gracilaria thích hợp bằng
cách sử dụng rong biển chưa tinh chế phủ đất và cát sẽ mang lại sản lượng cao và tăng
độ bền của gel.
Xử lý Gracilaria bằng kiềm làm tăng hàm lượng agarose và giảm hàm lượng
agaropectin và sulfat trong phần agarose. L-galactose 6-sulfat được giả định chuyển
thành 3,6-anhydro-L-galactose, như trong trường hợp của carrageenan (Rees, 1969;
Guiseley et al., 1980). Các chất tạo agar dạng cứng cũng có thể được chiết xuất bằng
6


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
cách sử dụng polyphotphat hoặc photphat cơ đặc. Các thí nghiệm trong phịng thí
nghiệm đã chỉ ra rằng việc xử lý trước rong biển bằng các enzym, chiếu xạ gamma và
chiết xuất trong mơi trường amoniac để chiết xuất, nhưng chưa có phương pháp tiền xử
lý nào được áp dụng trong ngành cơng nghiệp này. Có thể tìm thấy bằng chứng về một
phương pháp chiết xuất agar đơn giản bằng “tiền xử lý trước bằng axit” đối với các chất
tạo agar (Matsuhashi, 1974). Chiết tách, lọc sol nóng (thơng qua các túi vải có lưới hoặc,
trong các ngành cơng nghiệp tiên tiến hơn, bằng máy ép lọc) và khử nước gel là các
bước quan trọng.

Làm đông gel trước khi khử nước là thực tế phổ biến trong quá trình chế biến
agar: 48% nước được loại bỏ khỏi gel agar đông lạnh bằng cách thăng hoa, 40% trong
q trình rã đơng nhỏ giọt và 12% bằng cách hóa hơi. Q trình khử nước đơng lạnh có
thể là cơ học hoặc tự nhiên và được áp dụng, ví dụ, đối với các chất chiết xuất từ
Gelidium, mà việc khử nước bằng phương pháp ép là khơng phù hợp.
Có một số loại sản phẩm, ví dụ như agar Kaku-kanten dạng thanh có dạng hình
chữ nhật, trung bình mỗi miếng 7,5g, mật độ khối lượng lớn của nó là 0,030 - 0,036gcm3

. Nó được bán để sử dụng trong gia đình trong các túi có chứa một hoặc hai miếng. Các

thanh này cũng được sản xuất ở Philippines bằng phương pháp đông lạnh cơ học và phơi
nắng nhưng ít bắt mắt hơn (Matsuhashi,1990). Agar cũng được bán theo chuỗi, tên là
Hoso-kanten. Các dây này có chiều dài 28-36 cm, với một đơn vị thương mại có khối
lượng tịnh từ 15-30 kg. Số lượng nhỏ hơn được bán cho cơng chúng, và các dây được
đóng gói dày đặc được sử dụng để vận chuyển ra nước ngoài. Tuy nhiên, được bán nhiều
nhất là agar (mịn) (mặc dù agar mảnh cũng được yêu cầu). Các mảnh agar được sản xuất
từ các lồi Gelidium bằng q trình đơng lạnh, trong khi bột được sản xuất từ Gracilaria
đã qua xử lý kiềm bằng phương pháp ép khử nước (khơng đóng băng).
Chiếu xạ các lồi Gelidiella, Gelidium, Gracilaria và Hypnea khơ với 1000Ci,
được tạo ra bởi cobalt-60, trong khoảng 0,9 x 104 đến 6,4 x 104 rd.g-1, đã được báo cáo
để cải thiện năng suất, độ bền của gel và độ ổn định của chất chiết khô (Smith and
Montgomery, 1959). Tuy nhiên, kết quả tiêu cực cũng đã thu được với phương pháp
này. Trong một số trường hợp, tiền xử lý chất tạo agar lão hóa bằng các enzym phân
giải xenluloza đã tăng tốc độ chiết xuất và tăng độ bền và sản lượng gel (Meer, 1980).

7


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
1.3.

Cấu trúc và phân loại

1.3.1. Khung đường agar
Cấu trúc của agar được chiết xuất thương mại từ một số loài tảo đỏ đã được các
nhà khoa học Nhật Bản nghiên cứu trong nhiều thập kỷ. Một vài trong số này đã dành
phần lớn cuộc đời nghề nghiệp của họ cho lĩnh vực nghiên cứu này. Araki (1937) là
người đầu tiên phân lập được agarose. Các nghiên cứu sau đó đã dẫn đến kết luận rằng
agar bao gồm các đơn vị lặp lại của D-galactose và 3,6-anhydro-L-galactose
(Araki,1958; Cottrell and Baird, 1980).

Hình 1.3: Cấu trúc của agar hiển thị qua các đơn vị lặp đi lặp lại của
agarobiose.
Chiết xuất agar bao gồm hai nhóm polysaccharide: agarose, thành phần tạo gel,
là một polysaccharide về cơ bản khơng chứa sulfat, trung tính (khơng ion) (Hình 1.4) và
agaropectin là polysaccharide khơng tạo gel (tích điện). Agaropectin bao gồm một lượng
nhỏ sunfat (~2%) nhưng khơng có giá trị thương mại và phần lớn bị loại bỏ trong quá
trình sản xuất agar thương mại. Hàm lượng agarose và agaropectin khác nhau ở các loại
agar thương mại khác nhau (Araki, 1958, 1980). Tỷ lệ agarose trong rong biển chứa agar
có thể là 50-90% (Araki, 1937). Hai thành phần polymer có thể được phân đoạn bằng
cách acetyl hóa trong cloroform để tạo ra agarose axetat hịa tan và agaropectin axetat
khơng hịa tan (Araki, 1937), hoặc bằng cách sử dụng muối amoni bậc bốn để kết tủa
chọn lọc agaropectin (Hejerten,1962).
Các đơn vị đường cơ bản của agarose (bao gồm cấu trúc tuyến tính khơng phân
nhánh) là D-galactose, L-galactose, 3,6-anhydro-L-galactose và D-xylose. Các đơn vị
đường cơ bản trong agaropectin là D-galactose, L-galactose, 3,6-anhydro-L-galactose,

8

Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
D-xylose, galactose sulfat và axit pyruvic (Araki, 1958). Agarobiose là disaccharide
được tạo thành từ D-galactose, 3,6-anhydro-L-galactose.
Cấu trúc của agaropectin (là một polysaccharide được sulfat hóa) phức tạp hơn
cấu trúc của agarose và ít được hiểu rõ hơn. Nó bao gồm agarose (khung đường của nó
cũng bao gồm agarobiose) cộng với tỷ lệ phần trăm khác nhau của các sulfat este, axit
D-glucuronic và một lượng nhỏ axit pyruvic. Hirase (1957) cho rằng axit pyruvic được
gắn ở dạng acetal vào các gốc D-galactose của agarobiose. Hàm lượng sunfat của agar
phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu. Theo Yaphe và Duckworth (1972), thuật ngữ agar
đặc trưng cho một họ polysaccharide với các chuỗi là các gốc D- và L-galactose xen kẽ
1-3 liên kết và 1-4 liên kết. Nhiều báo cáo về thành phần hóa học của agar từ các chất
tạo agar mới được báo cáo có thể được tìm thấy ở những nơi khác (Chirapart et al,.
1995).
1.3.2. Cấu trúc của agarose và agaropectin
Agarose có cấu trúc mạch thẳng khơng phân nhánh. Ở trạng thái rắn, nó tồn tại
dưới dạng một chuỗi xoắn kép gấp ba, với bước sóng 1,9nm và một khoang trung tâm
dọc theo trục xoắn. Khoang này chứa các phân tử nước mà không xảy ra xung đột bất
lợi với steric. Agarose về cơ bản không chứa sulfat và bao gồm các chuỗi D-galactose
liên kết β1-3 xen kẽ và 3,6-anhydro-L-galactose liên kết α1-4 (Hình 1.4). 6-O-MethylD-galactose cũng có thể có mặt với lượng thay đổi từ khoảng 1 đến 20%, tùy thuộc vào
loài tảo. Agar chiết xuất từ G. amansii cũng được phát hiện có chứa 4-O-metyl-Lgalatose.

Hoặc:

9


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

Hình 1.4: Cấu trúc của agarose

Agaropectin là một hỗn hợp của các polysaccharide. Nó chứa 3-10% sulfat (dư
lượng sulfat hóa), axit glucuronic và đôi khi axit pyruvic liên kết trong các liên kết
acetyl. Phân đoạn được thực hiện bởi Duckworth và Yaphe (1971a,b), cho thấy agar
không được tạo thành từ các polysaccharide tự nhiên (agarose) và tích điện (agaropectin)
mà bao gồm một loạt các polysaccharide có liên quan, từ phân tử gần như trung tính đến
galactan tích điện cao.

Hoặc:

10


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

Hình 1.5: Cấu tạo của agaropectin
1.3.3. Các thành phần vô cơ của agar
Hàm lượng tro của agar phụ thuộc trước hết vào nguồn gốc của nó (loại rong
biển). Các thành phần kim loại và phi kim loại rất quan trọng, đặc biệt là trong agar cấp
vi khuẩn. Nồng độ của chúng là: lưu huỳnh (vô cơ) 1,0-1,5%; natri 0,6-1,2%; canxi 0,150,25%; magiê 400-1200ppm; kali 100-300ppm; phốt pho 10-80ppm; sắt 5-20ppm;
mangan 1-5ppm; kẽm 5-20ppm và stronti 10-50ppm (Seip, 1974).
1.3.4. Phân loại agar
Agar được phân loại dựa vào khả năng hòa tan của chúng trong mơi trường nước
và khả năng hịa tan này được đánh giá dựa vào tỷ lệ khối lượng agar/nước. Hiện nay có
2 loại agar là agar thơng thường và agar tan nhanh, trong đó:
-

Agar thơng thường để hịa tan được trong nước yêu cầu tỉ lệ agar/nước

khoảng 1/30-1/32 (w/w).
-

Agar tan nhanh tan được trong nước yêu cầu tỉ lệ agar/nước khoảng 1/20-

1/25 (w/w).
1.4.

Phạm vi ứng dụng
Các ứng dụng của agar về cơ bản dựa trên sức mạnh tạo gel khổng lồ và khả năng

đảo ngược hoàn hảo của gel là những đặc tính độc đáo được tạo ra bởi cấu trúc “gel vật
lý” đặc biệt của nó. Mặc dù agar có nhiều ứng dụng, nhưng loại truyền thống là một
thành phần thực phẩm chiếm 80% lượng tiêu thụ, 20% còn lại được chiếm bởi các ứng
dụng công nghệ sinh học trong bảng sau:
11


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

Bảng 1.2: Các cấp agar tùy thuộc vào mục đích sử dụng cuối cùng và chất
tạo agar được sử dụng để sản xuất chúng (từ Armisén 1995)
1.4.1. Trong công nghiệp thực phẩm
Agar được sử dụng như một chất phụ gia thực phẩm vì nó chứa một lượng lớn
chất xơ hịa tan trong thực phẩm. Nó có khả năng giữ nước cao hơn, có thể bị phân hủy
bởi các vi sinh vật và khơng tạo ra đầy hơi vì nó khơng lên men. Agar dùng làm tác nhân
tạo gel, chất ổn định và tạo độ nhớt. Nó được dùng như chất phụ gia chứ không phải
chất dinh dưỡng. Agar thường dùng trong các loại thực phẩm như jelly, kẹo, nhân kẹo,
tạo độ quánh cho mứt dẻo, kẹo chocolate, chế biến thịt (ví dụ: trộn vào xúc xích để giảm
chất béo),….
Một số thuộc tính chức năng của CMC trong các sản phẩm thức ăn đóng hộp đã
được mơ tả trước đây trong phần thảo luận về thức ăn đóng hộp cho vật ni. CMC đã

được chứng minh là đặc biệt hiệu quả để ngăn ngừa sự phân tách chất lỏng trong cá tươi
được khử trùng ở 110 đến 115°C trong các thùng kín. Gel agar được tăng cường 0,1%
CMC và được đóng gói với trái cây và xi-rơ đường nặng trong mitsumame đóng hộp.
Các sản phẩm này ổn định sau 80 ngày ở 30°C và có kết cấu rắn chắc hơn so với đối
chứng agar khơng có CMC. CMC kiểm sốt hiệu quả sự phân tách chất lỏng trong nhân
bánh đóng hộp và các sản phẩm bánh pudding đóng hộp.

12


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
1.4.2. Agar trong nuôi cấy côn trùng
Agar được sử dụng để nuôi ấu trùng và các lồi động vật có kích thước nhỏ hơn
khác. Nó được áp dụng để vỗ béo tằm quanh năm nhằm kéo dài thời vụ mà trước đây là
hạn chế. Những con sâu nhỏ chỉ có thể ăn những lá dâu tằm non được tạo ra khi mới
chớm nở. Agar cho mục đích này được hịa tan và thức ăn, bao gồm carbohydrate và
protein, lơ lửng trong dung dịch. Để nguội, hỗn hợp này được đùn ra dưới dạng sợi mỳ
chính với kích thước phù hợp cho các cấu tạo sâu non khác nhau từ giai đoạn trứng trồi
cho đến khi hình thành chồi tơ. Chỉ agar có thể được sử dụng cho thành phần của nó vì
tất cả các chất tạo gel khác đều có mùi vị bị tằm từ chối.
Một cách sử dụng cổ điển khác của agar là một ứng dụng tương tự để nuôi các
giai đoạn ấu trùng của ruồi như Drosophila melanogaster được sử dụng để nghiên cứu
di truyền. Rõ ràng là khi các cơng nghệ kiểm sốt bệnh dịch hạch cơn trùng bằng sinh
học đã được phát triển, các phương pháp tương tự để nuôi ấu trùng đã được thực hiện
bằng cách sử dụng agar làm cơ sở. Nó xử lý cơn trùng phá hoại cây trồng thâm canh và
cần có các phương pháp hiện đại để kiểm sốt nó. Bằng cách này, ruồi Địa Trung Hải
phá hoại vườn cây ăn trái hoặc sâu bướm Pectinophora glosipeii phá hoại các trang trại
trồng bơng được trồng nhân tạo để sau đó được khử trùng sinh dục bằng bức xạ ϓ. Các
cá thể vô sinh được giữ ở trạng thái ngủ đông và thả rơng vào thời kỳ giao phối thích
hợp để giao hợp. Bởi vì những lồi cơn trùng này chỉ có thể giao phối một lần trong đời,

khả năng giao phối của chúng bị thất bại khiến việc giao hợp của chúng với bạn tình bị
mất tác dụng. Do đó, khơng cần thuốc diệt cơn trùng clo hữu cơ, lồi này được kiểm
sốt nhưng khơng bị tiêu diệt vì một số cá thể có thể giao phối với bạn tình có khả năng
sinh sản. Điều này được thảo luận trong Noble (1969).
1.4.3. Cơng thức ni cấy mơ rau
Các đặc tính tạo gel của agar giúp tăng cường công thức của môi trường rắn cho
sự phát triển của nuôi cấy mô bắt nguồn từ các kỹ thuật được phát triển để thu được các
dịng vơ tính phong lan. Phương tiện truyền thơng đã được tạo ra để tái tạo các mẫu thực
vật đa dạng nhất để phát triển các cây giống hệt nhau mà khơng có vi rút. Thơng thường,
các mơ phân sinh thực vật của cây trồng được nuôi cấy trong môi trường có thành phần
thích hợp, được làm giàu bằng các kích thích tố thực vật như auxin hoặc cytokine được
sử dụng tùy thuộc vào sự ra rễ mong muốn của cây hoặc tốc độ phát triển của nó. Khi
13


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
cây đã đạt được sự phát triển thích hợp, chúng được chuyển sang đất trồng rau để tiếp
tục phát triển. Thông tin về việc trồng rau vơ tính có thể được tìm thấy trong Pierik
(1987).
1.4.4. Môi trường nuôi cấy vi sinh vật
Việc nuôi cấy vi sinh vật bắt đầu với R. Koch vào năm 1882 và kể từ đó việc sử
dụng nó đã liên quan đến sự phát triển của vi sinh vật học theo cách mà nó chưa bao giờ
bị thay thế, mặc dù vậy, những nỗ lực vẫn lặp đi lặp lại. Các đặc tính đặc biệt của gel
vật lý hình thành agar, cùng với sự kết dính và tan chảy của nhiệt độ, tất cả đều góp phần
và cung cấp các đặc tính riêng cho các ứng dụng này và cho đến nay vẫn chưa có sự
thay thế nào. Tương tự như vậy, khả năng chống lại sự suy thoái rất lớn của chúng đối
với các enzym làm hỏng các chất tạo gel khác và khả năng tạo gel trong trường hợp
khơng có cation cho phép agar hỗ trợ môi trường nuôi cấy với áp suất thẩm thấu được
điều chỉnh rất tốt theo yêu cầu của tế bào cho dù tế bào hồng cầu, vi khuẩn, nấm men
hay nấm mốc có được ni cấy hay khơng. Trong Armisén (1991, 1993), chúng ta có

thể xem chi tiết hơn các ứng dụng của agar để chuẩn bị môi trường nuôi cấy vi khuẩn,
nấm men và nấm mốc cũng như các ứng dụng agarose trong sinh hóa và sinh học phân
tử.
1.4.5. Ứng dụng agar công nghiệp
Một công thức cho việc sử dụng agar trong cơng nghiệp được đưa ra như một ví
dụ về một ứng dụng chung khá phổ biến trong các mục đích sử dụng rất đa dạng, nơi
tìm kiếm khn chính xác cao. Chế phẩm này được sử dụng để chuẩn bị khuôn nha khoa
ở Hoa Kỳ nhưng ở các quốc gia khác, nó được sử dụng để chuẩn bị agar cao của các
mảnh khảo cổ hoặc khuôn cho các tác phẩm điêu khắc. Cảnh sát sử dụng nó để lưu giữ
dấu chân hoặc các manh mối tương tự cho các vụ án hình sự. Khả năng đảo ngược rất
lớn của gel agar có thể chuyển từ trạng thái dung dịch sang trạng thái gel chỉ bằng cách
làm lạnh (Meer, W. (1980).
Gel có thể được giữ trong thời gian dài trong ống tương tự như kem đánh răng.
Trước khi sử dụng, chúng được nấu chảy trong bồn nước sôi và dung dịch được đặt
trong khay được chuẩn bị cho dấu ấn nha khoa. Sau khi đạt đến nhiệt độ thích hợp

14


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
(39°C), dấu ấn được thực hiện nhúng răng (hoặc vật cần sao chép) và duy trì theo cách
này cho đến khi agar Gelidium nở ra ở 36°C.
1.4.6. Ứng dụng trong y dược
Trong nhiều năm, agar đã được đưa vào Dược điển Hoa Kỳ như một loại thuốc
nhuận tràng vì nó có tác dụng thông tiện như một chất làm phồng. Trong thực tế, nó
được chứa trong một số cơng thức cho mục đích này. Nó hoạt động giống như chất xơ
tự nhiên với chất lượng tuyệt vời là hồn tồn hịa tan và có khả năng chống thủy phân.
Ngồi ra, hệ thống tiêu hóa của con người khơng tạo ra agarase, điều này góp phần làm
cho tỷ lệ tiêu hóa agar rất thấp. Ngày nay agar được đưa vào Danh mục Công thức Quốc
gia của Hoa Kỳ để được sử dụng như một thành phần làm chậm hấp thu các tác nhân

dược lý.

15


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
CHƯƠNG 2: TÍNH CHẤT
2.1.

Tính chất của agar
Trọng lượng phân tử trung bình của sáu mẫu agar đã được công bố gần đây

(Tashiro et al., 1996). Chúng được xác định bằng các phép đo cân bằng lắng trong kali
clorua 0,1M ở 65°C. Sự phân bố trọng lượng phân tử rộng được báo cáo gợi ý sự phân
cắt của các hạt agar trong quá trình xử lý kiềm. Mặc dù điểm gel hóa phụ thuộc vào
trọng lượng phân tử trong trường hợp các mẫu có cùng nguồn gốc, sự phụ thuộc này
khơng tồn tại ở các loài tảo khác nhau. Trong nghiên cứu này, các phân tử agar được kết
luận là ở dạng cuộn ngẫu nhiên trong clorua kali 0,1M ở 65°C. Hình dạng phân tử của
agar khi thêm chất ức chế liên kết hydro vào dung dịch cũng là các cuộn ngẫu nhiên.
Các đặc tính vật lý của dung dịch agar và gel rất quan trọng đối với nhà sản xuất
và nhà khoa học. Các đặc tính âm học của agar rất quan trọng vì mặc dù nó là một vật
liệu rắn, nhưng các đặc tính âm học của nó giống với đặc tính của nước. Do đó, việc sử
dụng agar rất đa dạng, nó cũng được sử dụng như một chất cách điện để loại bỏ tiếng
vọng. Do đó, kiến thức về đặc tính âm học của agar là rất quan trọng và nó được xác
định bằng cách đo hệ số suy giảm, tốc độ âm thanh và trở kháng âm thanh.
2.1.1. Độ tan
Agar không tan trong nước lạnh nhưng tan trong nước sơi. Nếu nó được giữ ở
nhiệt độ dưới nhiệt độ sơi, khơng mang lại sự hịa tan hồn tồn. Khi được sử dụng ở
dạng không phải là bột mịn (tức là thanh, dây và mảnh), ngâm qua đêm trong nước lạnh
sẽ giúp hịa tan hồn tồn. Ngay cả khi agar thuộc loại hòa tan, việc ngâm trong thời

gian ngắn (khoảng vài phút) sẽ giúp hòa tan nhanh và tốt.
Kiểm sốt độ pH trong q trình ngâm và đun sơi là rất quan trọng để đảm bảo
rằng dung dịch luôn trung tính. Việc khơng tn thủ biện pháp phịng ngừa đơn giản này
từ lâu đã trở thành nguyên nhân gây ra nhiều vấn đề cho nhiều nhà khoa học, nhà sản
xuất và người dùng.
Agar chứa một lượng nhỏ các chất hịa tan trong nước lạnh khơng chịu trách
nhiệm về khả năng tạo bọt của nó, hàm lượng thay đổi theo loại và cấp của agar. Cần
lưu ý rằng nồng độ tối đa đạt được bằng quy trình hịa tan thơng thường sẽ là 3-4% trong
nước.
16


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
2.1.2. Độ nhớt của agar
Agar có khả năng tạo gel ở nồng độ rất thấp. Do đó, các phép đo độ nhớt trên
dung dịch agar phải được thực hiện ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tạo gel (> 40°C). Một
mối quan hệ tuyến tính đã được tìm thấy giữa logarit của độ nhớt tương đối và nồng độ
agar. Độ nhớt tương đối của agar sol so với vận tốc quay của nó (được xác định từ các
phép đo độ nhớt quay) cho thấy sự giảm xuống theo cấp số nhân. Càng lên cao nhiệt độ
giảm càng lớn.
Đối với cùng một loại agar, mối tương quan đã được quan sát thấy giữa điểm
nóng chảy của 1,5% agar và độ nhớt tương đối của 0,2% sol ở 50°C. Hơn nữa, bằng
chứng về mối quan hệ giữa độ nhớt và độ cứng của gel agar đã được tìm thấy. Sự hiện
diện của các ion có xu hướng làm giảm độ nhớt của dung dịch agar (Matsuhashi, 1990).
2.1.3. Nhiệt độ gel hóa
Nhiệt độ gel hóa được nhận thấy là tăng theo nồng độ agar, cũng như nhiệt độ hồ
hóa của agarose. Ở một nhiệt độ xác định trước (không đổi), điểm đông kết của sol càng
cao, hệ số độ cứng của gel càng cao. Nhiệt độ tạo gel của agarose tăng khi hàm lượng
metoxyl tăng. Tốc độ làm lạnh càng chậm thì nhiệt độ gel hóa agarose càng cao.
2.1.4. Độ bền của gel agar

“Độ bền gel” là một chỉ số rất phổ biến và xác định chất lượng của gel agar theo
một khía cạnh nào đó. Nhưng nó khơng bao gồm tất cả các đặc tính vật lý và đặc tính
tạo gel của agar.
Độ bền của gel trong trường hợp agarose được định nghĩa là lực, tính bằng gam
trên centimet vng, phải được tác dụng lên gel agarose 1% để làm nó bị đứt gãy. Các
điều kiện được kiểm soát được sử dụng để xác định giá trị này.


Ảnh hưởng của axit và kiềm đến độ bền của gel

Hình 2.1 cho thấy ảnh hưởng của axit sulfuric và natri hydroxit đến độ bền gel
của agar. Axit sunfuric tác dụng lên agar mạnh hơn natri hydroxit. Hơn nữa, sự hòa tan
agar trong dung dịch axit nước sơi sẽ gây ra sự phân hủy đáng kể. Hình 2.2 cho thấy ảnh
hưởng của natri cacbonat đến độ bền gel của agar. Việc bổ sung 10 mg/lít Na2C03 đến
agar có tính axit nhẹ cải thiện độ bền gel.
17


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm

Hình 2.1: Ảnh hưởng của axit sunfuric và natri hydroxit đến độ bền và độ
pH của gel: (a) axit hoặc kiềm được thêm vào dung dịch agar nóng ngay sau khi
ngừng đun sơi; (b) agar được hịa tan trong nước sơi có chứa axit hoặc kiềm

Hình 2.2: Ảnh hưởng của natri cacbonat đến độ bền và độ pH của gel.
(Agar được hòa tan trong nước sơi có chứa natri cacbonat.)
Độ bền gel (hoặc tính chất gel) của agar ổn định nhất ở khoảng pH 7 (hoặc ở độ
pH trên 7 một chút). Do đó, nếu cần thêm bất kỳ loại chất axit nào vào quá trình chuẩn
bị gel, thì nên thêm chất đó sau khi agar được hịa tan và ở nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ
sơi. Cả hóa chất tẩy trắng có tính khử và oxy hóa như natri dithionite và natri hypoclorit,

có thể được sử dụng trong q trình sản xuất agar, ảnh hưởng đến độ bền của gel theo
cách tương tự như axit.

18


Agar và ứng dụng trong lĩnh vực thực phẩm
2.1.5. Điểm nóng chảy của gel
Có một mối quan hệ giữa độ bền của gel và điểm nóng chảy. Khi độ bền gel tăng,
điểm nóng chảy cũng tăng. Tuy nhiên, có những ngoại lệ đối với quy tắc chung, ví dụ:
Agar Ceramium. Lý do cho những sai lệch này được coi là được tìm thấy trong cấu trúc
đặc biệt của Agar Ceramium.
Ảnh hưởng của nồng độ đến nhiệt độ nóng chảy. Ở nồng độ thấp, điểm nóng chảy
của hầu hết gel agar phụ thuộc vào nồng độ; ở nồng độ cao điểm nóng chảy trở nên độc
lập. Điểm nóng chảy thực tế của agar sẽ phụ thuộc vào loại và nguồn gốc của agar.
2.2.

Cơ chế tạo gel của agar
Thành phần agarose của agar có nhiệm vụ tạo gel. Ở nhiệt độ cao, agarose tồn tại

như một “cuộn dây ngẫu nhiên” bị rối loạn; khi làm lạnh, nó tạo thành một loại gel
mạnh. Q trình gel hóa đã được báo cáo liên quan đến việc áp dụng trạng thái chuỗi
xoắn kép có trật tự (Dea et al., 1972; Hayashi et al., 1978). Ba nguyên tử hydro xích đạo
trên các gốc 3,6-anhydro-α-L-galactose chịu trách nhiệm tạo ra agar và agarose. Các
nguyên tử này, thông qua hiệu ứng steric, buộc phân tử thành hình dạng xoắn kép của
nó. Mạng lưới hình thành của gel gợi ý về sự hiện diện của các gốc liên kết 1-4 khơng
thường xun trong agarose tự nhiên, trong đó khơng có cầu anhydrit. Điều này cho
phép đường vịng có hình dạng “chiếc ghế” bình thường. Các gốc “gấp khúc” này chấm
dứt sự hình thành chuỗi xoắn và cho phép hình thành mạng lưới gel ba chiều. Mỗi vùng
giao nhau có thứ tự bao gồm từ 7 đến 11 vòng xoắn kép. Cơ chế tạo gel được cho là

tương tự như của carrageenans và furcellaran (Glicksman, 1983; Rees, 1969). Morris
(1986) đã báo cáo các phân tích nhiễu xạ tia X cho thấy rằng các bó liên kết của các
xoắn kép thuận tay phải tạo thành gel agarose, kết quả của sự chuyển đổi chuỗi xoắn
kép khi làm lạnh. Sự tương tác của các vòng xoắn giữa chúng xảy ra tại các “vùng tiếp
giáp” và chúng tạo thành một mạng lưới ba chiều có khả năng cố định các phân tử nước
trong các vị trí của nó (Arnott et al., 1974). Mơ hình xoắn kép cho gel agarose gần đây
đã được kiểm tra lại bằng cách sử dụng phép quay quang học (Schafer and Stevens,
1995).

19