Các phụ gia có nguồn gốc từ polysaccharide

Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
LỜI MỞ ĐẦU
iện nay, chất lượng sống của con người ngày càng được nâng cao nên yêu cầu,
thị hiếu trong việc thưởng thức thực phẩm cũng đa dạng và khắt khe hơn. Vì thế,
việc sản xuất thực phẩm ngày nay không chỉ đòi hỏi cung cấp năng lượng mà còn phải
đáp ứng về mặt cảm quan. Do đó, trong quá trình sản xuất ngoài những nguyên liệu
chính người ta còn thêm một số chất phụ gia nhằm có được một số tính chất mong
muốn nào đó để cho sản phẩm được dai, giòn, có màu sắc hoặc mùi vị hấp dẫn người
tiêu thụ hơn v…v. Hiện nay, các chất phụ gia được dùng thường được chiết xuất từ
thiên nhiên nhằm bảo vệ sứa khỏe con người. Trong đó, phải kể đến các chất phụ gia có
nguồn gốc từ polysaccharide. Polysaccharide được sử dụng rộng rãi trong thực phẩm
như các chất tạo độ đặc hay tạo gel (tinh bột, alginat, pectin, guaran gôm), chất làm bền
nhũ tương, chất độn v…v.
H
Vì thế, bài tiểu luận này nhóm em xin trình bày một số tìm hiểu về các phụ gia có
nguồn gốc từ polysaccharide.
- Trang 1 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
I. Polysaccharide:
I.1. Giới thiệu chung:
Polysaccharide là các cacbohydrat khối lượng phân tử cao. Chúng được xem như
các polyme ngưng tụ trong đó có các monosaccharide (hay các dẫn xuất như axit
uronic, đường amino) được liên kết với nhau bằng liên kết glucozit, tách loại các phân
tử nước theo phương trình (1).
nC
6
H
12
O

6
(C
6
H
10
O
5
)
n
+ (n-1)H
2
O (1)
Ngược lại khi thủy phân hoàn toàn polysaccharide sẽ thu được các đường đơn
(hay dẫn xuất của chúng).
Polysaccharide chỉ khác olysaccharide ở khối lượng phân tử và các tính chất vật
lý đặc trưng cho polyme dài. Một số polysacharide tự nhiên chứa 25-27 gốc đường
nhưng hầu hết thường chứa từ 80-100 gốc đường, nhiều loại còn vượt quá con số này,
chứa tới 3000 gốc đường, có nghĩa là gần bằng số đơn vị D-glucopyranozơ trong
xenlulozơ.
Trong thực phẩm, polysaccharide là những chất để tạo hình và tạo kết cấu đặc
trưng về lượng cũng như về chất của rất nhiều sản phẩm thực phẩm.
Do tương tác với nhiệt và nước mà những polysaccharide như tinh bột có thể
thay đổi tính chất, trạng thái để tạo hình, tạo dáng và tạo ra bộ khung của nhiều thực
phẩm. Chẳng hạn, trong những điều kiện gia công nhất định, tinh bột có thể tạo ra độ
đặc, độ dẻo, độ dai, độ dính, độ xốp, độ trong, tạo màng cho những thực phẩm khác
nhau. Polysaccharide cũng có thể tương tác với những chất khác để tạo cho sản phẩm
những tính chất cơ lý, màu sắc và hương vị nhất định.
I.2. Phân loại:
Các polysaccharide có thể được phân loại theo thành phần hóa học và cấu trúc
của chúng. Theo cách phân loại này, các polysaccharide thủy phân chỉ chứa một loại

monosaccharide được gọi là homoglycan còn các polysaccharide thủ phân chứa 2,3 hay
nhiều loại monosaccharide thì được gọi là heteroglycan với tiếp đầu ngữ di-, tri- và tiếp
tục như vậy để chỉ số loại đơn vị khác nhau.
I.3. Cấu trúc:
Về mặt cấu trúc, các polysaccharide trong tự nhiên ít phức tạp hơn nhiều so với
các polysaccharide do các monome kết hợp ngẫu nhiên.
- Trang 2 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
Người ta không thấy polysaccharide xuất hiện dưới dạng khung hay cấu trúc
mạng lưới ba chiều. Chúng có mạch thẳng, mạch vòng hay phân nhánh. Polysaccharide
được tổng hợp từ các dẫn xuất monosaccharide, liên kết glucozit được hình thành với
sự tham gia của cacbon anomeric. Hầu hết cá polysaccharide đều được tạo nên từ các
đơn vị đường adozơ.
Hình 1.1: Cấu trúc của một loại polysaccharide
II. Tinh bột biến tính:
II.1. Tinh bột:
Tinh bột đã được biết đến từ hàng nghìn năm. Người La Mã gọi là amilum, một
từ bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp, amilon. Tinh bột đầu tiên được tách ra từ bột mỳ hoặc
một loại ngũ cốc khác đã được biết đến từ thời xa xưa. Thời gian sau nó được sản xuất
từ khoai tây ở Châu Âu và Nhật Bản, từ củ sắn và lúa gạo ở phương Đông và từ ngô ở
Mỹ.
Tinh bột là nguồn cacbohyđrat dự trữ của thực vật vì vậy nó được tìm thấy phổ
biến trong tự nhiên. Tinh bột có nguồn gốc từ các loại cây khác nhau có tính chất vật lí
và thành phần hóa học khác nhau. Tinh bột được tách ra từ hạt như ngô và lúa mì, từ rễ
và củ như sắn, khoai tây, dong là những loại tinh bột chính dùng trong công nghiệp.
Tinh bột giữ vai trò quan trọng trong công nghiệp thực phẩm do những tính chất lý hóa
của chúng. Tinh bột thường được dùng làm chất tạo độ nhớt sánh cho các thực phẩm
dạng lỏng hoặc tác nhân làm bền các loại thực phẩm dạng keo hoặc nhũ tương. Người
ta cũng sử dụng chúng như các yếu tố kết dính và làm đặc tạo độ cứng và độ đàn hồi

cho nhiều thực phẩm.
- Trang 3 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
II.2. Cấu trúc tinh bột:
Tinh bột là một cacbohyđrat cao phân tử bao gồm các đơn vị D-glucozơ nối với
nhau bởi liên kết α-glucozit. Công thức phân tử gần đúng là (C
6
H
10
O
5
)
n
trong đó n có
giá trị từ vài trăm đến khoảng mười nghìn. Tinh bột có dạng hạt màu trắng tạo bởi hai
loại polime là amilozơ và amilopectin.
Amilozơ là polime mạch thẳng gồm các đơn vị D- glucozơ liên kết với nhau bởi
liên kết α-1,4- glucozit (Hình 1.2)
Hình 2.1: Một phần cấu trúc amilozơ
Amilopectin là polime mạch nhánh, ngoài chuỗi glucozơ thông thường còn có
những chuỗi nhánh liên kết với chuỗi chính bằng liên kết α- 1,6-glucozit (Hình 2).
- Trang 4 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
Hình 2.2: Một phần cấu trúc của amilopectin
II.3. Ứng dụng chung của tinh bột biến tính:
Một sản phẩm chất lượng cao phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng cần đạt được
một số yêu cầu sau: trạng thái gel, độ nhớt sánh, độ xốp, độ cứng, độ dai. Về mặt thẩm
mỹ của sản phẩm yêu cầu: độ trong, độ đục, tính kết cấu, màu sắc…Tinh bột biến tính

có một vai trò quan trọng trong việc tạo ra các tính chất trên của sản phẩm mà tinh bột
không biến tính đôi khi không có được. Sau đây là một số ứng dụng chung của tinh bột
biến tính trong công nghiệp thực phẩm:
* Khả năng tạo gel
Tinh bột ngô hay bột ngũ cốc có hàm lượng amyloza (Am) cao có thể sản xuất ra
những sản phẩm có tính tạo gel. Dạng biến tính axit của các loại tinh bột này có khả
năng tạo gel lớn hơn dạng không biến tính của chúng. Tinh bột sắn dây biến tính axit
cũng như tinh bột ngô oxy hóa tạo gel mềm cho các sản phẩm thuộc loại mứt quả đông.
* Khả năng tạo độ xốp, tạo độ cứng
Tinh bột có hàm lượng Am cao có thể tạo ra những sản phẩm có độ cứng nếu
như đủ năng lượng nấu chín tinh bột và phá vỡ phân tử Am để chúng liên kết lại tạo
thành gel cứng. Tinh bột ngô biến tính và các dextrin chứa hàm lượng Am cao được
ứng dụng để tạo độ cứng cho các sản phẩm thuộc loại phomat.
Các loại tinh bột rong riêng, tinh bột ngô, tinh bột sắn sau khi biến tính axit có
độ hòa tan cao được dùng để thay thế một phần nguyên liệu trong sản xuất bánh quy tạo
độ xốp và độ giòn cho bánh.
* Khả năng tạo độ trong, độ đục cho sản phẩm
- Trang 5 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
Tinh bột đã hồ hóa thường có độ trong suốt nhất định. Chính độ trong suốt này
có ý nghĩa rất quan trọng đối với nhiều sản phẩm thực phẩm có chứa tinh bột, đặc biệt
là làm tăng giá trị cảm quan của các thực phẩm này.
Tinh bột của các hạt ngũ cốc loại nếp, tinh bột củ, rễ củ thường có hồ trong suốt
hơn tinh bột của các hạt ngũ cốc bình thường.
* Khả năng tạo hình
Tinh bột ngô biến tính hay tinh bột sắn có thể được ứng dụng để tạo hình có độ
bóng cho sản phẩm. Dựa vào khả năng này của tinh bột biến tính, người ta ứng dụng nó
để thay thế một phần chất ổn định trong sản phẩm yaourt, kem sữa…
Ngoài khả năng tạo ra các tính chất đặc trưng ở trên cho các loại sản phẩm, tinh

bột biến tính còn tham gia vào tính ổn định của sản phẩm khi bảo quản như: giữ mùi,
giữ ẩm và giảm bớt sự tác động của vi sinh vật
* Khả năng giữ mùi, giữ ẩm
Sự mất ẩm rất khó hạn chế đối với bất kì một loại sản phẩm nào trong quá trình
bảo quản. Tinh bột hồ hóa có ái lực lớn với nước, nếu nấu chúng đúng quy cách sẽ góp
phần hạn chế sự mất ẩm này. Nhưng nó không phải là một rào chắn hoàn hảo nếu như
nước bị đẩy ra khỏi hồ với ái lực lớn hơn ái lực mà tinh bột giữ nó lại. Sử dụng dextrin
sắn và tinh bột giàu amylozơ sẽ tạo một lớp màng ngăn cản sự mất ẩm.
Một số loại dextrin thực phẩm và tinh bột biến tính từ ngô, sắn củ được dùng để
giữ mùi và giữ tính ổn định của thức uống, bảo vệ chống oxy hóa và mất màu.
* Hạn chế tác động của vi sinh vật
Trong quá trình bảo quản các sản phẩm thực phẩm, hư hỏng do vi sinh vật gây ra
là không tránh khỏi và không thể ngăn chặn chúng bằng tinh bột được. Nhưng tinh bột
xử lý có thể làm giảm bớt sự tác động của vi sinh vật. Điều này đặc biệt quan trọng
trong công nghệ đồ hộp. Những thực phẩm giàu chất béo hay chất dầu như bơ đậu và
nước uống sôcôla có thể được làm lỏng, để đóng gói khô bằng cách thêm vào dextrin
của tinh bột ngô hoặc tinh bột sắn.
Bên cạnh việc sử dụng để tạo ra lợi ích về độ sánh và kết cấu thì tinh bột thực
phẩm biến tính thường được dùng để hạ giá thành sản phẩm. Các thành phần đắt đỏ như
bột cà chua, bột trái cây có thể được pha thêm với các loại tinh bột biến tính. Một số
loại thực phẩm đắt tiền có chứa các thành phần như bột khoai tây khô, bột trái cây khô
- Trang 6 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
và bột ca cao có thể sử dụng để tạo hỗn hợp với tinh bột biến tính, hương liệu và các
loại thực phẩm khác rẻ hơn nhằm mang ý nghĩa kinh tế cao. Tinh bột biến tính, dextrin
được sử dụng để thay thế bơ trong kem đá, sữa đá, dầu thực vật trong salad, dầu thực
vật hydro hóa…
Tinh bột biến tính và dextrin được sử dụng thành công để thay thế cazeinat trong
chất nhũ hóa thịt, cà phê sữa và phomat.

Ngoài ra, tinh bột biến tính còn được ứng dụng trong các ngành công nghiệp
khác nhau như công nghiệp sản xuất giấy.
II.4. Các phương pháp biến tính tinh bột:
a. Phương pháp biến tính vật lý: là phương pháp biến tính tinh bột thuần túy
dùng các lực vật lý như ép, nén và hồ hóa tác dụng lên tinh bột để làm thay đổi một số
tính chất của nó nhằm phù hợp với những ứng dụng, sản phẩm tinh bột biến tính của
phương pháp này là những tinh bột hồ hóa, tinh bột xử lý nhiệt ẩm.
b. Phương pháp biến tính hóa học: là phương pháp sử dụng những hóa chất
cần thiết nhằm thay đổi tính chất của tinh bột, sản phẩm chủ yếu của phương pháp biến
tính hóa học là những tinh bột xử lý axit, tinh bột ete hóa, este hóa, phosphat hóa.
Dựa trên bản chất những biến đổi xảy ra trong phân tử tinh bột, Kovalxkaia chia
tinh bột biến tính bằng hóa chất thành 2 loại: tinh bột cắt và tinh bột bị thay thế.
 Nhóm tinh bột cắt
Trong phân tử tinh bột xảy ra hiện tượng phân cắt liên kết C-O giữa các monome
và những liên kết khác, giảm khối lượng phân tử, xuất hiện một số liên kết mới trong và
giữa các phân tử. Cấu trúc hạt của tinh bột có thể bị phá vỡ ít nhiều. Nhóm tinh bột này
có rất nhiều ứng dụng như tinh bột biến hình bằng axit được dùng để phủ giấy, tăng độ
bền của giấy, cải thiện chất lượng in…Trong công nghiệp thực phẩm, tinh bột loại này
dùng để tạo cấu trúc gel trong sản xuất bánh kẹo.
Tinh bột oxi hóa cũng được xếp vào nhóm này. Một số loại tinh bột được oxi
hóa bởi KMnO
4
trong môi trường axit được sử dụng thay thế aga, pectin trong sản xuất
bánh kẹo, kem, các sản phẩm sữa cũng như trong đồ hộp. Các sản phẩm tinh bột oxi
hóa yếu cũng được dùng trong bánh mì để làm tăng thời gian giữ khí của bột nhào,
giảm thời gian lên men và tăng chất lượng của bánh. Tinh bột oxi hóa bởi hypoclorit,
H
2
O
2

, HI và muối của nó được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp giấy.
- Trang 7 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
 Nhóm tinh bột thay thế
Là nhóm tinh bột mà tính chất của chúng thay đổi do các nhóm hydroxyl ở
cacbon 2,3 và 6 liên kết với các gốc hóa học hay đồng trùng hợp với một hợp chất cao
phân tử khác, hoặc 2 mạch polysaccharide có thể bị gắn vào nhau do các liên kết dạng
cầu nối.
Mức độ biến tính tinh bột được đặc trưng bởi độ thế (Degree of substitution –
DS). DS là số nhóm hydroxyl bị thế trên một AGU (Anhydrous Glucose Unit). Như
vậy, độ thế có giá trị trong khoảng 0-3. Trong trường hợp này tính chất của tinh bột bị
thay đổi rõ rệt. Thông thường tinh bột loại này có độ nhớt và độ bền kết dính cao (được
sử dụng để sản xuất các sản phẩm cần bảo quản) như tinh bột axetat, tinh bột photphat,
tinh bột oxi hoá...
c. Phương pháp thủy phân bằng enzym: là phương pháp biến tính tinh bột
tiên tiến hiện nay, cho sản phẩm tinh bột biến tính chọn lọc không bị lẫn những hóa
chất khác. Sản phẩm của phương pháp này là các loại đường glucose, fructose; các
poliol như sorbitol, mannitol; các axit amin như lysin, MSG, các rượu, các axit.
- Trang 8 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
II.4.1. Phương pháp biến tính vật lý:
 Trộn với chất rắn trơ
Đem trộn tinh bột với chất rắn trơ, các hợp chất không phải ion như sacaroza…
(dạng bột thuận lợi hơn). Lúc này các hạt tinh bột (phân chia nhau) cách biệt nhau về
vật lý, do đó sẽ cho phép chúng hydrat hóa một cách độc lập và không kết lại thành cục,
tăng tính hòa tan của tinh bột.
 Biến tính bằng hồ hóa sơ bộ
Tinh bột ban đầu được hồ hóa trong một lượng thừa nước sau đó sấy khô. Có thể

sấy phun hoặc sấy thùng quay. Dưới tác dụng của nhiệt ẩm sẽ làm đứt các liên kết giữa
các phân tử, làm phá hủy cấu trúc của hạt tinh bột.
Sau khi hồ hóa tinh bột có những tính chất sau:
- Trương nhanh trong nước
- Biến đổi chậm các tính chất khi bảo quản
- Bền ở nhiệt độ thấp
- Có độ đặc và khả năng giữ nước, giữ khí tốt.
Ứng dụng:
- Khi cần cô đặc, giữ nước mà không cần nấu.
- Tăng độ tươi cho sản phẩm, tăng độ trong suốt, độ đàn hồi cũng như làm bền
độ nhớt.
- Tránh tổn thất các chất bay hơi trong bánh ngọt, giữ được chất béo và bảo vệ
chất béo khỏi bị oxy hóa trong xúp khô, liên kết ẩm và ổn định ẩm trong các sản phẩm
thịt.
- Được dùng để hồ hóa các tinh bột, tinh bột thô cũng như các chất không hòa
tan tương tự khác. Ete oxyt của tinh bột dưới dạng hồ hóa sơ bộ được sử dụng trong sản
xuất kem có hiệu quả.
 Gia nhiệt khô ở nhiệt độ cao
Dextrin là sản phẩm phân hủy nửa vời của tinh bột không kể đến phương pháp
thu nhận. Về bản chất, dextrin là những mảnh phân tử tinh bột có dạng mạch thẳng,
phân nhánh hoặc mạch vòng.
Phương pháp chế tạo dextrin như sau: phun axit (với lượng 0.05-0.15% khối
lượng tinh bột) vào tinh bột có độ ẩm khoảng 5%. Có thể dùng AlCl
3
làm xúc tác. Hay
- Trang 9 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
bổ sung các tác nhân kiềm tính như canxi photphat và natri trietanolamylozơ làm chất
đệm (để làm giảm bớt độ axit khi ở nhiệt độ cao). Sau khi sấy nhẹ tinh bột để độ ẩm từ

1-5% thì tiến hành dextrin hóa trong thiết bị trộn có gia nhiệt bằng hơi, bằng dầu hoặc
đốt nóng trực tiếp. Khi dextrin hóa xong thì làm nguội.
Do hòa tan tốt trong nước lạnh nên các dextrin cũng được dùng làm các chất
mang các thành phần hoạt động như các bột thực phẩm. Người ta cũng dùng làm dung
môi và chất mang các màu.
II.4.2. Phương pháp biến tính hóa học:
 Biến tính bằng axit
Dưới tác dụng của axit một phần các liên kết giữa các phân tử và trong phân tử
tinh bột bị đứt do đó làm cho kích thước phân tử giảm đi và tinh bột thu được những
tính chất mới.
Người ta cho khuếch tán tinh bột (huyền phù tinh bột 12-15
0
Be) trong dung dịch
axit vô cơ có nồng độ 1-3% rồi khuấy đều ở nhiệt độ 50-55
0
C trong 12-14h. Sau đó
trung hòa, lọc rửa và sấy khô. Trong đó axit vô cơ thường sử dụng là HCl, H
2
SO
4
. Hỗn
hợp axit HCl và HF dùng để xử lý tinh bột sẽ tạo gel chậm hơn nhiều so với xử lý chỉ
bằng HCl.
Tinh bột biến tính bằng axit, so với tinh bột ban đầu, có những tính chất sau:
- Giảm một ít ái lực đối với iot.
- Độ nhớt đặc trưng bé hơn.
- Áp suất thẩm thấu cao hơn do khối lượng phân tử trung bình bé hơn.
- Khi hồ hóa trong nước nóng hạt trương kém hơn.
- Trong nước ấm có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ hồ hóa thì độ hòa tan cao.
- Nhiệt độ hồ hóa cao hơn.

- Chỉ số kiềm cao hơn.
Tinh bột biến tính axit có độ bền màng gel cao. Vì vậy, nó rất thích hợp trong
việc tạo ra đặc tính tạo gel, tạo màng cho sản phẩm. Độ bền gel của tinh bột tăng lên
nhờ hiệu chỉnh điều kiện sản xuất. Vì vậy, ở điều kiện thường mà quá trình biến tính
được tiến hành với huyền phù tinh bột bằng H
2
SO
4
0.1N ở 52
0
C trong 12h thì độ lỏng
của tinh bột đạt được là 60, tăng độ axit và rút ngắn thời gian phản ứng thì sẽ cho độ
lỏng có độ bền gel lớn hơn.
- Trang 10 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
 Biến tính bằng kiềm
Trong môi trường kiềm tinh bột hòa tan rất dễ vì kiềm làm ion hóa từng phần và
do đó làm cho sự hydrat hóa tốt hơn. Có thể làm phá hủy tinh bột từ đầu nhóm cuối khử
thông qua dạng enol (phản ứng chuyển đoán) để tạo ra những hợp chất có màu kiểu
humic. Sự phá hủy kiềm cũng có thể xảy ra ngẫu nhiên ở giữa mạch nhất là khi có mặt
oxy và có gia nhiệt.
Sản phẩm bánh giò (bánh tro) là kết quả của sự biến tính tinh bột bằng kiềm dựa
trên nguyên lý đó.
 Biến tính bằng oxy hóa
Thông thường tinh bột được oxy hóa bằng hypoclorit. Cho dung dịch natri
hypoclorit có chứa 5-10% clo hoạt dộng (hoặc dùng nước javel) vào huyền phù tinh bột
có nồng độ 20-24
0
Be và có pH= 8-10 (bằng cách thêm NaOH loãng, nếu pH cao hơn

thì mức độ oxy hóa bị giảm). Khuấy đều ở nhiệt độ 21
0
C đến 38
0
C. Sau khi đạt được
mức độ oxy hóa cần thiết (thường ở 4-6h), trung hòa huyền phù tinh bột đến pH= 6.0-
6.5. Tách clo tự do bằng dung dịch natri bisulfit. Rửa tinh bột bằng nước, lọc, rồi sấy
khô đến độ ẩm 10-12%.
Tinh bột oxy hóa thường được sử dụng làm chất làm đặc cho thực phẩm.
 Biến tính tinh bột bằng xử lý tổ hợp để thu nhận tinh bột keo đông
Cho vào huyền dịch tinh bột có nồng độ 24-25
0
Be và có nhiệt độ 42-45
0
C ( pha
tinh bột với nước ấm có nhiệt độ 50
0
C) dung dịch HCl 10% với lượng 1.0-1.5% so với
khối lượng huyền dịch. Khuấy đều liên tục huyền dịch tinh bột rồi cho dung dịch kali
permanganat 5% (0.15-0.25% so với trọng lượng khô của tinh bột) và giữ ở nhiệt độ
trên cho đến khi mất màu, thường không quá 20 phút. Sau đó gạn và rửa tinh bột bằng
nước cho đến khi nước rửa không còn phản ứng axit.
Tinh bột biến tính này có khả năng keo đông cao, không còn mùi đặc biệt và có
độ trắng cao. Người ta dùng tinh bột keo đông làm chất ổn định trong sản xuất kem.
Tinh bột keo đông có thể dùng thay aga – aga và agaroit.
 Biến tính bằng cách gắn thêm nhóm photphat
Có thể biến hình tinh bột thành tinh bột phosphat để tinh bột thu được những
tính chất mới. Khi một nhóm chứa axit của H
3
PO

4
được este hóa với nhóm OH của tinh
bột thì được tinh bột phosphat, phosphatmono este tinh bột hay đúng hơn tinh bột
- Trang 11 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
đihyđro (đinatri) phosphat. Nếu hai nhóm chứa axit của H
3
PO
4
được este hóa thì tạo ra
phosphat hai tinh bột một hydro (mononatri) phosphat.
• Tinh bột dihydro phosphat
Đun nóng hỗn hợp tinh bột và muối phosphat hòa tan trong nước. Ví dụ, muối
axit, orto-, piro- hoặc axit tripolyphosphoric, sẽ thu được tinh bột dihydro (đinatri)
phosphat.
Tinh bột dạng này được dùng làm chất độn trong một loạt các sản phẩm thực
phẩm.
• Đi tinh bột monohydro (mononatri) phosphat (tinh bột liên kết
ngang)
Tinh bột có liên kết ngang rất bền trong một thời gian dài ở nhiệt độ cao, pH
thấp và khuấy cơ học.
Tinh bột phosphat liên kết ngang rất bền đối với đun nóng, đối với khuấy trộn và
tác động của axit cho nên rất thích hợp cho những bánh có nhân quả, thức ăn trẻ em.
Tinh bột dùng cho bánh có nhân quả, phải có những tính chất sau:
- Duy trì được nhiệt độ sệt của nhân trong khi lạnh, không bị phá hủy trong môi
trường axit, nhiệt độ cao và khuấy trộn
- Không tạo thành gel khi để yên ở nhiệt độ phòng, không chảy ra khi cắt bánh
- Ở dạng lỏng phải trong suốt, trơn và có mùi vị dễ chịu
- Có độ bền khi làm lạnh và tan giá

- Không được co lại khi để yên.
Tinh bột bình thường kể cả tinh bột amilopectin (có hồ trong suốt) cũng không
thể đáp ứng những nhu cầu trên. Tinh bột phosphat tạo liên kết ngang bằng muối
trimetaphosphat thỏa mãn các điều kiện này.
 Biến tính bằng cách tạo liên kết ngang
Tinh bột cũng sẽ thu được tính chất mới khi cho tác dụng với axit boric. Khi đó
bốn nhóm OH của hai mạch tinh bột nằm gần nhau sẽ tạo thành phức với axit boric
(phức bixđilol). Nói cách khác khi đó giữa các mạch polyglucozit đã tạo ra các liên kết
ngang .
Tinh bột thu được sẽ dai hơn, giòn hơn và cứng hơn.
 Biến tính tinh bột bằng enzym
- Trang 12 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
Dưới tác dụng của từng enzym amilaza phân tử tinh bột hoặc bị phân cắt ngẫu
nhiên thành những dextrin phân tử thấp hoặc bị cắt ngắn dần thành từng đơn vị glucoza
một, do đó mà tính chất của dung dịch tinh bột cũng thay đổi theo.
II.5. Maltodextrin và các ứng dụng trong thực phẩm:
Maltodextrin là phụ gia có nhiều ứng dụng trong công nghệ thực phẩm và công
nghệ dược. Trong công nghệ thực phẩm, Maltodextrin là chất cố định mùi, vị, thay đổi
cấu trúc và tăng cảm quan thực phẩm, chất trợ sấy, tăng năng lượng cho thực phẩm ăn
kiêng... giúp thực phẩm dễ hòa tan, dễ tiêu hóa, tăng giá trị dinh dưỡng. Vì vậy,
Maltodextrin được dùng trong sản xuất sữa bột, bột trái cây hòa tan, cà phê, bánh ngọt,
nước xốt, tương ớt... Trong công nghệ dược phẩm, Maltodextrin là chất độn để phối chế
thuốc.
II.5.1. Ứng dụng maltodextrin trong sản xuất bột sữa dừa (coconut
milk powder):
Sữa dừa (nước cốt dừa) là một sản phẩm có giá trị cao được sử dụng rộng rãi
trong đời sống hằng ngày cũng như trong công nghệ thực phẩm để sản xuất bánh kẹo,
kem…Tuy nhiên, sữa dừa cũng là một sản phẩm rất dễ bị hư hỏng do vi sinh vật và các

tác nhân hóa lý như nhiệt độ, ánh sáng, oxy. Bột sữa dừa, về mặt sử dụng, tương tự như
nước cốt dừa nhưng thuận tiện hơn nhiều về mặt bảo quản và vận chuyển đến những
nơi không có dừa, đặc biệt có thể được sản xuất theo phương pháp công nghiệp. Các
sản phẩm chế biến từ dừa như bột sữa dừa, nếu giữ được các đặc điểm của dừa tươi có
thị trường xuất khẩu to lớn. Hiện nay, Mỹ và Canada là hai nước tiêu thụ các sản phẩm
chế biến từ dừa nhiều nhất. Bột sữa dừa do Malaixia và Philipin sản xuất có mặt trên thị
trường trong các nước trong khoảng năm 1985, gần đây xuất hiện thêm sản phẩm ở
Thái Lan và Trung Quốc.
Sữa dừa tươi không thể sấy trực tiếp thành bột do hàm luợng chất béo quá cao
(khoảng 35%) nên cần có chất phụ gia để phối trộn thêm. Ở Việt Nam, sữa gầy đã được
sử dụng thử nghiệm để sản xuất bột sữa dừa. Tuy nhiên do sữa gầy quá đắt và phải
nhập khẩu nên sản phẩm có giá thành cao. Tại Thái Lan và Malaixia, maltodextrin được
sử dụng rộng rãi để làm phụ gia sấy phun sữa dừa tươi, thu sản phẩm bột sữa dừa.
Sữa dừa tươi được chuẩn bị bằng cách ép từ cơm dừa nạo không thêm nước
bằng máy ép thủy lực (áp suất 80kg/cm
2
). Do đó trong sản xuất sữa dừa có đường khử,
- Trang 13 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
protein, axit amin (dù với hàm lượng không lớn) nên để chống hiện tượng nâu hóa sản
phẩm do phản ứng Mailard, Metabisulfit natri được sử dụng khi chần cơm dừa trước
khi đem nạo, ép lấy sữa. Sau khi phối trộn với phụ gia và đồng hóa, hỗn hợp được sấy
phun ở chế độ thích hợp.
Do tính háo nước, tạo keo của sữa dừa ít hơn sữa gầy nên khi sử dụng phụ gia là
sữa gầy cho kết quả tốt hơn so với sử dụng phụ gia là maltodextrin. Tuy nhiên, khi sử
dụng phụ gia là maltodextrin ở nồng độ >40% so với dịch sữa dừa tươi, quá trình sấy
cũng được cải thiện đáng kể, sản phẩm ít bị dính ở thành thiết bị. Lượng phụ gia dùng
càng nhiều thì càng dễ sấy, sản phẩm thu được có đặc tính tốt về trạng thái cảm quan tốt
nhưng hàm lượng chất béo và nồng độ mùi dừa trong sản phẩm sẽ thấp hơn. Sử dụng

kết hợp sữa gầy và maltodextrin cũng cho chất lượng sấy và chất lượng sản phẩm tốt.
Do việc tăng lượng phụ gia cũng đồng nghĩa với việc giảm chất lượng về mùi, vị
nên lựa chọn nồng độ phụ gia thích hợp để thu được sản phẩm vừa đảm bảo có các đặc
tính trạng thái tốt, vừa giữ được hương vị tự nhiên của dừa tươi là vấn đề cần được
quan tâm. Sau khi sấy, sản phẩm bột sữa dừa cần được bảo quản trong bao bì chống ẩm
và tránh ánh sáng.
II.5.2. Ứng dụng maltodextrin trong sản xuất chè (trà) hòa tan[1]:
Việt Nam là nước có truyền thống trồng và chế biến trà từ lâu đời. Các sản phẩm
trà truyền thống ở nước ta lâu nay là trà xanh, trà đen (hai sản phẩm chè có hương vị tự
nhiên) và trà ướp hương (sử dụng hương thơm các loại hoa khác) như trà hoa nhài, trà
sen, trà hoa ngâu…Các loại này có chất lượng khá cao, đủ tiêu chuẩn để xuất khẩu. Một
số loại trà được bổ sung thêm các loại dược liệu cũng đã và đang được chế biến ngày
càng nhiều để tận dụng nguồn dược liệu có sẵn trong nước. Đó là các loại trà an thần,
trả giải nhiệt (như trà atiso, trà khổ qua…), trà chống cảm cúm (trà gừng…). Trong
khoảng những năm 1990, trên thị trường thành phố Hồ Chí Minh xuất hiện các sản
phẩm trà mớ là trà túi lọc và trà hòa tan.
Do những đặc tính rất tiện lợi của nó như dễ dàng pha được một tách trà thật
đặc, khả năng hòa tan nhanh, không để lại bã thải rắn…nên trà hòa tan đang được sản
xuất ngày càng nhiều, đáp ứng nhu cầu sinh hoạt hiện đại thị trường Việt Nam hiện nay
đã xuất hiện nhiều sản phẩm trà hòa tan của nước ngoài (như trà sâm của Hàn Quốc…)
- Trang 14 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
hay các công ty trong nước hoặc các công ty có vốn đầu tư của nước ngoài như trà
chanh, trà dưa hấu…(của hãng Nestle).
Maltodextrin được sử dụng trong chế biến các loại trà hòa tan như một chất kết
dính giúp quá trình tạo hình sản phẩm dễ dàng hơn. Nó được sử dụng như chất trợ sấy
trong công nghệ sản xuất trà hòa tan bằng phương pháp sấy phun.
Maltodextrin được sử dụng cũng là chất mang hương vị siêu hạng và là chất phát
tán cho các đồ uống hỗn hợp một cách nhanh chóng.

Trà hòa tan có thể được sản xuất bằng phương pháp sấy phun. Sau khi trích ly và
cô đặc, dịch trà và dược liệu có nồng độ chất khô trong khoảng 5 -7%. Maltodextrin
được thêm vào dung dịch này tới khoảng 20% trước khi đem đi sấy phun. Ở các nước
sản xuất trà hòa tan trên thế giới, sau khi sấy phun sản phẩm được phun hương vị để bù
vào phần hương vị mất đi trong quá trình sấy.
Các sản phẩm trà hòa tan cũng được sản xuất dưới dạng viên ép hoặc dạng cốm.
Dịch trích ly từ trà hoặc nguyên liệu thảo dược sau khi lọc được cô đặc chân không tới
nồng độ chất khô khoảng 50-70%, sau đó phối trộn với phụ gia là maltodextrin dạng
bột hoặc một số loại đường như lactose, glucose…Quá trình phối trộn có mục đích làm
đồng nhất hỗn hợp dịch trích ly và các phụ gia khác. Tùy thuộc các loại phụ gia mà trà
thu được có màu sắc, hương vị khác nhau.
Sau khi phối trộn ta thu được một khối hỗn hợp đồng nhất có nồng độ chất khô
85%. Hỗn hợp được đưa vào máy cán để tạo sợi và sau đó được cắt ngắn đến kích
thước 10-15mm. Để thuận tiện hơn trong việc bảo quản các hạt cốm sau khi tạo hình
được sấy khô đến độ ẩm 3%.
III. Natri cacboxy metylxenlulozo (NaCMC):
III.1. Giới thiệu:
Natri cacboxy metylxenlulozo (CMC, CelOCH
2
COONa), thường được gọi là
natri xenlulozơglycolat sẵn có trên thị trường của Mỹ từ năm 1943. Dạng thô được sản
xuất ở Châu Âu còn sớm hơn nhiều. Ứng dụng bước đầu dùng trong xây dựng, thực
phẩm…trong chiến tranh thế giới thứ II, CMC được sử dụng ớ Đức để cải thiện hiệu
quả của chất tẩy rửa tổng hợp. Cũng tại thới điểm đó, CMC là một chất thay thế tốt cho
các gôm tan trong nước. Sau này các ứng dụng khác của CMC được phát hiện do các
tính chất ưu việt của nó. Nó được sản xuất ở Mỹ và hấu hết các quốc gia Châu Âu.
- Trang 15 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
III.2. Tính chất:

Tỷ trọng riêng của màng, g/cm
3
1,59
Tỷ trọng riêng của dung dịch nước 2%
1,0068
Chỉ số khúc xạ của màng, n
D
20
1,515
Hàm lượng ẩm cân bằng, RH 50%, 25
0
C, %
18
Nhiệt độ chín,
0
C
226-228
Nhiệt độ than hóa,
0
C
252-253
Tính chất của Natri cacboxy metylxenlulozo (DS 0,7 – 0,8)
Degree of substitution (DS): mức độ thay thế nhóm chức
NaCMC là một chất rắn màu trắng, không mùi, không vị, không độc. Các sản
phẩm có mức độ thế 0,3 hay thấp hơn thì tan trong dung dịch NaOH 6% nhưng không
tan trong nước. Với mức độ thế (DS) 0,4; nó bắt đầu tan trong nước. CMC tan trong
nước có DS trong khoảng 0,4 – 1,4 thường có sẵn trên thị trường. Sản phẩm phổ biến
nhất có DS từ 0,7 – 0,8.
- Trang 16 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm

Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
Hình 3.1: NaCMC
Dung môi phổ biến duy nhất đối với CMC là nước. Tuy nhiên, nước có thể hoà
tan một lượng đáng kể các dung môi hữu cơ tan trong nước như ancol hay axeton.
Dung dịch nước của CMC giống chất dẻo, có nghĩa là tốc độ trượt thấp hơn so
với áp dụng trượt được áp dụng và độ nhớt đặc trưng phụ thuộc phương pháp đo. Các
dung dịch CMC, trừ trường hợp đặc biệt, cũng có tính chất sol gel thuận nghịch CMC.
Các dung dịch này có thể được phân tán nhờ áp dụng trượt cao hay sử dụng các dung
môi mạnh hơn như dung dịch NaOH. Trong nhiều ứng dụng tính sol gel thuận nghịch
của dung dịch CMC rất được mong đợi. Nhưng đối với một số ứng dụng khác, tính chất
này không cần thiết. Các sản phẩn đó thưởng có sẵn trên thị trường.
Hình 3.2: Mối quan hệ của nhiệt độ và độ nhớt Pas của CMC
CMC dạng không chứa axit, có hằng số ion hoá khoảng 10
-4
. Nó được tổng hợp
dưới dạng tinh khiết khi cho dung dịch muối natri qua một loại nhựa trao đổi ion thích
hợp. Nếu dung dịch chứa sản phẩm không axit được làm khô, nó không còn tan trong
nước nữa nhưng phân tán trong dung dịch kiềm. Sản phẩm không axit chiếm thị phần
rất nhỏ trong thời điểm hiện nay. pH của muối Natri được trung hoà là 8.25.
- Trang 17 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
Dung dịch 1% thông thường pH = 7 - 8.5
Ở pH = 5 – 9, dung dịch ít thay đổi.
Ở pH < 3, độ nhớt tăng, có thể kết tủa.
Độ nhớt giảm khi nhiệt độ tăng.
III.3. Tổng hợp:
NaCMC được tổng hợp nhờ phản ứng của Xenlulozo đã xử lý kiềm với Natri
Cloacetat. Phản ứng phụ chuyển hoá Natri Cloacetat thành Natri Glycolat diễn ra như
sau:

CelOH + NaOH CelOH.NaOH
CelOH.NaOH + ClCH
2
COONa CelOCH
2
COONa + NaCl + H
2
O
NaOH + ClCH
2
COONa HOCH
2
COONa+NaCl
Khi tổng hợp các Ete Xenlulozo khác, mức độ thế tăng và giới hạn của phản ứng
phụ giảm với nồng độ NaOH cao hơn. Có nghĩa là khi lượng nước trong hỗn hợp phản
ứng thấp. Tuy nhiên, nước phải đủ để đảm bảo quá trình trương thích hợp sao cho phản
ứng Ete hoá đồng nhất. Xenlulozơ kiềm được tổng hợp theo phương pháp như đối với
Etyl Xenlulozo (EC). Natri cloaxetat được thêm vào dưới dạng rắn, dung dịch nước hay
dưới dạng axit monoclo acetic tự do. Nếu sử dụng axit phải thêm đủ Natri hydroxit để
trung hoà. Phản ứng được tiến hành trong thiết bị khuấy cánh hình Sigma ở 25 – 100
o
C.
Xenlulozo vẫn duy trì cấu trúc sợi, khi ở dạng hồ nhão trừ khi DS vượt quá 0,4. Một
phương pháp khác gia công bùn trong đó chất lỏng hữu cơ trơ được sử dụng như một
chất pha loãng. Sản phẩm thu được dưới dạng bùn. Nó được trung hoà, và được tách
khỏi sản phẩm phụ là muối nhờ rửa bắng metanol 70-80%.
NaCMC sẵn có trên thị trường với độ nhớt trên 3000 cp trong dung dịch 1% tới
25 cp trong dung dịch 2 %, thậm chí với độ nhớt thấp hơn.
Độ nhớt được điều chỉnh bằng các kỹ thuật tương tự như đối với EC. Ngoài việc
giảm độ nhớt do oxy hoá bằng không khí, các chất oxy hoá hoá học cũng được sử dụng.

Ví dụ sau đây mô tả quá trình tổng hợp NaCMC:
Một phần bột gỗ sunfit kết thành tấm được ngâm 1 giờ ở 25
o
C trong 10 phần
Natri hydroxit 30 %. Sau đó các tấm được ép tới khối lượng còn 3,2 phần và được xé 1
giờ trong thiết bị xé có cánh hình sigma. Sau đó, 1,5 phần natri cloaxetat được thêm vào
và tiếp tục quá trình xé ở 25
o
C. Sau 5 giờ, sản phẩm tan trong kiềm loãng nhưng không
- Trang 18 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
tan trong nước. Sau tổng thời gian là 13 giờ, sản phẩm được phân tán trong nước để tạo
thành dung dịch sệt. Nó được tinh chế nhờ rửa bằng methanol 70 %.
Quá trình sản xuất bao gồm các bước tẩm xenlulozơ bằng natri hydroxit để tạo
ra xenlulozơ kiềm. Sau đó cho xenlulozo kiềm phản ứng với axit monocle axetic hay
axit monocle axetat để tạo ra NaCMC với sản phẩm phụ là natri clorua. Trung hoà và
sấy khối sản phẩm phản ứng thu được CMC thô chứa nhiều natri clorua nhưng thích
hợp với những ứng dụng kỹ thuật. Rửa khối sản phẩm với hỗn hợp cồn – nước tỷ lệ
thích hợp sẽ tách được muối và các sản phẩm phụ khác mà không hoà tan CMC.
III.4. Phương pháp phân tích:
Xác định mức độ thế có thể thực hiện bằng các phương pháp khác nhau. Phương
pháp đơn giản nhất yêu cầu xác định hàm lượng nhóm cacboxyl nhờ chuẩn độ.
Độ nhớt được xác định đối với các dung dịch có nồng độ khác nhau (thường < 5
%) bằng nhớt kế Brookfield ở 25
o
C.
Hàm lượng tro: Một trong các tạp chất tro chính là Natri Clorua sẽ bay hơi ở
nhiệt độ tro hoá nên các Cation sẽ chuyển hoá thành muối Sulfat khi làm ẩm mẫu bằng
axit Sulfuric. Quá trình tro hoá được tiến hành ở nhiệt độ 900

o
C.
III.5. Ứng dụng chung:
NaCMC là một keo ưa nước với khả năng làm đặc đáng kể. Giá trị của nó trong
các công thức chất tẩy rửa tổng hợp là nhờ khả năng ngăn chặn (ở nồng độ rất thấp) sự
lắng đọng của chất bẩn trên quần áo. CMC được sử dụng để hồ sợi trong công nghiệp
dệt do nó có khả năng hồ rất tốt, dễ dàng loại bỏ nhờ rửa nước và dung dịch hồ được
loại bỏ không gây ô nhiễm dòng nước nghiêm trọng như hồ bằng tinh bột. Điều này là
do khả năng kháng lại tấn công vi sinh vật của CMC lớn hơn so với tinh bột.
CMC cũng được sử dụng trong quá trình in lên vải sợi. CMC được sử dụng để
hồ các hộp bìa giấy trước khi in, làm giảm sự thấm sáp và tạo độ bền dầu mỡ. Nó cũng
được sử dụng như một phụ gia bên trong để tạo ra giấy có độ bền lớn hơn. CMC được
sử dụng làm hồ dán tường, được dung nhiều trong công nghệ sản xuất mì sợi ăn liền.
Các ứng dụng khác của CMC bao gồm ổn định nhũ tương, trong latex, trong các
dung dịch khoan dầu. Nó rất có ích trong đồ gốm bởi khả năng phân tán và các tính chất
kết dính. Do CMC trơ về sinh lý cả khi tiếp xúc với da hay ăn qua miệng nên nó được
sử dụng rộng rãi trong thực phẩm, dược phẩm và mỹ phẩm. Vật liệu được sử dụng
- Trang 19 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
trong các ứng dụng này thường được gọi là gôm xenluzo. Do tính trơ sinh lý của nó nên
CMC được sử dụng như chất ổn định để ức chế sự phát triển của các tinh thể đá trong
kem và nước giải khát. Nó cũng được sử dụng trong quá trình ướp lạnh và tráng men.
Trong lĩnh vực, dược phẩm nó có chức năng như một tác nhân phân tán trong thuốc hay
mỹ phẩm cho da, như tác nhân làm đặc trong thuốc mỡ và sáp, và như một loại thuốc
nhuận tràng.
Dùng trong sản xuất kem và các sản phẩm cùng loại.
Trong nước uống với nồng độ 1% để ngăn chặn dầu và nước phân ly.
Sản xuất bánh kẹo và các sản phẩm từ tinh bột với nồng độ 0.1 – 0.5%
Dùng trong các dạng nước sốt

Góp phần cải tạo tính chất sản phẩm: làm mịn tinh thể, cải thiện độ bóng, ngăn
cản kem chảy, ổn định pha rắn ..
Phát triển sản phẩm mới: dựa vào khả năng giữ nước, tạo đặc, ổn định, trợ phân
tán.
IV. Aga:

Hình 4.1: Các hình ảnh về aga
Aga – aga là polysaccharide thường tìm thấy ở một số loài rong biển, có tính
chất là không tan trong nước lạnh, khi đun nóng sẽ bị hoà tan và khi để nguội sẽ đông
đặc lại thành một khối. Aga là một hỗn hợp của hai loại polysaccharide: agarozơ và
agaropectin. Agaroza chứa các gốc D và L-galactobiranozơ gắn với nhau nhờ liên kết
1,3-glucozit, còn cấu trúc của agaropectin chưa biết đầy đủ. Có lẽ trong agaropectin,
các gốc D-galactobiranoza là đơn vị cấu tạo trong đó một số gốc được gắn với gốc
- Trang 20 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
sunfat nhờ liên kết este. Aga – aga được dùng trong công nghiệp thực phẩm và làm môi
trường để nuôi cấy vi sinh vật.
IV.1. Cấu trúc của aga:
Keo aga là một họ của những galâctn mà nó tạo gel, được chiết rút hầu hết từ
Graccilariales và Gelidiales, một số mẫu Gelidium đã và đang tiếp tục được khai thác
do có chất lượng aga rất cao, tuy nhiên loài rong này có trữ lượng nhỏ. Hiện nay do
khai thác quá tải nguồn agarophytes tự nhiên làm nguyên liệu thô cho nên trên Thế Giới
(đặc biệt ở Chilê và một số nước Châu Á) việc nuôi trồng Gracilaria đang được mở
rộng với một số lượng lớn. Nguồn aga quan trọng nhất là các loài rong Gelidium,
Gracilaria, Pterocladia, Acantopeltis japonica và Ahnfeltia plicata. Loài Eucheuma cũng
được sử dụng những sản phẩm của nó mang tính chất trung gian giữa aga và
carrageenan, trong khi các loài rong đỏ khác như Gigartina và Hypnea thiên về
carrageenan. Hiện nay chưa có một định nghĩa chính xác về aga, vì aga được chế biến
từ những loài rong đỏ khác nhau và có thành phần hoá học thay đổi.

Theo định nghĩa của Tseng, aga là một hợp chất vô định hình, dạng gelatin,
không chứa nitơ, được chiết từ Gelidium và các agarophytes khác, bản chất được cấu
tạo từ một polysaccharide trung tính, được metyl hoá từng phần (agarose) và một este
axit sunfuric của galactan mạch thẳng (agaropectin), không tan trong nước lạnh nhưng
tan trong nước nóng, dung dịch 1% của nó tạo gel trong khoảng 35-50
0
C và tan trong
khoảng 80-100
0
C. Sau đó, nhiều nhà nghiên cứu đã bổ sung rằng dung dịch aga 1,5%
tạo gel trong khoảng nhiệt độ 32-39
0
C và không tan dưới 85
0
C. Sự khác nhau về mặt
hoá học giữa aga và carrageenan có thể phân biệt được bằng cách sử dụng enzym
agaraza từ khuẩn Pseudomonas atlanticum, khi đó aga bị thuỷ phân bởi enzym còn
carrageenan thì không. Enzym agaraza thực tế tấn công vào hai loại liên kết riêng biệt
phụ thuộc vào vị trí mà chúng tấn công là liên kết α hoặc β của phần agarozơ.
- Trang 21 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
Hình 4.2: Sơ đồ cấu tạo của aga
Trong một số loài rong đỏ, cấu trúc của thành tế bào là những sợi khung được
gắn chặt và được xếp đặt một cách mềm dẻo, khác với những galactan sunfat khác, cấu
trúc của nó dựa trên những chuỗi thẳng với những luân phiên của gốc β-D-
galactopyranozơ liên kết ở vị trí 1 và 3 và gốc α-D- galactopyranozơ liên kết ở vị trí 1
và 4. Tuỳ theo cấu hình D hoặc L- của phần liên kết α mà galactan đó được xem là
carrageenan hoặc aga.
Aga là một polysaccharide hầu như chỉ có trong rong đỏ, có công thức phân tử

(C
6
H
10
O
5
)
n
. Công thức cấu tạo galactozơ này đóng vòng tạo thành vòng pyranosyl có
cầu nối oxy C
1
-C
5
và có thể tồn tại dưới dạng D- hoặc L-.
Khi đó, α-L-galactopyranozơ mất đi một phân tử nước giữa C
6
và C
3
, hình thành
một cầu nối oxy kỵ nước với công thức tương ứng là 3,6-anhydro-α-L-galactopyranozơ.
L -α-galactopyranozơ 3,6-anhydro-L- α-galactopyranozơ
Hình 4.3: Sự hình thành phân tử 3,6-anhydro-L- α-galactopyranozơ
- Trang 22 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
Hình 4.4: Sự hình thành liên kết dime qua liên kết α của 3,6-anhydro- α-L-
galactopyronozơ và β-D-galactopyranozơ
Trong phân tử aga β-D-galactopyranozơ và 3,6-anhydro- α-L-galactopyranozơ
và C
4

của monome 3,6-anhydro- α-L-galactopyranozơ để hình thành dime qua liên kết
α.
Các dime này tự lặp lại dọc theo chiều dài của mạch để hình thành phân tử aga
và gọi là agaribiose. Mỗi dime được nối lại với nhau bằng một cầu nối oxi giữa C
1
cuar
3,6-anhydro-α-L-galactopyranozơ của dime đầu và C
3
của β-D-galactopyranozơ của
dime thứ hai để hình thành liên kết dạng β. Liên kết C
1
-C
4
giữa β-D-galactopyranozơ và
3,6-anhydro-α-L-galactopyranozơ rất nhạy với axit, ngược lại liên kết C
1
-C
3
trong
agarbiose dễ bị thuỷ phân bởi enzym.
Các gốc galactoza không thể tồn tại trong dạng mạch hở, vì phân tử aga rất bền
với sự oxi hoá. Nhiều nhà khoa học cho rằng trong mỗi mạch có 9 đơn vị D-
galactopyranozơ, được kết hợp bằng một liên kết 1,3-glycozit, mạch được kết thúc bằng
một L-galactopyranoza mà gốc sunfat thực hiện chức năng trong tổng hợp sinh học của
aga cũng giống như gốc PO
4
3-
trong tổng hợp tinh bột từ glucoza trong thực vật bậc cao.
Tuy nhiên, theo công thức của các tác giả thì hàm lượng sunfat phải là 1,8%, trong khi
kết quả phân tích cho thấy hàm lượng sunfat chỉ nằm trong khoảng 0,5-1,5%.

Aga được xác định bao gồm hai hợp phần agarozơ và agaropectin trong đó
agarozơ là thành phần quyết định tính chất tạo gel, agaropectin là thành phần tạo nhớt
cho aga và độ nhớt thay đổi phụ thuộc vào mẫu aga, độ bền gel của aga liên quan tới tỷ
lệ agarozơ và agaropectin trong aga. Có thể phân chia hai polysaccharide này bằng cách
- Trang 23 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
axetyl hoá aga với anhydrit axetic và pyridin, hỗn hợp axetat được chiết phân đoạn với
clorofom hoặc dùng polypropylen glycol, dimetyl sunfoxit (DMSO) để phân chia thành
hai thành phần axetat agaropectin không tan.
Cấu trúc cơ bản của aga bao gồm sự thay đổi luân phiên cố định của gốc 3-O- β-
D-galactopyranozơ và gốc 4-O-β-D-galactopyranozơ với phần lớn gốc 4-O-galactozơ
tồn tại dưới dạng 3,6-anhydro. Tính đều đặn của cấu trúc có thể bị thay đổi trong cách
thức như thay thế các nhóm hydroxy bằng các sunfat bán este và các metyl-ete, vòng
pyruvat-xetal như nhóm 4,6-O-(1-cacboxyl etyliden). Trước khi hình thành galâctn
trong quá trình sinh tổng hợp, thành phần của các polyme-aga có thể bị biến đổi một
phần và không theo giá trị thứ tự đều đặn trong bộ khung.

(A) (B)
Hình 4.5: (A) :Agarozơ, (B): Agaropectin
Galactan của rong đỏ chứa khoảng 20-50% gốc 3,6-anhydro- α-L-galactozơ và
hàm lượng sunfat của aga chiết từ Gracilaria (<10% g/g aga) thấp hơn so với galâctn
dạng carrageenan.
Như vậy, cấu trúc của aga bao gồm: agarozơ là một polyme trung tính với những
nhóm agarobiozơ lặp lại bao gồm: 3-O-β-D-galactopyranozơ và 4-O-3,6-anhydro-α-L-
galactozơ (A) và tiền chất sinh học của agarobiozơ: 3-O-β-D-galactopyranozơ và 4-O-
3,6-sunfat-α-L-galactozơ (B) gọi là agaropectin mang điện tích.
Sự sắp xếp của nhóm sunfat trong polyme aga từ rong Gracilaria phụ thuộc vào
sự este hoá ở C
6

của gốc L-galactoza 6-sunfat trong rong cũng có thể xem như là một
tiền tố sinh học của 3,6-anhydro-L-galactozơ và nó được chuyển thành dạng 3,6-
anhydro-L-galactozơ bằng enzym sunphohydrolaza nhưng không hoàn toàn. Tuy nhiên
hoạt tính của enzym sunphohydrolaza trong Glacilaria thấp hơn hoạt tính của enzym
trong rong Gelidium, vì vậy một lượng đáng kể các phân tử 6-sunfat được tìm thấy
- Trang 24 -
Trường Đại Học Công Nghiệp Tp Hồ Chí Minh Môn Hóa Sinh Thực Phẩm
Viện CN Sinh Học và Thực Phẩm Báo cáo tiểu luận
trong dịch chiết aga của rong Glacilaria. Hàm lượng L-galactozơ 6-sunfat trong aga tự
nhiên cũng có thể thay đổi theo mùa.
Sự tồn tại của những nhóm metoxy như 6-O-metyl-D-galactozơ và 2-O-metyl-
3,6-anhydro L-galactozơ là một đặc tính phổ biến của aga. Tuy nhiên, sự có mặt của 6-
O-metyl-D-galactozơ trong aga phổ biến hơn sự có mặt của nhóm metoxy trong gốc L-
anhydro-galactozơ. Gốc 4-O-metyl-α-L-galactoza được liên kết ở vị trí (16) và đồng
thời là một nhánh với β-D-galactozơ ở mỗi chuỗi aga chính. Axit pyruvic được tìm thấy
không phổ biến trong aga từ rong Gracilaria, hàm lượng của nó chỉ dưới 1%. Ngoài ra
còn có sự có mặt của cả hai axit gluconic và galacturonic trong mạch hoặc nhóm biên
trong rong đỏ. Axit uronic không có mặt trong aga-Gracilaria.
IV.2. Tính chất hoá lý và chất lượng của aga:
Chất lượng aga thương phẩm có thể được đánh giá theo hàm lượng metoxy,
pyruvat, sunfat ảnh hưởng đến nhiệt độ đông, nhiệt độ tan và độ bền gel trong khoảng
rộng. Hơn nữa, aga thương phẩm có thể là hỗn hợp trộn lẫn của những phần chiết aga
có nguồn gốc nguyên liệu khác nhau.
Các phương pháp đo lưu biến khác nhau có thể được sử dụng để kiểm tra chất
lượng của aga trong phòng thí nghiệm và trong sản xuất. Những tham số lưu biến như
nhiệt độ đông, nhiệt độ tan, độ nhớt, độ bền gel và độ trong của gel bị ảnh hưởng trực
tiếp bởi sự có mặt của những nhóm thế. Do đó, chất lượng của aga tự nhiên cũng như
aga đã được chế biến có thể tiên đoán theo hàm lượng các este sunfat, xetal-pyruvat và
metyl ete.
IV.3. Ảnh hưởng của nhóm chức đến tính chất hoá lý của aga:

 Ảnh hưởng của nhóm sunfat
Sự có mặt của este sunfat là phổ biến trong aga tự nhiên từ Gracilara. Việc thủy
phân bằng kiềm thường được áp dụng trong phòng thí nghiệm và trong quá trình sản
xuất để chuyển L-galactozơ 6-sunfat thành dạng 3,6-anhydro-α-L-galactozơ, kết quả
làm tăng khả năng tạo gel của aga. Mục đích của việc xử lý rong với kiềm ở 80-90
o
C là
nhằm làm loại bỏ gốc sunfat và nếu như nhóm hydroxy ở C
3
ở trạng thái chưa liên kết
và nhóm este sunfat (nằm ở vị trí axial không bền về mặt năng lượng) ở vị trí C
6
của
gốc α-L-galactopyranozơ thì chúng sẽ chuyển thành dạng 3,6-anhydro-α-L-galactozơ
bền hơn. Sự thay đổi cấu hình ở trên dẫn đến hình thành một mạng lưới ba chiều và khả
- Trang 25 -