Nghiên cứu chiết tách tính chất và biến tính polysaccharid carrageenan từ rong biển làm phụ gia chế biến bảo quản thực phẩm

Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA H À NỘ I
T R Ư Ờ N G Đ Ạ I H Ọ C K H O A H Ọ C T ự N H IÊ N
Hí**-ỶẠ**** í):*********

BÁO C Á O TờiNG K É T ĐỀ T À I

N G H IÊ N C Ử U C H I É T T Á C H , T ÍN H C H Ấ T V À B IÉ N T ÍN H
P O L Y S A C C H A R ID (C A R R A G E E N A N ) T Ừ R O N G B IẼ N L À M
PH Ụ G IA C H É B IÉ N , B Ả O Q U Ả N T H Ụ C P H Ẩ M

Đ È T À I K H O A H Ọ C Đ Ặ C BIỆT C Ấ P Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C GIA
M Ã SÓ: Q G -07.08

C h ủ trì đ ề tài: P G S . T S . V ũ N g ọ c B a n
C á c c á n bộ t h a m gia:
1. GS. T S K H . T rầ n Đ ình T oại
2. PGS. TS. P h ạm H ồ n g Hải
3. TS. N g u y ễn X uân H oàn
4. ThS. T rần N ho Bốn
5. ThS. N g u y ễn Thị Kim D ung
6. CN. N g u y ễn V ăn Lâm

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRUNG TẨM THÒNG TIN THƯ VIÊN

t) Ị /
HÀ N Ộ I - 2 0 0 9


BÁ O C Á O T Ó M T Ấ T
1. Tên đề tài:

Nghiên cửu chiết tách, tính chất và biến tính polysacchíiriíl

(carrageenan) từ rong biên làm phụ gia chế biến, bảo quản thực pltâm
PGS. TS. Vũ N gọ c Ban

2. Chủ trì đề tài:

3. Các cán bộ tham gia:
1. GS. T S K H . Trần Đình Toại
2. PGS. TS. Phạm H ồng Hai
3. TS. Ng u vễ n X u ân Hoàn
4. ThS. Trần Nho Bốn
5. ThS. N gu yễn Thị Kim D ung
6. CN. N s u y ễ n Văn Lâm
4. Mục tiêu và nội du ng nghiên cứu
Mục tiêu: N gh iên cứu ứng dụns Carrageenan tách chiết từ rone biển làm chât phụ
gia chế biến và báo quan thực phàm.
Nơi
Nghiên cứu độ• c ứ n c?
s và các chỉ tiêu vi sinh của giò
lụa và bún khi thêm
• clung:
D O
'
Car. và C a r . o với các hàm lượng khác nhau và so sánh với khả năng báo quản thực
phẩm của hàn the (là chất bảo quản không được phép sử dụng).
5. Các kết q u ả đạt đưọc:

Các kết quả khoa học:

Khảnơ định có thể sứ dụng Car. và đặc biệt là C a r . o làm chât phụ sia ché
biến và bảo quả n thực phâm (eiị lụa. bún) có hiệu quả để thay thế hàn the.
Các kết quả đào tạo:
+ Sô Thạc sĩ được đào tạo trong khuôn khô đê tài: 02
+ Số c ứ nhân ho á họ c đ ư ợ c đà o tạo
■ trono
o k h u ơ n khố đề tài: 01

6. Tình hình kinh phí và tiên độ của đê tài
Đề tài được thực hiện theo đúng tiến độ đăng kí là 24 tháng
Kinh phí đưọc cấp tổn g cộng trong 24 tháng là 60 triệu đ ồn s , đến nay đã nhận được
đầv đủ và đã thanh quyê t toán.

K H O A Q U A N LY

C H U TRI ĐẼ TẠI

HỌC KHOA HỌC T ự N HIÊN
fo /

\

I

^^->*rrTWICU ĨKUỎNG


SUM M A RY REPORT
1. Title o f the subject:

Study on t/ie isoỉation, properties, and mo(ỉification o f polysaccluirides (carrageeium)
fro m Seawed muking fo r íiiíỉSubstance fu r the foo(lProcessing (intl Storage.
C ode No: QG -07.08
2. Project leader:

Asso. prof. Dr. Vũ N s ọ c Ban

3. Participants:
Prof. Dr.Sc. Trần Đình Toại
Asso. prof. Dr. P hạm H ồ n g Hải
Dr. N s u y ễ n Xu ân Hoàn
MSc. Trần N ho Bốn
MSc. N s u y ễ n Thị K im D u n a
BA. N guyễn Văn Lâm
4. O B J E C T IV E
Studying and A pp lyi ng Carrageenan vvhich \vas separated from seavved making for aid
substance for the food pro cessina and storage.
5. MA IN C O N T E N T S
Studying on hardness and mi croorg ranism standards o f “Le an p or k pa s te ” and "vermicelli''
vvhen added Car. and C a r . o with different contents, from that to co m par e ability storaae o f
vvhich vvith borax one. (the illigal storaae)
6. M A J O R R ESƯ LTS:
Scientinc results:
ĩìn nin g that, using Car. is good, especially C a r . o for aid substance for the food processinơ
and storage (“Lean pork paste” and “vermicelli’’) beins hiơher effect than borax one.
Education al results:
Proịect has fmancially supported and educated 01 BA graduates in Chemistry, 02 M A
postgraduates specialized in Physical Chemistry.
7. E xp en d itu re and S ch ed u le
The project has finished on time (24 months)

The budget (60 million V N D ) has been fully received and comp let el v used as beinơ listed in
the balance sheet.
P A C Ư L T Y OF C I I E M I S T R Y

PROJECT LEADER

H A N O I Ư N I V E R S I T Y OF S C I E N C E

4


Danh muc
các kí hiêu
viết tắt
•
•

C ar.o

C arra g e e n a n oligosaccharide

C a r . O ( I ) C a r r a g e e n a n o l i g o s a c c h a r i d e t h u đ ư ợ c khi t h ủ y p h â n C a r r a g e e n a n
t r o n g m ô i t r ư ờ n g axit l o ã n g với đ ộ p H b a n đ â u = 3,5 - 4,0.
C a r . O ( í ỉ ) C a r r a g e e n a n o l i g o s a c c h a r i d e t h u đ ư ợ c kh i t h ủ y p h â n C a r r a g e e n a n
tr o n g m ô i t r ư ờ n g axit đ ặ c v ớ i đ ộ p H b an đ â u = 1,0 - 1,5.

5


MỤC LỤC

T ran g
MỎ ĐẦU

8

C H Ư Ơ N G I. T Ỏ N G Q U A N

9

1.1. Tình h ình nơh iên c ứ u và sả n x u ấ t C a r r a s e e n a n trong n ư ớ c v à trên thế giới

9

1.2. Khái quát về Carrageenan

10

1.2.1. Cấu trúc của Carrageenan

10

1.2.2. Tính chất hóa lý

11

1.2.2.1. Đ ộ tan

11

1.2.2.2. Độ nhót

11

1.2.2.3. T ư ơ n e tác °i ữ a C a ư a s e e n a n với protein

12

1.2.2.4. T ư ơn g tác hiệp lực của Carrageenan với các polys acc har ide khác

12

1.2.2.5. Khả năng tạo sel

13

1.2.3. ứ n g d ụ n s của Carrageenan

14

1.2.3.1. ƯI12 d ụ n g tr o n g c ô n s nơ h iệp th ực p h â m

15

1.2.3.2. ứ n s dụn a tronẹ các lĩnh vực khác

15

1.2.4. Chiết tách Carrageenan

16

1.2.5. Carrageenan olvgosaccharide

17

1.2.6. Hoạt tính sinh học của Carrageenan và Carrageenan oligosacchariđe

18

CHƯƠNG II. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u

19

2.1. Nguyên liệu

19

2.1.1. Các chất chê biến và bảo quản thực phâm

19

2.1.2. Nguyên liệu và cách làm bún

20

2.1.3. Quy trình làm giị

21

2.2. Phương pháp nghiên cứu

21

2.2.1. Xác định độ cứng của tinh bột làm bún và của 2 ÌỊ lụa

21

2.2.2. Xác định các chí tiêu vi sinh

22

2.2.2.1. Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí

22

2.2.2.2. Xác định tổng n ấm m e n và nấm mốc

23

2.2.23. Xác định tổng Coliforms

23

2.2.3. Xác định hoạt tính k h á n a vi sinh vật kiểm định

24

2.2.4. Phương pháp xác định khối lưọ n e phâ n tử polym er

25

6


2.2.5. Phương pháp phổ xác lập cấu trúc của polymer

26

2.2.5.1. Phương pháp ESI - MS

26

2.2.5.2. Phương pháp phố cộ n g hưởng từ hạt nhân

26

2.2.6. Phương pháp xử lý số liệu

26

C H Ư Ơ N G III. K ÉT Q U Ả T H Ụ C N G H IỆ M VÀ T H Ả O L U Ặ N

28

3.1. Nghiên cứu sử d ụ n s Carrageenan làm phụ gia chế biến và bảo quản tinh bột
làm bún

28

3.1.1. Xác định khối lượng phân tử Carraơeenan

28

3.1.2. Xác định độ cứng của bánh tinh bột dùng để làm bún

29

3.1.3 Xác định chỉ tiêu vi sinh của bún

31

3.2. Nghiên cứu sử dụng Carrageenan olisosaccharide làm phụ gia chê biên và
bảo quản tinh bột làm bún

31

3.2.1. Thúy phân Carrageenan

31

3.2.2. Xác định khối lượng phán tử trung bình cúa C a r . o (I) và Car.O(ỈI)

35

3.2.3. Kháo sát cấu trúc của sản phẩm thủy phân bằng phương pháp phổ

37

3.2.3.1. Phổ khối lượng

37

3.2.3.2. Phổ cộng hưởng từ hạt nhân

42

3.2.4. Xác định độ cứns của bánh tinh bột với chất phụ gia là C a r . o (I) và C ar . o (II)

42

3.2.5. Hoạt tính sinh học

47

3.2.5.1. Các chỉ tiêu vi sinh vật

47

3.2.5.2. Hoạt tính khán g vi sinh vật kiểm định

49

3.3. Nơhiên cứu sử d ụ n s Carraơeenan và Carraseenan oligosaccharide làm chất
phụ gia, chế biến bảo quản giò

50

KÉT LUẬN

51

TÀI L IỆ U T H A M K H Ả O

53

P H Ụ LỤ C

57

7


M Ở ĐẦU

V ù n g b i ế n n ư ớ c ta c ó m ộ t n g u ô n tài n g u y ê n r ấ t p h o n g p h ú v à g i à u có, đ ó là
c á c lồi r o n g biể n. T r o n g t h à n h p h ầ n c ủ a r o n g b i ế n c ó c á c p o l y s a c c h a r i d e tự n h iê n ,
c ó c ấ u tr ú c m ạ n g lưới, có độ b ề n c ơ h ọ c v à đ ộ n h ớ t c a o , k ế t h ợ p với m ộ t số tí n h
c h ấ t đ ặ c b iệ t n h ư lchả n ă n g tạ o ge l ở n ồ n g đ ộ th ấ p , rất d ễ tạ o m à n g n ê n đ ư ợ c ứ n g
d ụ n g r ộ n g rãi t r o n g n h i ề u lĩ n h v ự c k h á c n h a u n h ư c ô n g n g h i ệ p t h ự c p h â m , y tê, m ỹ

p h ấ m , dư ợ c p h ẩ m . . . t r o n g đ ó việc s ư cỈỊino t ro n u c ô n g n g h i ệ p thực p h â m c hi êm m ộ t
vai trò đán g kê.
M ộ t tro n g s ố c á c p o l v s a c c h a r i d e c ó vị trí q u an tr ọ n g h à n s đâu t r o n s c h ê b iê n

v à b áo q u ả n l ư ơ n g thự c, t h ự c p h â m đ ó là C a r r a g e e n a n , vì b ê n c ạ n h n h ữ n g tính c h â t
ư u việt k ế tr ê n C a r r a g e e n a n c ò n c ó tín h k h á n g k h u â n , c h ô n g v ir u t rât m ạ n h . M ộ t tính
chất đặc biệt n ữ a c ủ a C a r r a g e e n a n là k h ả n ă n g t ư ơ n g tác c ủ a n ó v ớ i p r o tein và v ớ i
c á c p o l y s a c c h a r i d k h á c n h ư tinh bột. D o v ậ y , đã từ lâu n ó đ ư ợ c ứ n g d ụ n g r ộn g rãi

t r o n g c ô n g n g h i ệ p c h ế b i ế n sữa , thịt, t r o n g sản x u â t b á n h k ẹ o , k e m , p h o m a t , bia,

rượu, trong c h ế biên thuỷ sản v.v...
T r o n g đề tài n à y , c h ú n g tôi đ ặ t v ấ n đề n g h i ê n cứ u sử d ụ n g C a r r a g e e n a n và
d ạ n g có m ạ c h p h â n tử n g ă n c ủ a n ó là C a r r a g e e n a n o l y g o s a c c h a r i d e l à m c h ấ t ph ụ gia
c h ế b iế n và b ả o quản thực p h ẩ m từ tinh bột, c ụ th ê là b ả o q u ả n bú n v à bảo quản g iò

th a y c h o h à n the là c h â t b ả o q u ả n k h ô n g đ ư ợ c p h é p s ử d ụ n g . M o n g m u ô n c ủ a c h ú n g
tôi là g iả i q u y ê t đ ư ợ c m ộ t

n h u c ầ u c ấ p thiết h iệ n n a y ở n ư ớ c ta là tìm ra n h ữ n g ch ất

ph ụ g i a c h ế b iế n , b ả o q u ả n th ự c p h ẩ m đạt tiê u c h u ẩ n v à đ ả m b ả o an toàn c h o s ứ c

k h o ẻ c ủ a c o n n g ư ờ i.

8


CHƯƠNG I

TỐNG QUAN
1.1. T ì n h h ìn h n g h i ê n c ứ u v à s ản x u ấ t C a r r a g e e n a n t rê n thế g ió i và ỏ n u ó e ta.
Carraaeenan bất đâu đượ c sử d ụn a hơn 600 năm trước đây. được chiết xuất từ rêu
ỉr is h m oss (Loài rong đỏ C h o n d n is c ris p u s ) tại một ngơi làng trên bờ biên phía Na m Ireland
ma ng tên Carraghen. Vào nh ữn ơ năm 1930, quá trình tách chiết Carrageenan nguyên chât từ
rong biến đã được tiến hành ở MỸ. Sau chiên tranh thẻ giới lần thứ hai. do sự phát triên cua
ngành côna; nghiệp thực phàm , nhu câu vê Car rageenan trên thẻ giới đã băt đâu tă ns lên.
Ngàv nay n eườ i ta đã biết thêm nhiều loại r o n s biển có kha năng; san xuất
Carrageenan. N h ữ n g nghiên cứu chi tiêt vê các loài r o n s này đã cho phép naười ta có thê
trồns c h ủ n s trên quy mô lớn và do đó đáp ứng được nhu câu n au v ên liệu cho ngành c ơ n s
ìmhiệp sán xuât Carra°eenan.

Theo thốnơ kê, kh oá n g hơn 80 % san lượng Ca rr ageenan được sản xuất từ các côns,
tv của các quốc uia: Mỹ. Đức. Đan Mạch, Tây Ban Nha. Hiện nay c ô n s nahiệp san xuất
Carraseenan không chi phát triển mạ n h ở các nước M ỹ và Tây Âu mà còn đang phát triển
mạnh ở các quốc gia Châu A. Tron g đó phải kế đên Tru ne Quỏc, Nhật Ban. Phillipin.
Indonesia...

Hình 1. Hình ảnh một sơ lồi rong là n gu yê n liệu
san xuất Carrageenan.
Theo nơhiên cứu, Việt N am có rất nhiều lồi ronơ có hàm lượng Carraa een an cao.
Đó là các lồi n h ư ronơ H ồ n g Vân E itch e u m a g eỉe tin a e, rong Sụn K a p p a p h y cu s a lv a re ii.
ronơ Cạo, rons; Đ ô n s H y p n e a ... [3].
Trorm nh ữn g năm gân đây, đã có một sơ c ơ n s trình, đẻ tài nghiên cứu về
Carrageenan từ rong H ơ n g Vàn. Ca rr ageenan n à \ được xác lập là K- Carras een an . Sau khi
thu được nh ữn g kết qu ả kha quan về nghiên cứ u C ar r a ° e e n a n . các nhà khoa học đã bưức
9


đầu nghiên cứu quy trình sản xuất và ứng dụng của Ca rr ageenan ơ quy mơ cơng nghiệp [2].
Khí hậu của nước ta rất thích hợp cho việc phát triến cây r o n s sụn nuuôn nouyên liệu chính
đế sàn xuất Carrageenan, nên c h ú n s ta có điêu kiện thuận lợi lớn đê trons, tươna lai

tiên

hành m ờ nhà máy sán xuất Carrageenan. Còn hiện nay, các nhu câu sứ đụng, polvsaccharide
này'cho một số ngành sản xuất tiêu dùng vẫn còn phái nhập khau từ nước neoài.
1.2. K h á i q u á t v ề C a r r a g e e n a n .

1.2.1. Cấu trúc của C arrageenan [11,30,32].
Carrageenan là một polysaccharide của galactose RỌĨ là galactan. Đơn vị câu trúc của
Carrageenan là một disaccharide, được cấu tạo bỏ'i hai hợp phần. Đon vị hợp phần thứ nhất

có thể là vòna a (l- 3) - D - g al ac to s e (đơn vị G), vòng Ị3(l-4)-D-salactose (đơn vị D) hoặc
vòniỉ j3(l-4)-3,6-anhydro-D-galactose (dơn vị DA) xen kẽ luân phiên nhau bãns, các liên kết
a( 1-3) và (3( 1-4). Đo'n vị cấu trúc cửa Carrageenan đưọc trình bày trên hình 2,3.
Carrageenan là một ealactan sulfat. N so à i mạch po lvsaccharide chính cịn có thê có
các nhóm sulĩat được găn vào Carrageenan ở nh ữn g vị trí và sỏ lượns khác nhau. Mỗi
galactan sulíầt là một dạ n a riê n s của Carrageenan và có ký hiệu riêno. Ví dụ: X - . K

I

V - c a r r a s e e n a n [ 9 , 16] .
Theo “ Đơn vị cấu trúc” có thế chia Carrageenan thành 2 nh óm :
- Nhóm khơng có liên kết 3,6 -anhydro-D-Galactose có đơn vị cấu trúc (G, D) như ỊiCarrageenan (Hình 2).
- Nhóm

có liên kết 3,6-anhydro-D-Galactose có đơn vị câu trúc (G. D A) như K-

Carrageenan (Hình 3).

CHiŨH

CHịOỈOị -

r

CH,0H

CH,

H ìn li 2: Đơn vị cấu trúc của
Ị.I- C a r r a s e e n a n (G.D)

K- Carr age ena n (G. DA)

Trono quá trình chiết tách, do tác đ ộ n a của mơi trư ờng kiềm các Carrageenan có đơn
vị cấu trúc (G, D) dễ chu yển th àn h các Carrageenan có đon vị cấu trúc (G, DA). Các 11-, V-.
X- Carra se ena n dễ chuyến h ó a thành K-, I, 0- Car rageenan t ư ơ n a ứna. Các C ar r as ee n a n có
mức độ sultầt hóa khác nhau, thí dụ K- Carra ge ena n ( 2 5 % SLiltầt). I - Carraa een an (3 2%
sulíầt). h~ C ar r as ee na n ( 3 5 % sultat) [9]. Các sán p h àm nay đã được thư ơn g mại hóa. chiếm
vị trí quan trọna trona thị tr ư ờ n e polysaccharide.


01'

~
mu

koppa

CH;CH

■0, SO j

0-

0-

CM.0S0,-

i—

í}

k on
nu
Cm .‘OI 1
‘O1 /r —
°.f

CH.OH
“0 , s ọ ỵ

—— 0

>•

/2 ÌL * .

_ y '

oso,-

n Í3Ũ% - H
0 1 73*1 - RO,-

' 0

iv,

./

o

nso,.

/

X__ c,
r

os;

i
30% - H

lambda

//?////

L. _ f ' r

CII

HOy j

■
ỵ

N
x""

CH (>•

■ỌỈL

\

K..::;c
lota

Cl Ị-CSO,
0 . Ị. ----- 0 ,

/

‘Vi

c su

theta

Sự chuyên hóa của Carraeeenan.

Phần lớn các Ca rr ae ee na n có khối lượna phcìn tử từ 500 - 1000 kDa, troníỉ đó chúng
có thể chứa tới 25% thành phàn với khối lượng phân tử nhỏ dưới 100 kDa.

1.2.2. Tính chất líóa lý [11].

1.2.2.1. Độ tan.
Carrageenan tan tr o n s nước, độ tan của nó phụ thuộc vào d ạ n s câu trúc của
Carraseenan, nhiệt độ. pH, n ồn g độ của ion và các chất tan khác.

N hó m Carrageenan có câu nơi 3,6-anhydro khơnơ ưa nước, do đó các Carrageenan
này k h ơ n g tan trong n ướ c . N h ó m C a r r a g e e n a n k h ơ n s có c ầu nối thì dễ tan hơn. Thí dụ n h ư
X-Carrageenan khơnơ có cầu nơi 3,6-anhydro và có thêm 3 n h óm sulíầt ưa nước nên nó tan
trons nước ớ điều kiện bất kỳ.

1.2.2.2. Độ nhớt.
Độ nhó t c ủ a các d u n g dịch C a r r a a e e n a n ph ụ th uộ c vào nhiệt độ. d ạ n a câu trúc của

Carraoeenan, khối lượng p h â n tử và sự hiện diện của các ion khác tr on s d u na dịch. Khi
nhiệt độ và lực ion cua dun g địch tăng thì độ nhót của dunơ dịch siảm. Các C a ư a s e e n a n tạo
thành dung dịch có độ nhót từ 25 - 500 Mpa, riêng K - C arr age ena n có thê tạo dun° dịch có
độ nhớt tới 2000 Mpa.

ỉ .2.2.3. Tương tác giữa Carrageenan vớiprotein [15.34,38].
Tư ơng tác s iừ a C arraseenan với protein là m ột tron s nhữnơ tính chât quan trọng của
Carrageenan và cũ n s là đặc trưng cho tất cả các chất tạo s e l cũ n a như các chất khôna tao


eel. Sự cân bàng của t ư ơ n s tác giũa Carrageenan -C arr as een an và Carraeeenan-protein xác
định lực của sel. Nếu tương tác aiiìa Carraseenan-protein Ễiiám thì lực sel mạnh hơn [38].
Phản ử n s giữa Ca rr ageenan và protein xảy ra nhờ các cation có mặt trong các nhóm
protein tích điện tác dụng với nhóm sulfat ma ng điện âm cua Carraa een an và cỏ tính quyết
định đến độ bồn cơ học của sel. Vi cấu trúc của Carrageenan và protein dược quan sát bă na
kính hiển vi điện tử quét [13].
T r o n s cơng nghiệp sữa, nhờ vào tính chât liên kết với các protein t r o n e sữa mà
Carrageenan dược sử dụng (với nồng độ 0.015 - 0,025 %) làm tác nhân đê n°ăn chặn sự
tách lỏng và làm ổn định các hạt coca trong sữa sôcôla. Protein có mặt trong sữa bao gồm
hai dạna chính: Casein chiêm 80 % và các dạne hòa tan 20%. Khá năng hiệp lực liên quan
đến tương tác của các Carrageenan tích điện âm với amino axit tích điện dương tại bề mặt
mixell của casein, ví dụ như giữa K- Carrageenan và K- casein (Hình 5).

H ìn h 5: Tương tác tĩnh điện giữa các nhóm
sulphat của Carrageenan và casein [23].
T r o n s dung dịch sữa loãng, K- Carrageenan tạo phức với các mixell casein gây kết tủa
chỉ khi nó có mật ở dạng xoắn lị xo. Sự tạo gel của hỗn hợp K- Carrageenan và sữa bao gồm
tươna; tác của mixell casein của sữa với một phần của phân tứ Carrageenan.

1.2.2.4. Tương tác hiệp lực của Carrageenan với cácpoỉysaccharide khác [8.11].
N so à i tương tác với protein, K- Ca rr as ee na n còn t ư ơ n s tác với các polysaccharide
khác, thí dụ như với ơal act om ann an gum, đặc biệt với locust bean s u m (LBG). Cơ chẻ của
tương tác trên được giá thiêt là xuât hiện các liên kêt cua v ù n e k h u n s xưưna cua
sala c to m a na n với tập hợp xoăn kép của K- C ar ras een an (hình 6).

12


Việc thêm ga la cto m ana n vảo gel K- Carrageenan làm tha}' địi hình thái và tính chất
cơ học củạ y,el từ cứ ns . dễ vỡ thành sel đản hỏi. clôniỉ thời làm tăna d á n 2 kê c ư ờn s dộ ael.
Vai trò của cation cũ n ? rất quan trọnơ trons sự tư ơn a tác và hiệp lực đê tạo ael cúa hệ KCarraeeenan/LBG. Sự tạo 2 el cua hệ này chỉ xuât hiện khi K- Carraae ena n ơ dạna muối K".
còn khi K- Car rageenan ớ d ạ n e muối N a + và C a 2+ thi hệ k h ơ n a có khả n ăn 2 tạo ael m à các
cation này chì làm tăng độ nhớt.

H ìn h 6: T ư ư n g tác giữa Carra^eenan và ealactomannan.
Sự tạo gel của hệ K-Carrageenan/LBG tưonạ tự như sự tạo gel của K-Carrageenan
n°uvên chất, nhưn? ở n ồ ns độ khịng nhỏ hơn 0,2M KC1 thì sự hiệp lực của hệ biến mất. Khả
năng hiệp lực của hệ K-Carrageenan/LBG phụ thuộc vào các yếu tố sau: nồn« độ của KCarrageenan, LBG. dạng và nồng độ của cation và mức độ thay thê của D-galactose theo dọc
khung xương galactomannan. Tỷ lệ tối ưu của K-Carrageenan/LBG là 4/1 trong đ un 2 dịch KC1.
Ngồi ra, Carrageenan cũng có sự tươne tác với gelatin. Tương tác tĩnh điện của hệ ICarrageenan - gelatin sẽ dẫn đến sự ổn định của m ạng lưới I-Carrageenan. Ngồi các tính chất
nêu trẽn, gel của Carrageenan có tính chất lưu biến khi thay đổi nhiệt độ, tức là có thể thay đổi
cấu hình. Như vậy, nhiệt độ là yếu tố vô cùn? quan trọns trong quá trình tạo gel.

ỉ .2.2.5. Kha năng tạo gel.
Carraơeenan có mộ t tính chât vơ cùna, quan tr ọ n s là tạo eel ớ n ôn a độ thâp (nhò hơn
0,5 %). ơ dạng ael các m ạ ch polysacc haride xoăn v òn g nh ư lị xo và cũng có thê xoắn với
nhau tạo thành k h u n s x ư ơ n g khỏne, gian ba chiều vữ n g chắc, bên tro ns có thê chứa nhiều
phàn tử nước (hay du ng môi).
T ừ dạng d u n a dịch ch uy ên s a n s dạng sel là do tirơna tác s iữ a các phân tứ polyme
hòa tan với các p h â n tứ dung; môi ờ bên tronơ, nhờ tương tác này m à gel tạo thành có độ bên
cơ học cao. Phần xoăn v ị n a lị xo chính là n h ữ n g m ầ m tạo 2 el, c h ú n a lỏi kéo các phàn tử
dun ° môi vào v ù n s liên kèt.
13


Sự hình thành gel có thể gây ra bới nhiệt độ thâp hoặc thêm các cation với một nô nu
độ nhất dịnh. Q uá trình hình thành gel diễn ra phức tạp. được thực hiện theo hai bước:
- Bước 1. khi hạ nhiệt độ đen một aiứi hạn nào đỏ trong phân tứ Carras,eenan có sụ'
chuyển cấu hình từ dạns, cuộn ngẫu nhiên khơng có trật tự sang, dạng xoăn có trật tự. Nhiệt
độ của q trình chuvển đối này phụ thuộc vào dạnơ và cấu trúc các Carraseenan. c ũ n s như
phụ thuộc vào dạng và n ồ n s độ của muôi thêm vào d u n s dịch Carraaeenan. Do đó. mỗi một
clạne Carraeeenan có một điểm nhiệt độ tạo gel riêng.
- Bu ức 2: gel của các polvm e xoăn có thê thực hiện ớ các câp độ xoăn.
Trong trường hợp đâu. sự phân nhánh và kêt hợp lại sẽ xuất hiện câp độ xoan th ơ ns
qua sự hình thành k h ơ n e đây đủ của xoăn kép. theo hư ớn g đó mỗi chuỗi tham ỵia vào xốn
kép với hơn một chuỗi khác.
Trong trường hợp thứ hai, các phần đã phát triển đầy đủ cúa đa xoan tụ hợp lại tạo

thảnh ơel. Cịn dưới các điều kiện k h ơ n e tạo ơel. ở các n ô n s độ po lv m e thâp sự hinh thành
và hợp lại của các xoắn sẽ dẫn đên tăng độ nhớt.
Qua đó, có thế mơ tả cơ chế tạo gel như sau: trước hết là xuất hiện sự chuyển đối cấu
hình từ dạng cuộn sang xoăn ỉò xo, tièp sau là sự kèt họp các xoăn và tụ hợp lại có trật tự tạo

thành xoan kép - ael. N h ư vậy, sel là tập hợp các xoắn có trật tự hay cịn ạọi la xoan kép.
C Ũ C O T Í I O T - ' r \ J J
í— '

Y tị]

^
L rim ln n li

7~L

------ B

1

Gin Iiluệt

'ịỊ '

Lnm L u ili

!

<

\

-

c

ê"'

b

p.

H

£

M

ịị

ịì

( -n "hl“f '1 ., I
V

ji

...

l V; 'J

H ìn h 7: Tác dụn2 của nhiệt đối với cơ chế chuyển đôi từ dun g dịch s a n s sel.

1.2.3. ử n g (lụng của Carrageenan [7.10,11].
Carrageenan được sử d ụ n g ơ nhiêu dạng khác nhau tr o n s nhiêu sản phâm mà c hú ne

ta sử dụng hàng nơàv, nhât là trong lĩnh vực thực p h ẩm và bánh kẹo.
Các sàn phẩm có sử dụns; Carrageenan đã được d ù n s phổ biến tr o n s nhiều thế kỷ.
Nhiêu nghiên cứu đã chírne min h độ an tồn của Carraơeenan. nó k h ô n s eây độc, k h ô n e có
dâu hiệu gày viêm loét trên cơ thê và có thê sứ cỉụno trono thực ph àm với một lượng không
2.1 ới hạn.
Tổ chức F D A ( F o o d a n d D rn g A d m in ỉstra tỉo n ) cua M ỹ đã xếp Ca rr as ee na n vào danh
m ụ c các chât an tồn đơi với các sản plìâm thực phâm. Tí nh phơ biên cùa Carraa eenan dược
thế hiện

ờ

4 đặc điếm sau:

14


- Tham gia như một chất tạo đông đối với một số sán phâm như: kem. sữa. bư. pho mát.
- Làm bền nhũ tương, giúp cho d u n s dịch ớ trạng thái nhũ tư ơna cân b ăn ” vứi nhau
mà khơng bị tách lớp.
- Có thể thay đổi kết cấu của sản phẩm với tính chất hóa lý, cơ học m o n a muốn, tạo
ra các sản phẩm đ ơ n s đặc có độ bên dai.
- Giúp ổn định các tinh thể trong các sản phẩm bánh, kẹo ngăn chặn đưừna và nước
đá bị kết tinh.
Chính vì vậy, Carrageenan được ứng d ụ n s rộnơ rãi tronu các nầnh kinh tẻ qc dân.
sóp phần đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm.
1 .2 .3 .1 .

ứ n g

*

c ỉụ n % t r o n g c ô n g

n g h iệ p

th ự c p h â m

[38.39].

ứ n g d ụ n g tr o n g c ô n g n g h iệ p sữ a .

Carrageenan có khả năng liên kết với protein của sữa, làm cho hạt nhũ tư ơn s sữa nước bền vững. Chính vì tính chất này mà Carrageenan k hơ ng thế thiếu được trons c ô n 2
nghiệp chế biến sữa. Sữa nó ng có chứa Carrageenan được làm lạnh sẽ tạo eel, siữ cho nhũ
tưona của sữa với nướ c được bên vững, kh ô ne bị phân lớp. Tạo 2 el chính là sự tươna tác
giữa các ion sulfat với các đuôi m an g điện của các phân tử protein và các cation C a 2*. K~ có
mặt tron? sữa [39].
Mức độ tạo Rel với sữa của các Carrae,eenan cíinơ khác nhau: K-Carraaeenan và I Carrageenan khơne tan trong sữ a lạnh, do đó ael chi được tạo thành trona quá trinh chuyên
biên từ nóng sang lạnh. X - C arr ageenan tan trong sữa lạnh, do đó kh ôn g cân đun nóna vẫn
tạo nhù tương bên với sữa. Chính vi vậy, X - C ar ras een an đượ c ứng d ụ n s nhiêu hưn trong;
côna nahệ chế biến sữa, làm bánh kẹo.
*

ứ n g d ụ n g tr o n g c á c n g à n h th ự c p h ả m

khác.

Carraseenan được ứng dụng trons nhiêu lĩnh vực chê biên thực phâm khác nhau như:
kem, phomat, bánh pudding, si rô, đô u ố n e lạnh, m ú t ít đ ư ờ n s v à sữa chua.
Các cônơ ty chế biển thịt cũna, sử dụng Carr age ena n trong chê biến thịt vi
Carrageenan có khả năng tăng hiệu suât các sàn ph âm b ă n s cách giữ nước bèn tr o ns sàn

phàm. Neồi ra, Ca rr aa een an cịn được thêm vào bia hoặc rượu đê tạo phức protein và kết
lăns làm cho sản phàm được tr o n s hơn.
1 .2 .3 .2 .

*

ư n g

d ụ n g

tr o n g

T ro n g m ỹ p h ă m

cá c

lĩn h

vự c

kh á c.

v à tìu iơ c đ á n h ră n g .

Do các đặc tính tạo gel và khả nă n e tạo mà ng m à Carrae een an cịn có tác dụna để chế
tạo các sản phẩm: kem đánh răng ớ các v ù n s nhiệt đới. chất dưỡna tóc. nước aội dầu. kem

dưỡng da... X - C a r r a s e e n a n ờ nông độ 0.1 đèn 1% có the đượ c d ù n s làm chất d ư ờ n a da.
15

làm sạch cũng như làm s á n s da. Trong kem đánh răng, Ca rr ageenan dỏng vai trò như chât
liên kết dể truyền nhữ ng tính chất lưu biến vào kem đồn a thời tạo vẻ đẹp cho mỹ phàm.
* Trong y, dược học.
Carrageenan là chất nhũ hoá trong ngành dược phẩm để sản xuất các loại san phám
như: các loại thuốc dạng nhờn, nhũ tương để thoa lên các vết thương làm vết thươns mau
lành, chống đôn? máu. làm m à n g bao cho thuốc.
*

ứ n g d ụ n g tr o n g k ỹ th u ậ t.

Carrageenan được sử dụng để ổn định và ngăn chặn sự lắng các hạt màu của sơn
nước và mực, làm ổn định các chất không tan trono huyền phù mài mò n và men 2 ỏm sứ.
Trong cơna n s h ệ khoan RÌêns dâu, Carrageenan được ứng dụna, đè làm tăna, độ nhớt
của dune, dịch khoan.
* T ron g chẻ biên thủy sản.
Carrageenan được ứng dụng tạo lớp màng cho sản phám đông lạnh, làm giảm hao hụt
về trọng lượng, tránh sự mất nước của thịt gia cầm khi bảo quản đơng. Ne,ồi những lĩnh
vực ứng dụng trên, Carr aạ ee na n còn được ứna dụna, tronơ các lĩnh vực khác như nông
nghiệp, công nshiệp.

1.2.4. Chiết tách C arrageenan [11].
Carrageenan được chiết xuất từ nhiêu loài rono khác nhau, với mỗi loài ronơ thi có
các đặc tính khác nhau nên p h ư ơ n g pháp chiêt tách Carrageenan từ mỗi loài rong khác nhau
c ũ n e khác nhau. Nhưna, vê n e u y ê n tăc, chiêt tách C a r r a a e e n a n bao 2 ÌỜ c ũ n 2 2ồm n h ữ n s

bước chính sau:
Lựa chọn và làm sạch nguyên liệu
Khử màu
-

Chiết bàng nước (có thể có kiềm hoặc khơn?)

-

Cơ đặc

-

Ket tủa với rượu hoặc với KC1

-

Sấy

-

Nohiền

Sản phẩm chiết, tách Carraơ ee nan từ mỗi loài rong khác nhau là khác nhau. Nói
chuno, mỗi lồi chi chứa một dạ n g Carrageenan chủ yếu, có lồi chỉ chứa chu yếu K- hoặc I
- hoặc X -C ar r ag ee na n. C ũ n g có lồi chứa đạ n e hồn hợp lai hóa K - ./ I - Carrageenan và
kè m theo một lượn? nhỏ : X - , V - Carraoeenan.

16


1.2.5. Carrageenan o/ygosaccharide [ 11 .2 6 ].
Khi nuhiên cứu về Carrageenan người ta cũng chú ý tứi dạng oligome của nó, vì đạniỉ
này có mạch phân tử ngắn nên có khả năng tưưng tác khá cao với protein và các

polvsaccharide.
Oligosaccharide của Carrageenan có thể thu được bàng phương; pháp thuý phãn
Carrageenan bằng axít hoặc bằng enzyme.
Carrageenan rất dễ bị axit và chất oxy hoá bẻ gãy các liên kết. Khi thuý phàn bằng
axít yếu, các liên kết Hlycoside a ( l - 3 ) bị phá vỡ, tạo thành các mánh carrabiose. Mán h
carrabiose chính là galactose nên gọi là galactobiose [35,37,41] (Hình 8).
Trong trường hợp thuỷ phàn bằng axít đậm đặc, lực ion lớn. khơng những liên kết
glycoside a ( l - 3 ) bị phá vỡ m à cả liên kết glycoside [3(1-4) cũng bị phá vỡ.
(5(1-4)

CH-.ŨH
r— 0
X

ĩ
|J..(

)
H
OH
h

fj( 1 - 4 )

Chi,
/Ị-\— 0 0 H
\0 /

H /ị

H

OH

1-3)

CH,

CH2OH
H0 / \ ~ 0 ,

H/
HÌ—
H
OH

L
H

O.OH

-o

OH

0(1-3)
CH, OH

ỹ H2

HC/ ^ 0 \ r ° n / T o 'ỌH
Kọ H
-ỊxO'
h
H --- Ỵ H
H j----1
ùH OH
Ai I
Hw ĨH
(3(1-4)
H ìn h 8: Thuỷ phân axit: liên kết glvcoside a ( l - 3 ) bị phá vỡ tạo thành galactobiose.
Khi thuỷ phân bằng enzyme, liên kết glycoside P ( l- 4 ) bị phá vỡ, sản phẩm được tạo
thành là neocarrabiose [37] (Hình 9). Khi thúy phân bằng enzv me , do có tính lựa chọn cao
nèn cần phải lựa chọn các e n zy m e cho phù hợp.
CH

CH
H O > )

o o H

o No H
H 0/

H
o

H
o H

h

H

H

OH

H

a(1-3)
H ìn h 9: Neoca rr abi ose - sản phẩm thuỷ phân Ca rr ageenan bằng enzyme, trong đó các
liên kết glycoside (3(1-4) bị phá vỡ.
ĐAI HOC QUỐC GIA HÀ NƠI
TRUNG TÀM THỊNG TIN THƯ VIÊN
17

dt/

1


Một số loại en zy m e dù ng dê thúy phân điều chế C a r . o như Ằ-ccirrageenase tách tù'
P seudom onas và mộ t số chủn g dưới đáy biên sâu, e n z y m e k-ca rrcig een a se từ C ytophagu
M C A -2 , hoạt dộ na nh ư một endo-en zy me thủy phân liên kêt glvcoside p( 1-4) giữa 3.6 anhydro-D- galactose và D-galactose [26,27].
Việc kiểm tra mức độ cắt mạch của Ca rr ae een an sau khi thuỷ phàn có thê thực hiện
thơn° qua việc xác định khối

lượng phân từ của Carraaeenan.

cấu

trúc cùa các

oligosaccharide được xác định bàne, cách sử dụng các dữ liệu phổ khối và phố cộng hưởng
từ hạt nhân và ph ươn g pháp sắc kí [22,31.40]. Các p h ư ơ n a pháp này sẽ được trình bày cụ
thể hưn ở phần thực nghiệm.

1.2.6. H oạt tínlì sinh học d ía Carrageenan và C arrageenan oỉigosaccharide [24.25].
Hiện nay, người ta đang chú ý rất nhiểu tới hoạt tính sinh học của Carrageenan cũng
như oligosaccharide của nó [16].
Carrageenan là mộ t chất lành tính, khơng gây độc. có hoạt tính k h á n s một sơ vi sinh
vật kiểm định, thí dụ đối với p .a e ru g in o s a thuộc n hóm vi khu ẩn Gr (-). Điêu này chứng tỏ
Carraueenan có thế đượ c sứ dựní? tron? việc dẫn thuôc c ũ n s như làm chât phụ sia chẻ biên
thực phẩm mà không gây độc.
Carraaeenan từ một sơ lồi ronơ Đỏ như G ig a rtỉn a skottsb erg ii, Stenogram m e
in terru p a có tính chất ch ơn g k h á n 2 trợ, hạn chẻ phát triên khôi huyẻt, chông huyêt khôi,
chố ne đ ô ns tụ [29], làm hạn chế u xơ, chống xơ vừa độ ng m ạ ch [28], làm giảm nguy cơ
tă n s lượng đư ờng trong máu đối với người bị bệnh tiêu đ ư ờ n g [2,14].
Carrageenan có tính chất kháng khuẩn và chơng nấm. Khơn g những thế nó cịn có tác
dụng chơng; gây viêm nhiễm [20,23], làm giảm hoạt tính đại thực bào, chơng nhân ban virus
hepatitis [21]. Nó cịn có khả năng gây độc tế bào, do đó đang đ ư ợc nghiên cứu trong chơng
ung thư [25,26].
Hoạt tính sinh học của polysacchariđe này càng đượ c thê hiện rõ hơn đối với các
oligosaccharide của nó. Nhiêu nghiên cứu cho thâv olie,osaccharide cùa Carrageenan có hoạt
tính chơng viêm rât cao [19J, có tác d ụ n e làm giảm viêm nhiễm của hệ ruột [17].
Olisosaccharide của K- C ar rag ee nan thu được từ K a p p a p h y c u s striatum có kha n ă n 9, chốn g
lại ba chune tế bào KB. B G C và Hela là các c h u n s gây u n e thư đối với con naười [25].
Trẽn

cơ sở nh ữ n s

tính

chất

đã đượ c

cơng

bố

của

Carrageenan

cũng

như

o l ig os a c ch a r id e c ủa nó, chúnơ tơi h y v o n g có thể n s h i ê n c ứ u s ử clụns C a r r a s e e n a n và C a r . o

làm chất c h ế biến và bảo quản thực phàm có hiệu quà, vừa diệt khuẩn, vừa lam tăng chất lư ­
ợn? thực phẩm.

18


C H Ư Ơ N G II

NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u
Carrageenan trong đời sống được sử dụ ng với nhiều mục đích khác nhau. Trong
Khn khổ đề tài, chúng tôi n g h iê n cứu ảnh h ư ở n g của C ar rag ee nan và cá c sản phẩm thu

dược sau khi thuỷ phân C ar rag ee nan bằng axit HC1 ở các mỏi trường pH khác nhau (Car.O)
lên đối tượng là tinh bột gạo dù ng để làm bím và giò lụa , n h ă m đánh giá khả năng sử dụna,
chúng làm chất phụ gia, c h ế biến và bảo q uả n tinh bột và bảo quản giò thay thế cho hàn the
và một số chất bảo quàn khác n hư chitosan.
2.1. N g u y ê n liệu .

2.1.1. Các chất c h ế biến và bảo quản th ự c p h ẩ m .
Các chất c h ế biến và bả o quản thực p h ẩ m được sử dụ ng trong để tài bao gồm:
Carrageenan, Hàn the, Chitosan (PDP).
Carrageenan được dùng trong để tài này lấy từ Phòng enz ym e viện Khoa học và Cóng
nghệ Việt Nam, là sản phẩm được sản xuất từ rong H ồ n g Vân theo quy trình chỉ ra ớ hình 10.
Hàn the hay cịn gọi là borax, có gốc hóa học là Natritetraborat. H àn the là một chất
phụ gia kh ông được p h é p sử d ụ n g vì gây độc cho cơ thể con người, tan trone nước thành
chất kh ơng mùi vị, trong suốt, có tính sát kh uẩ n nh ẹ n h ư n e rất độc. Cá c nghiên cứu về y học
cho thấy nếu sử đụng nh iều hàn the sẽ có m ộ t số tác hại sau: ở m ứ c độ thấp: sử dụng 35g/ngày: kém ăn, khó chịu tồn thân, ơ m ứ c độ cao: trên 5g/ngày: gây chậm lớn. tổn
thươ ng gan, teo tinh hoàn, giảm cân. Khi vảo cơ thể chỉ đào thải k h o ả n g ch ừ n g 80% còn lại
sẽ tích tụ trong người vĩnh viễn, vì vậy nếu sử d ụn g hàn the ít trong m ộ t thòi gian dài cũ ng
nguy hiểm nh ư dùn g nhiều hàn the trong m ộ t lần.
Chitosan là dẫn xt đê axetyl hố của chitin, là chât khơng độc, hợp với cơ thê
người, tự tiêu huỷ được, có kh ả n ă n g ức chế hoạt đ ộ n g của mộ t số loại vi khuân, diệt được
một số loại nấm và có tác d ụ n g tốt trong bảo quản các loại rau qua. các loại thực phẩm tươi
sống, đôn g lạnh...
Các chất phụ gia này được cân với những lượng chính xác, đó n g vào các túi nilon
sạch để thêm vào các mẫ u tinh bột hoặc m ẫ u giò n g hi ê n cứu.

19

Hình 10. Sơ đồ quy trình tách chiết Carra^eenan từ rong Hồng Vân.
2.1.2. N guyên liệu và cách làm bủn.
Quy trình làm bún kh á đa dạng, tuy nhiên trong mỗi làng nghể, mỗi gia đình làm bún
thú cơng đều có cách thức tương tự nhau.
Tronơ quy trình làm bú n thì bước chọn ng uyê n liệu là rất quan trọng. Nguyên liệu để
làm bún phải là gạo tẻ được lựa chọn kĩ càng dể lấy gạo dẻo cơm. ngon. Gạo dược vo. đãi
sạch và được ngâm nước qu a đêm. Sau đó đưa gạo đã n s â m vào máy xay nhuyễn cù n s vứi
nước đè tạo thành bột s ạ o dẻo, nhão. Bột lại được ủ và chắt bỏ nước chua troniĩ kho áne 2 - 3
ngày nếu là mùa hè, cịn mùa đơng thi từ 4 - 5 nsàv. Sau đó được đưa lên bàn ép cho hết

20


nước thành các khối bột. Các quả bột lại tiếp tục được nhào trộn tro n s nước sạch trons máy

trộn cho dẻo rồi đưa qua màn lọc sạch sạn, bụi tấm để tạo thành tinh bột gạo.
Tinh bột gạo được nhào cho vào khuôn bún. Khuôn bún thường được làm bằng chát
liệu dạng ống dài, phía đẩu k h n có một tấm kim loại dục các lỗ tròn, c ỏ n a đoạn vát bún
thường được thực hiện bằng tay hoặc dùng cánh tay đòn để nén bột trong khuôn qua các lỏ.
Bột chảy đểu qua các lỗ khi k huô n bị vặn, nén. tạo thành sợi bún, rơi xuống nồi nước sôi đặt
sẵn dưới khuôn. Sợi bún sẽ được luộc trong nồi nước sôi khoảng vài ba phút đến khi nổi lẽn
bề mặt nước thì chín, và được đưa nhanh sang nồi nước sạch, nguội để các sợi bún tơi thành
từng sợi và không bị bết dính vào nhau.
Cuối cùng là cơng đoạn vớt bún trong nồi nước nguội và tạo hình cho bún theo mục
đích sử dụng sau đó để trên chõn g b àn ° tre cho ráo nước. Bún thành phẩm được đựng trên
các thúng tre có lót sẵn lá chuối, hong khơ và ủ trước khi đem đi bán.

2.1.3. Quy trình làm giị

Trong qui trình làm giị thì bước chọn n s u y ê n liệu là rất quan trọn". Nguvên liệu để
làm giò phải là thịt lợn loại ngon, cịn tươi, khi sờ vào mi ếng thịt phải có độ dinh.
Khi lợn vừa mổ xona. phải lây thịt đem đi tiến hành làm eiò ngav. Thời gian từ khi
mố xong lợn tới khi làm xong giò phai được thực hiện trong thời gian tối da là 1 giờ. Nếu để
quá lâu thịt sẽ bị c ứ n s lại hay cịn ơọi là thịt “chêt” thì eiị làm ra sẽ bị rã rời. khơng có được
độ dẻo của giị.
Thành phần của n a u y ê n liệu làm ơiò bao gồm: 85 - 90 % là thịt nạc và 1 0 - 1 5 % là
m ỡ (ví dụ: trons 10 ke thịt đư a vào làm giò, có 8,5 - 9,0 kg thịt nạc + 1.0 - 1.5 k.2 mỡ).
Thịt sau khi lấy về được rửa sạch, thái tới kích cỡ vừa phải, đưa vào cối xay, xay tói
khi đạt được độ mịn cần thiết. Tron g quá trình xay, các eia vị và chất bào quản được đưa với
lượng thích họp. Thời eian xay thư ờn g từ 3 - 5 phút. Khi thịt được xay xong, đưa neay vào
khn để lên khn gói. Mỗi mộ t mẫ u giị được làm từ khn này có khối lượng là 1 kơ.
Thịt sau khi đã được lên khuôn đưa vào luộc, thời gian luộc là 30 - 40 phút tư khi
nước sơi. Giị sau khi luộc x o n s đượ c tháo khuôn, để cho ráo nước. N ếu chưa dù n s ngay có
thể bảo quán tronơ tủ lạnh.
2 .2 . P h ư ơ n g p h á p n g h iê n c ứ u .

2.2.1. X á c (ỉịiih độ cứng của tinh bột lùm bún và của giò lụa.
Về nguyên tắc, để xác định độ bền của một vật liệu người ta sử dụng phương pháp
nén, ép hay kéo vật đó theo một chiều nào đó tới khi mẫu bị phá hủy.
Đôi với bún c ũ n s n h ư siò, là mộ t loại thực ph ẩm rất khó xác định độ dẻo dai. c hú na
tơi tiến hành đánh 2 Ĩá chi tiêu này thônỉỉ qua việc xác định độ bền của khối tinh bột clùno để
làm bún hoặc của giò.
21


Chúng tôi coi một mẫu khối tinh bột hay một m â u giị có hình trụ là một vật liệu và từ
dó xác định độ bền nén ép thơng qu a các thông số lực nén noang và nén dọc. Nén dọc là nén
theo phương của trục đi qua tâm của hai đường tròn đáy. Nén n g a n s là nén theo phương
vng ơóc với trục của hình trụ. Độ bên nén ép được xác định tại tổng cục tiêu chuẩn đo

lường chất lượng (Trung tâm kỹ thuật 1) trẽn máy nén ép vạn năng Instron (MỸ) với tốc độ
ép là 15 mm/phút. Việc nén được tiến hành cho tới khi vật liệu bị vỡ thì dừng lại. khi đó lực
nén sụt giám đột ngột và ghi lại giá trị lực nén.

2.2.2. Xác định các c h ỉ tiêu vi sinh [4,5,6].
Các mẫu bún và mẫu giò, sau khi được cho thêm các chất bao quản với hàm lượng khác
nhau sẽ dược đem đi xác định các chỉ tiêu vi sinh tại tổng cục tiêu chuán đo lường chất lượn?
Việt Nam (Trung tâm kỹ thuật 1). Các chi tiêu vi sinh quan trọng được xác định bao gồm:

2.2.2./. Xác cíịnlì tổng s ố vi khuẩn hiếu khí [5].
Trong các loại thực phẩm làm từ tinh bột hoặc từ thịt thì chỉ tiêu về tổng sơ vi khuẩn
hiếu khí là rất quan trọng.
N su v ê n tắc của phương pháp là sử dụng kỹ thuật đổ đĩa. đếm khuẩn lạc trên môi
trường thạch sau khi ủ hiếu khí ở nhiệt độ 30 ± l ° c trong thời gian từ 48 đến 72 giờ. Số
lượng vi khuẩn hiếu khí trong l g mẫu sản phẩm thực phẩm kiểm ns hi ệm dược tính tù' số
kh uẩn lạc đếm được từ cá c đĩa n u ố i cấy theo các đậm độ pha loãnơ.

Đối với mỏi mẫu kiểm n s h iệ m phải ni cấy ít nhất 3 đậm độ. mỗi đậm độ cìùne 2
đĩa petri và 1 pipet vô khuẩn riêng. Sau khi được nuôi cấy vào mỏi trường thích hợp các đĩa
petri được đưa vào tủ ủ ấm ở nhiệt độ 30 ± l ° c từ 48 đến 72 giờ.
Kết quả được tính như sau:
Chọn những đĩa có từ 15 đèn 300 khuẩn lạc ở các đĩa của 2 đậm độ pha loãns liên tiếp.
+ Nêu chênh lệch các giá trị của 2 đậm độ trên nhỏ hơn hoặc bằng 2 lần, tính số (N)
khuẩn lạc vi khuẩn hiếu khí cho l g sản phẩm băng cách tính trung bình cộng tổng số khuẩn
lạc của các đĩa trên:
xc
N = 7-----T
(/?, +0,1/7 2).d

C: Số khuẩn lạc đếm được trên các đĩa đã chọn.

n h n2: số đĩa ở 2 đậ m độ pha loãng liên tiếp.
D: Hệ số pha loãng củ a đậm độ pha loãng đã chọn thứ 1.
+ Nếu chênh lệch các giá trị ớ 2 đậm độ pha loãng lớn hơn 2 lần. lấy 2 Ìá trị cúa đậm
độ pha lỗng thấp hơn để tính kết quả.

??


+ Nếu 2 đĩa của sản phẩm lóng nguyên chất hoặc đ ậm độ pha lỗng ban đáu cổ ít hon
15 khn lạc, tính kết q theo trung hình cộng của các khuẩn lạc đốm được ớ ca 2 đĩa tính
ra cho 1 g sản phẩm.
+ Nếu ở tất cả các đĩa khơng có khuẩn lạc nào mọc, đánh giá kết qu á như sau: ít ho'n
1 vi khuẩn hiếu khí trong 1 g sản phẩm.
2 .2 2 .2 . X ú c đ ịn h

tổ n g n ấ m

m e n

và

n ấ m

m ố c

[6] .

- Nguyên tắc:
Để xác định tổng lượng nấm men và nấm mốc có trons tất cả các loại tinh bột và sản
phẩm thịt, ta sử dụng kỹ thuật đếm khuẩn lạc ở 2 0 ° c đến 2 5 ° c trong vòng 5 ngày.

Đầu tiên mẫu được cấy sâu trong các đĩa thạch, sử dụng mịi trường ni cấy chọn lọc
chứa tronơ các đĩa petri, với mẫu cấy là một lượng mẫu thử quy định, nếu sản phàm ban đầu
dạng lỏng, hoặc một lượng dung dịch huyền phù ban đáu, nêu sản phẩm ớ dạng khác. Sau đó
ủ các đĩa chứa mẫu cấy trên trong điều kiện hiếu khí ở nhiệt độ từ 2 0 ° c đến 2 5 " c trono 3
ngày, 4 ngày hoặc 5 nsày. Cuối cùng, tính số lượng nấm men và nấm mốc có trone lg mẫu
từ sô khuẩn lạc thu được trên các đĩa đã chọn ở các mức pha lỗng cho kết qua có ý nghĩa.
- Xứ lí kết quả: Số lượns vi sinh vật trono lơ sản phẩm (N) được tính theo cơng thức:

N = ___ ỉ £ ___

(/7, + 0,1/7-; ).d

Trong đó:
LC: là tổng số các khuẩn lạc đếm được trên tất cả các đĩa giữ lại.
N | : là số đĩa được giữ lại ở độ pha loãng đầu tiên.
N 2: là số đĩa được giữ lại ở độ pha loãng thứ hai.
D: hệ số pha loãng tương ứng với độ pha lỗng thứ nhất được giữ lại.

2.2.2.3. Xác định tơng Coliỷorms [4].
Coliíbrms là mộ t trong các chi tiêu vi sinh vật eây ảnh hư ởn g lớn đên chất lượn?
lươn? thực, thực phẩm. Co li ío r m s thuộc họ vi khuẩn đ ư ờn g ruột, sône, trone ruột ne ười và
đ ộ• n*—2 vật
máu nóng. Nó s âyJ tiêu chảy,
độc
tô,' xuât huyêt
bao từ.■ nhiễm tr ùn s đườnơo niêu.
•
J 1
•
*

viêm màng não ở trẻ e m . ..
- N g u y ê n tắc:
Cờy một lượng quy định mẫu thử dạng huyền phù ban đáu và các dạng pha loãns thập
phân liên tiếp của chúnơ trong m ộ t mỏi trường nuôi cấy đã chọn. Sau đó ủ ờ 3 5 ° c hoặc 3 7 " c
trong 24 giờ. Đ ế m số kh u ẩn lạc đặc trưng trên các đĩa được ch ọn và biểu thị lượng Coliíorms
tron í 1 g mẫu.
- Tính kết quả
23


+ Nếu các đia chứa trong vòng từ 15 đến 150 khuẩn lạc đặc trưng. Số Coliíbrms trong
lg mẫu được tính theo cơng thức:
/7, + 0,1/7, xi

Trong đó:
I c : Tổng các khuẩn lạc đặc trưng đếm được trên tất cả các đĩa.
N,: Số đĩa được giữ lại với độ pha

loãng ban đầu.

N : : Số đĩa giữ lại với độ pha loãng thứ hai.
D: Hệ số pha loãng ứng với độ pha loãng ban đầu.
+ Nếu các đĩa đều ít hơn 15 khuẩn lạc thì tổng số Coliform được tính theo cỏ ns thức:
X -

^
(n ì + 0,1/7, )d

Làm tròn kết quả tới số hàng trăm và biểu thị kết quả dạng (n.lOx).

2.2.3. X ác định hoạt tính klĩáng vi sinh vật kiêm định.
Thứ hoạt tính kháng vi sinh vật kiểm định được tiên hành theo phương pháp khuếch
tán trên thạch, sử dụng khoanh giấy lục

đã tẩm chất theo nồng độ tiêu

chuẩn. Nồng độ ức

ch ế tối thiếu (MIC) được tiến hành theo phương pháp V and en Berrgher vàVlietinck

trẽn vi

lượng 96 giếng. Kháng sinh kiểm định bao gồm: A m p ix ilin , T e t r a c y liiì, A m p h o te riliiì B và
Nystatin.
Các chủng vi sinh vật ki ểm định bao gồm đại diện các nhóm:
E .c o li
Vi khuẩn Gr (-)

p. ơ e ru g in o sa
B. su b tilis

s. aitreits

Vi khuẩn G r (+)

A. n ig e r
N ấ m mốc

F . o xxsp o ru m
c . a lb ic a n s

s. c e re v is ia e

N ấ m men

Nấm và vi khuẩn được duy trì trong mơi trường dinh dưỡng: T ry ca se soya broth
(TSB) cho vi khuẩn. S a b o u ra u d clextrose broth cho nấm. Các c h ú n s kiểm định được hoạt
hoá trước khi tiến hành thử nghiệm môi trường dinh dưỡng dịch thể (24h với vi khuẩn và 48h
với nấm).

24


Các mẫu được hoà tan trong dung dịch DiVISO 100%; 4 - 1 0 thang nỏn° độ sẽ đưực
pha loãng ra từ dung dịch gốc rồi nhỏ vào phiến vi lượng. Vi sinh vật kiểm định sau khi hoạt
hoá dược hồ lỗng bằng mơi trường dinh dưỡng cho có nồng độ 0,5 đơn
(khoảng 10x vi sinh vật/ml) ủ trong tủ ấm ở 37° c trons

vị McLanđ

24 giờ cho vi sinh vật

và II trong

3 0 " c với 48 giờ cho nấm.
Q trình được tiến hành tụi phịng Thử nghiệm hoạt tính sinh học thuộc

Viện Hố

học các hợp chất thiên nhiên. Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

2.2.4. P hư ơng phá p xác định k h ô i lư ợ ng p h â n tử Carrageenan [1].
N h ư đã nói ở mục 1.2.5 Carrageenan d ạn ạ mạch
được

phân tử ngan (Car.O)

có thể thu

nhờ thuỷ phân Carrageenan băng axit hoặc enzyme. Việc kiểm tra mức độ cắt mạch

của Carrageenan có thể thực hiện thơng qua việc xác định khôi lượng; phán tử cúu
Carrageenan.
Trong bán luận văn này, khối lượng phán tứ của C ar r a° e en an được xác định bang
p h ư ơ ng pháp đo độ nhớt, n hờ sử dụng hệ thức M ar k - Houvvink:
[Ti] = K . M “
Trong đó:
K, u : Các hằng sô phụ thuộc vào ban chất của dung mỏi và nhiệt độ.
M: Khối lượng phân tử Carrageenan.
C: N ồ n s độ Car rageenan trong dung dịch (g/100 ml).
[r|]: Độ nhớt đặc trưng, là giới hạn của độ nhớt rút ơọn (ĩ]r/C) khi nổnơ độ của
dung dịch tiến tới 0.

[ĩll = lim (ĩ]r/C) c_ 0
ơ đây r|r là độ nhớt riêng, tỷ s ố giữa hiệu số thời gian chảy của dung dịch Carrageenan (t)
và thời gian cháy của d u n s môi (tn) với thời gian chảy của dung mỏi trons mao quản.
Tl r= (t - t0)/t0

Cụ thể cần p h a chế các du n g dịch Carraạ een an và C a r . o có nơng độ khác nhau. Sau
đó xác định thời gian chảy của d u n e môi và của các dung dịch nàv trong nhớt kế Ubélỏt để

xác định độ nhớt riêng r | r.
Lập đổ thị mối quan hệ giữa T|,/C và nồng độ (C). Bàng phương pháp ngoại suy trên
đồ thị ta thu được giá trị độ nhớt đặc trưng.
Với các giá trị K và a đặc trưng đã biết, ta sẽ xác định được khỏi lượn 2 phân tư trung
bình của Ca rr ageenan và C a r . o .

25


Phưưng pháp đo độ nhớt là phương pháp đơn giản về mặt thực nghiệm, đỏne thời cho
phép xác định khôi lượng phân tử trong khoáng lớn (M khoảng 104 đốn 10r’).

2.2.5. P hương p h á p p hô xác lập cáu trúc của Carrageenan oligosaccliaride [12,30].
Câu trúc của polvsaccharide nói c hu na và cua C arr as een an nói riêng được xác lập
bằng 2 phươns pháp:

2.2.5.1. Pìiưưng p h á p ESI — M S (Eỉectrosprciv ionisation-mass spectrometrv).
Phơ khơi lượng có ý nghĩa quan trọna, trong việc xác định khối lượna, cấu tạo các
họp chất hoá học vì sự quan tâm trước tiên trono phổ khối lư ợna là siá trị chính xác cua số
khơi phân tứ hay ion.
Cơ sớ của p h ư ơ ng pháp phổ khối lượng là sự bắn phá các phân tư họp chất trung, hoà
thành các ion phân tứ m a n g điện tích dư ơng hoặc phá vỡ thành các mánh ion. các °ổc bàng
các phần tứ mang năns lượng cao.
Sự phá vỡ này phụ thuộc vào cấu tạo của hợp chất, plurơna pháp bắn phá và năna
lượng băn phá. Ion phâ n tứ và các ion mánh là các phần tử có khối lượng. Nếu 2ỌĨ khối
lượng cua một ion là m và điện tích của nó là e thì tỷ sơ z = m/e được gợi là số khỏi.
Trong những năm gần đây, sự phát triển của kỹ thuật ESI đã mớ ra hướng mới trong
nơhiên cứu cấu trúc các polvsacchariđe bằng phương pháp khối phổ. và được sư dụng phơ
biến trone lĩnh vực hóa sinh [12]. P hư ơn g pháp ESI - M S cho phép xác định khôi lượ n 2,
phàn tử của hợp chất và sự phân mả nh của Ca rr as ee na n và C a r . o .

2 2 .5 .2 . P h ư ơ n g p h á p p h ổ c ộ n g

h ư ở n g

từ h ạ t n h ã n .

Phương pháp cộng h ư ớ n s từ hạt nhân dã được sử d ụ n s rộng rãi trong phán tích cấu
trúc và cấu hình của po lvm e trong dung dịch, dạng gel hoặc trạng thái rắn.
Phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân dựa trẽn cơ sở tính từ tính của hạt nhân:
ụ

=

Ỵ Ị
Trong đó:

//

là m o m e n từ hạt nhân. I là spin hạt nhân, y là hệ số từ hồi chuyến.

Phổ cộng h ư ở n g từ hạt nhân hai chiều, bao s ồ m 1H-(1)H C O S Y. 1H-(1)H T O C S Y
và 13C-(1)H H M Q C cho ph ép xác định càu trúc của trisulfat pentasaccharide. Phô cộng
h ư ớ n s từ hạt nhân mộ t chiều và phổ khối ESI - M S cho phép xác định rõ cấu trúc của các
dẫn xuất Carra°,eenan tetrasaccharide, pentasaccharide. heptan sa cch arid e... [15,18.23].

2.2.6. P hư ơng phá p x ử lý s ố liệu.
Kết qua thực ng h iệ m được xử lý theo phương pháp bình phươ ns tối thiểu trên máy
tính để tìm phư ơns trình hói quy mỏ tả sự tương hợp kết quá nhận được. Phán tích thống kê
được thực hiện theo cúc tiêu c hu ẩn Student và Fisher.

26