Nghiên cứu chiết rút carrageenan từ rong sụn và thử nghiệm ứng dụng trong sản xuất sản phẩm mứt dưa hấu nhuyễn

  • Số trang: 117 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 18 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 26946 tài liệu

Mô tả:

LỜ I CẢ M Ơ N S a u 3 th á n g n g h iê n c ứ u v à th ự c tậ p tạ i p h ò n g th í n g h iệ m đ ế n n a y e m đ ã h o à n thành xong đồ án tốt nghiệp. Đ ể h o à n th à n h đ ồ á n tố t n g h iệ p n à y e m đ ã n h ậ n đ ư ợ c s ự g iú p đ ỡ tậ n tìn h c ủ a q u ý th ầ y h ư ớ n g d ẫ n , c á c th ầ y c ô tr o n g k h o a c h ế b iế n c ù n g c á c th ầ y c ô p h ụ tr á c h phòng thí nghiệm và các bạn cùng thực tập. Qua đây em xin chân thành cảm ơn! T h ầ y Đ ỗ V ă n N in h đ ã đ ị n h h ư ớ n g v à tậ n tìn h c h ỉ d ẫ n e m tr o n g s u ố t q u á tr ìn h thực hiện đề tài cũng như hoàn thành đồ án tốt nghiệp. C ô N g u y ễ n T h ị T h ụ c v à c á c t h ầ y c ô p h ụ tr á c h đ ã g iú p đ ỡ c h ỉ b ả o e m r ấ t nhiều trong quá trình thực hiện đồ án này. C á c b ạ n c ù n g th ự c tậ p tạ i p h ò n g t h í n g h iệ m đ ã g ó p ý v à g iú p đ ỡ e m tr o n g s u ố t q u á tr ìn h th ự c tậ p . C u ố i c ù n g e m x i n b à y t ỏ lò n g b iế t ơ n c h â n th à n h n h ấ t đ ế n tấ t c ả n h ữ n g n g ư ờ i th a n tr o n g g ia đ ìn h đ ã h ế t lò n g đ ộ n g v iê n g iú p đ ỡ e m tr o n g s u ố t q u á tr ìn h h ọ c tậ p cũng như hoàn thành tốt đồ án này. Nha Trang, tháng 7 năm 2009 S in h v iê n th ự c h iệ n N guyễn Thị N guyệt MỤ C LỤC LỜI CẢM ƠN ......................................................................................................... 1 MỤC LỤC .............................................................................................................. 2 M Ở ĐẦU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 C H Ư Ơ N G 1 :T Ổ N G Q U A N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 A.TỔNG QUAN VỀ RONG SỤN VÀ CARRAGEENAN. ................................. 3 1.1.TỔNG QUAN VỀ RONG SỤN. ................................................................... 3 1.1.1.Đặc tính sinh học của rong sụn. .............................................................. 3 1.1.2.Thành phần hóa học của rong sụn. .......................................................... 4 1.2.TỔNG QUAN VỀ CARRAGEENAN. .......................................................... 7 1.2.1.Lịch sử phát triển. ................................................................................... 7 1.2.2. Phân loại và cấu tạo của Carrageenan .................................................... 8 1.2.2.1.Kappa-carrageenan: ......................................................................... 9 1.2.2.2.Iota- carrageenan ............................................................................. 9 1.2.2.3.Lamda-carrageenan ....................................................................... 10 1.2.3.Tính chất và ứng dụng của carrageenan. ............................................... 13 1.2.3.1. Tính chất của carrageenan. ........................................................... 13 1.2.3.2. Phân biệt carrageenan với một số chất khác. ................................. 16 1.2.3.3. Ứng dụng của carrageenan. .......................................................... 18 1.3. TÌNH HÌNH NUÔI TRỒNG, CHẾ BIẾN VÀ ỨNG DỤNG RONG SỤN Ở N ƯỚ C T A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 1.3.1. Nuôi trồng ........................................................................................... 20 1.3.2. Chế biến .............................................................................................. 20 1.3.3. Ứng dụng ............................................................................................ 21 1.4. MỘT SỐ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CARRAGEENAN. ... 21 1.4.1.Phương pháp của Pliste. ....................................................................... 22 1.4.2. Quy trình chiết rút carrageenan của tác giả Đống Thị Anh Đàotr ư ờ n g Đ ạ i h ọ c K ỹ T h u ậ t. [ 2 ] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 1.4.3. Quy trình sản xuất Carrageenan của Trung Quốc trên rong E u c h e u m a h y p n c a u . [4 ] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 1.4.4. Quy trình sản xuất carrageenan từ rong sụn ( Kappaphycus alvarejii) của cô Trần Thị Luyến- Thực hành Công Nghệ Chế Biến Tổng Hợp.[9] ....... 25 1.4.5. Giải thích một số công đoạn trong công nghệ sản xuất carrageenan. .... 26 1.4.5.1. Xử lý rong trước khi nấu chiết. ..................................................... 26 1.4.5.2. Quá trình nấu chiết carrageenan ................................................... 28 B. GIỚI THIỆU VỀ DƯA HẤU........................................................................ 30 1.1. Đặc điểm. ............................................................................................... 31 1.1.1. Cây:................................................................................................. 31 1.1.2. Hệ rễ: .............................................................................................. 31 1.1.3. Thân, lá: .......................................................................................... 31 1.1.4. Hoa: ................................................................................................ 31 1.1.5. Quả, hạt:.......................................................................................... 32 1.2.Thành phần dinh dưỡng của dưa hấu. ...................................................... 32 1. 3. Tác dụng của dư a hấu. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 1.4. Một số sản phẩm chế biến từ dưa hấu. .................................................... 34 1.4.1. Coktail dưa hấu. .............................................................................. 34 1.4.2. Nước uống từ vỏ dưa hấu. ............................................................... 34 C. GIỚI THIỆU VỀ ĐỒ HỘP MỨT QUẢ. ....................................................... 34 1.1.Phân loại mứt quả. ................................................................................... 35 1 . 2 .M ứ t n h u y ễ n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 1.2.1.Khái quát về mứt nhuyễn.................................................................. 35 1.2.1.1. Cách nấu mứt nhuyễn trong nồi nấu 2 vỏ. ................................. 35 1.2.1.2. Cách nấu mứt nhuyễn trong thiết bị cô đặc chân không............. 36 1.2.2. Các phản ứng và hiện tượng xảy ra trong quá trình nấu mứt. .......... 37 1.2.2.1 Phản ứng carramen hóa. ........................................................ 37 1.2.2.2 Hiện tượng thâm đen và biến màu. ......................................... 38 1.2.3. Giới thiệu về sản phẩm mứt dưa hấu nhuyễn. .................................. 39 C H Ư Ơ N G 2 : Đ Ố I T Ư Ợ N G , N Ộ I D U N G V À P H ƯƠ N G P H Á P N G H I Ê N C ỨU . . 4 0 2.1.Đối tượng nghiên cứu. ................................................................................. 40 2.1.1. Nguyên liệu chính ............................................................................... 40 2.1.2. Nguyên liệu phụ. ................................................................................. 40 2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. ...................................................................... 42 2.2.1. Nghiên cứu chiết rút carrageenan từ rong sụn. ..................................... 42 2.2.2. Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất mứt dưa hấu nhuyễn. ............ 42 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. .............................................................. 42 2.3.1. Phương pháp phân tích hóa học và vật lý. ............................................ 42 2.3.2. Phương pháp cảm quan........................................................................ 43 2.3.3.Phương pháp phân tích vi sinh. (Phụ lục) ............................................. 43 2.4. DỰ KIẾN QUY TRÌNH VÀ SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM. ................... 43 2.4.1. Quy trình sản xuất carrageenan dùng trong sản xuất mứt. .................... 44 2.4.2. Quy trình sản xuất mứt dưa hấu nhuyễn dự kiến. ................................. 45 2.4.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm. ....................................................................... 46 2.4.3.1.Xác định chế độ ngâm, phơi trong công đoạn xử lý tẩy màu, tẩy mùi của rong nguyên liệu. ......................................................................... 46 2.4.3.2. Xác định chế độ xử lý NaOH. ....................................................... 47 2.4.3.3. Xác định thành phần của dưa hấu. ................................................ 50 2.4.3.4. Xác định công thức phối trộn........................................................ 51 2.4.3.5. Xác định chế độ nấu. .................................................................... 55 2.4.3.6. Xác định chế độ thanh trùng. ........................................................ 55 C H Ư Ơ N G 3 : K Ế T Q U Ả N G H I Ê N C ỨU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 7 3.1. Kết quả tẩy màu, tẩy mùi rong nguyên liệu bằng phương pháp ngâm p h ơ i. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 7 3.1.1.Kết quả xác định tỷ lệ rong/nước ngâm. ............................................... 57 3.1.2. Kết quả xác định thời gian ngâm. ........................................................ 58 3.1.3. Kết quả xác định số lần ngâm, phơi. .................................................... 60 3 . 2 . X ử lý r o n g b ằ n g N a O H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 1 3.2.1. Xử lý rong ở các nồng độ NaOH khác nhau......................................... 61 3.2.2. Xử lý rong bằng NaOH trong các thời gian khác nhau. ........................ 64 3 . 3 . Đ ề x u ấ t q u y tr ìn h c h iế t r ú t c a r r a g e e n a n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 6 3.3.1.Sơ đồ quy trình sản xuất carrageenan từ rong sụn như sau: ................... 66 3.3.2. Thuyết minh quy trình ......................................................................... 68 3.3.3. Kết quả xác định các chỉ tiêu chất lượng của carrageenan thành phẩm. ............................................................................................................ 71 3 . 4 . T h à n h p h ầ n k h ố i l ượ n g c ủ a d ư a h ấ u . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 1 3.5.Thành phần hóa học của dưa hấu. ................................................................ 72 3.5.1. Hàm lượng chất khô. ........................................................................... 72 3.5.2. Hàm lượng acid trong nguyên liệu. ...................................................... 72 3.5.3. Hàm lượng đường: .............................................................................. 73 3.5.4. Xác định pH: Sử dụng máy đo pH. ...................................................... 73 3.5.5. Xác định hàm lượng khoáng. ............................................................... 74 3.6.Kết quả xác định các tỷ lệ phối trộn. ............................................................ 74 3.6.1. Kết quả xác định tỷ lệ đường. .............................................................. 74 3.6.2. Kết quả xác định tỷ lệ mạch nha bổ sung. ............................................ 76 3.6.3. Kết quả xác định tỉ lệ carrageenan bổ sung. ......................................... 77 3.6.4. Kết quả xác định tỷ lệ acid citric bổ sung............................................. 79 3.6.5 Kết quả xác định tỷ lệ acid sorbic bổ sung. ........................................... 80 3.6.6. Xác định chế độ nấu mứt. .................................................................... 80 3.6.7.Kết quả xác định chế độ thanh trùng. .................................................... 83 3.6.8. Xác định chế độ bảo quản. ................................................................... 84 3.7. Đề xuất quy trình sản xuất mứt. .................................................................. 86 3.7.1. Quy trình sản xuất mứt dưa hấu nhuyễn............................................... 86 3.7.2. Thuyết minh quy trình. ........................................................................ 87 3.8. Đánh giá chất lượng sản phẩm mứt sản xuất theo quy trình đề xuất. ........... 88 3.8.1. Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm mứt dưa hấu. ............................. 88 3.8.2. Thành phần hóa học của mứt dưa hấu nhuyễn. .................................... 89 3.8.3. Kết quả kiểm tra vi sinh. ...................................................................... 90 3.9. Sơ bộ tính giá thành sản phẩm (quy mô phòng thí nghiệm). ........................ 90 3.9.1. Giá thành carrageenan (tính cho 100g) ................................................ 90 3.9.2. Giá thành sản phẩm mứt dưa hấu nhuyễn. ........................................... 91 C H Ư Ơ N G 4 : K Ế T L U Ậ N V À Đ Ề X U Ấ T Ý K IẾ N . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4 4 . 1 . K ế t lu ậ n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 4 4.2. Đề xuất ý kiến. ........................................................................................... 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 96 PHỤ LỤC.............................................................................................................. 97 D AN H MỤC BẢ NG B ả n g 1 . 1 : T h à n h p h ầ n c ủ a ro n g s ụ n . [3 ] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Bảng 1.2: Hàm lượng các acid amin xác định được trong protein của rong s ụ n . [3 ] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Bảng 1.3: Tính tan của carrageenan trong các môi trường khác nhau. ................. 13 Bảng 1.4: Tính chất tạo gel của các loại carrageenan khác nhau. ........................ 15 Bảng 1.5: Thành phần dinh dưỡng của dưa hấu ................................................ 32 Bảng 1.6: Chỉ tiêu và yêu cầu của sản phẩm mứt dưa hấu. ................................. 39 Bảng 2.1: Chỉ tiêu kỹ thuật của đường saccarose dùng trong sản xuất mứt. ......... 40 Bảng 3.1: Trạng thái rong sau khi ngâm rửa ..................................................... 57 Bảng 3.2: Kết quả xác định số lần ngâm, phơi. ................................................. 60 Bảng 3.3: Kết quả xác định các chỉ tiêu của carrageenan thành phẩm. ................ 71 Bảng 3.4: Thành phần khối lượng của nguyên liệu dưa hấu. .............................. 71 Bảng 3.5: Hàm lượng chất khô trong dưa hấu. .................................................. 72 Bảng 3.6: Hàm lượng acid trong dưa hấu. ........................................................ 72 Bảng 3.7: Hàm lượng đường trong dưa hấu. ..................................................... 73 Bảng 3.8: Hàm lượng pH trong dưa hấu........................................................... 73 Bảng 3.9: Hàm lượng chất khoáng trong dưa hấu. ............................................ 74 B ả n g 3 . 1 0 : B ả n g đ á n h g iá tỷ lệ đ ư ờ n g b ổ s u n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 4 Bảng 3.11: Bảng đánh giá tỷ lệ mạch nha. ....................................................... 76 B ả n g 3 . 1 2 : B ả n g đ á n h g iá tỉ lệ c a r r a g e e n a n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 7 B ả n g 3 . 1 3 : B ả n g đ á n h g iá tỷ lệ a c id c itr ic b ổ s u n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 9 B ả n g 3 . 1 4 : K ế t q u ả x á c đ ịn h n ồ n g đ ộ c h ấ t b ả o q u ả n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 0 Bảng 3.15: Bảng mô tả chất lượng cảm quan của mứt dưa hấu phụ thuộc vào thời gian nấu mứt. ......................................................................................... 81 Bảng 3.16:Bảng đánh giá theo dõi thời gian thanh trùng.................................... 83 Bảng 3.17: Kết quả điểm của hội đồng cảm quan.............................................. 89 Bảng 3.18: Thành phần hóa học có trong sản phẩm. ......................................... 89 Bảng 3.19: Bảng kiểm tra vi sinh. ................................................................... 90 Bảng 3.20: Bảng tính giá thành của carrageenan. .............................................. 90 D AN H MỤC H Ì NH Hình 2.1: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất carrageenan từ rong sụn. ..................... 44 Hình 2.2: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất mứt dưa hấu nhuyễn. .......................... 45 Hình 2.3: Sơ đồ xác định chế độ ngâm, phơi của rong sụn. .................................... 47 Hình 2.4: Sơ đồ xác định nồng độ NaOH xử lý. ..................................................... 48 Hình 2.5: Sơ đồ xác định thời gian xử lý NaOH. ................................................... 49 Hình 2.6: Sơ đồ xác định thành phần khối lượng của dưa hấu. ............................... 50 Hình 2.7: Sơ đồ xác định thành phần hóa học của dưa hấu. ................................... 50 Hình 2.8: Sơ đồ xác định tỷ lệ đường bổ sung. ...................................................... 51 Hình 2.9: Sơ đồ xác định tỷ lệ mạch nha bổ sung .................................................. 52 Hình 2.10: Sơ đồ xác định tỷ lệ carrageenan bổ sung. ............................................ 53 Hình 2.11: Sơ đồ xác định tỷ lệ acid citric bổ sung ................................................ 54 Hình 2.12: Sơ đồ xác định tỷ lệ acid sorbic bổ sung............................................... 54 Hình 2.13: Sơ đồ xác định thời gian nấu mứt. ........................................................ 55 Hình 2.14: Sơ đồ xác định thời gian giữ nhiệt của chế độ thanh trùng.................... 56 Hình 3.1: Sự thay đổi khối lượng rong theo thời gian ngâm. .................................. 59 H ìn h 3 . 2 : Ả n h h ư ở n g c ủ a n ồ n g đ ộ N a O H x ử lý đ ế n h iệ u s u ấ t c ủ a c a r r a g e e n a n th u đ ư ợ c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2 Hình 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ NaOH xử lý đến độ nhớt của carrageenan thu đư ợc. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Hình 3.4: Ảnh hưởng của nồng độ NaOH xử lý đến sức đông của carrageenan th u đ ư ợ c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3 H ìn h 3 . 5 : Ả n h h ư ở n g c ủ a th ờ i g ia n x ử lý N a O H đ ế n h iệ u s u ấ t c ủ a c a r r a g e e n a n th u đ ư ợ c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 4 H ìn h 3 . 6 : : Ả n h h ư ở n g c ủ a th ờ i g ia n x ử lý N a O H đ ế n đ ộ n h ớ t c ủ a c a r r a g e e n a n th u đ ư ợ c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5 H ìn h 3 . 7 : : Ả n h h ư ở n g c ủ a th ờ i g ia n x ử lý N a O H đ ế n s ứ c đ ô n g c ủ a c a r r a g e e n a n th u đ ư ợ c . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 5 H ìn h 3 . 8 : S ơ đ ồ q u y tr ì n h s ả n x u ấ t c a r r a g e e n a n từ r o n g s ụ n d ù n g tr o n g s ả n x u ấ t mứt dưa hấu........................................................................................................... 67 H ìn h 3 . 9 : Đ ồ th ị b iể u d iễ n đ iể m c h ấ t lư ợ n g c ả m q u a n c h u n g c ủ a p u r ê d ư a h ấ u khi bổ sung đường. ................................................................................................ 75 Hình 3.10: Đồ thị biểu diễn điểm cảm quan về trạng thái mứt khi bổ sung mạch nha. .............................................................................................................. 76 Hình 3.11: Đồ thị biểu diễn điểm cảm quan về trạng thái mứt khi bổ sung c a rra g e e n a n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 8 H ìn h 3 . 1 2 : Đ ồ th ị b iể u d iễ n đ iể m c ả m q u a n c ó tr ọ n g lư ợ n g v ề v ị k h i b ổ s u n g a c id c itr ic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 9 Hình 3.13: Đồ thị biểu diễn điểm cảm quan chung của mứt dưa hấu ở các thời gian nấu mứt. ......................................................................................................... 82 Hình 3.14: Đồ thị biểu diễn điểm cảm quan chung của mứt dưa hấu ở các thời g ia n g iữ n h iệ t c ủ a c h ế đ ộ th a n h tr ù n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 4 Hình 3.15: Sơ đồ quy trình sản xuất mứt dưa hấu. ................................................. 86 Hình 3.16: Hình ảnh sản phẩm mứt dưa hấu. ......................................................... 93 -1- MỞ Đ Ầ U B ê n c ạ n h n g u ồ n tà i n g u y ê n th ủ y s ả n v ô c ù n g p h o n g p h ú v ớ i c á c lo ạ i h ả i s ả n như tôm, cá, ghẹ, mực,… thì biển nước ta còn có một hệ sinh thái rong biển đa d ạ n g . R o n g b iể n là lo ạ i th ự c v ậ t b iể n q u ý g iá đ ư ợ c d ù n g là m n g u y ê n liệ u c h ế b iế n thành các sản phẩm có giá trị công nghiệp và thực phẩm. T r o n g m ộ t v à i n ă m tr ở lạ i đ â y V iệ t N a m đ ã n ổ i lê n m ộ t n g u ồ n n g u y ê n liệ u r o n g s ụ n c h o th ế g iớ i. V iệ c n u ô i tr ồ n g r o n g b iể n đ ặ c b iệ t là r o n g s ụ n đ ã đ ư ợ c n h â n rộng và phát triển mạnh mẽ ở các tỉnh Nam Trung Bộ như: Khánh Hòa, Ninh Thuận, Phú Yên,… T r o n g r o n g s ụ n c h ứ a h à m lư ợ n g l ớ n c á c n g u y ê n tố k h o á n g v i lư ợ n g n h ư C a , Na, Fe, Cu,… đặc biệt cung cấp một lượng đáng kể iode cần thiết cho sự phát triển của cơ thể. Do đó mà rong sụn là một loại rong biển có giá trị kinh tế rất cao, nó có thể được dùng làm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng, để chữa bệnh, có thể dùng làm phân bón, làm sạch nước thải ở hồ nuôi tôm. Bên cạnh đó trong rong sụn có chứa rất nhiều carrageenan là một loại polysaccharid có tính nhũ hóa cao, làm nguyên liê u k e o , … đ ư ợ c d ù n g là m p h ụ liệ u q u a n t r ọ n g tr o n g n h iề u lĩ n h v ự c n h ư : d ư ợ c phẩm, mỹ phẩm, thực phẩm, dệt và các ngành công nghiệp khác. Trong công nghệ c h ế b iế n th ự c p h ẩ m ă n liề n từ n g u y ê n l iệ u r o n g s ụ n c ó th ể g iú p c h ú n g ta c ó n h iề u mặt hàng mới có thể xuất khẩu, đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm từ rong biển. Mặt khác, Việt Nam có khí hậu nhiệt đới nóng, ẩm mưa nhiều nên rất thuận lợi cho việc trồng trọt rau quả như: xoài, nhãn, chôm chôm, cà chua, dưa hấu,… Trong đó dưa hấu là loại quả có giá trị dinh dưỡng và giá trị sử dụng cao. Trong thành phần dưa hấu có chứa đường, acid, chất khoáng, vitamin,…Tuy nhiên, vào mùa vụ thì sản lượng dưa hấu rất lớn nên đã xảy ra hiện tượng thừa ứ, dập úng làm dưa hấu dễ bị hư hỏng trong quá trình bảo quản. Do vậy vấn đề hiện nay là phải tạo ra nhiều sản phẩm khác nhau để tận dụng được nguồn nguyên liệu dồi dào đó. -2- Với xu thế đó hiện nay trên thị trường xuất hiện rất nhiều các sản đồ hộp có nguồn gốc từ dưa hấu như là nước giải khát, coctail…Bên cạnh đó, hiện nay đồ hộp là một nguồn thực phẩm đang ngày càng được ứng dụng rộng rãi. Để góp phần làm phong phú thêm cho các sản phẩm đồ hộp rau quả nói chung và đồ hộp mứt nói riêng việc nghiên cứu sản phẩm mứt nhuyễn từ dưa hấu là một vấn đề cần thiết. Được sự đồng ý của thầy Đỗ Văn Ninh em đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chiết rút carrageenan từ rong sụn và thử nghiệm ứng dụng trong sản xuất sản phẩm mứt dưa hấu nhuyễn”. D o b ư ớ c đ ầ u là m q u e n v ớ i c ô n g tá c n g h iê n c ứ u n h ằ m v ậ n d ụ n g k iế n th ứ c đ ã h ọ c v à o th ự c h à n h , n ă n g lự c v à th ờ i g ia n c ó h ạ n n ê n e m k h ô n g th ể tr á n h k h ỏ i n h ữ n g thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn sinh viên để đề tài của em được hoàn thiện hơn. E m x in c h â n th à n h c ả m ơ n ! Nha Trang, tháng 07 năm 2009. S in h v iê n th ự c h iệ n N guyễn Thị N guyệt -3- CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN A. TỔNG QUAN VỀ RONG SỤN VÀ CARRAGEENAN. 1.1.TỔNG QUAN VỀ RONG SỤN. Với chiều dài bờ biển hơn 3200 km, khí hậu thuận lợi đã tạo cho nước ta một tiềm năng to lớn để phát triển ngành Thủy Sản. Đặc biệt với một hệ sinh thái rong biển đa dạng tồn tại và phát triển ở ven bờ thì đây là một nguồn tài nguyên phong phú để phát triển ngành công nghiệp rong biển, một ngành có vị trí quan trọng trong ngành kinh tế biển Việt Nam. C ù n g v ớ i c á c l o ạ i r o n g n h ư r o n g n â u , r o n g c â u c h ỉ v à n g … th ì h iệ n n a y nguồn rong sụn cũng đang được trồng phổ biến ở nước ta, đay là loại rong mới đ ư ợ c đ ư a v à o tr ồ n g ở n ư ớ c ta từ n ă m 1 9 9 3 . C á c c ô n g tr ìn h n g h i ê n c ứ u v ề s in h th á i c ủ a r o n g s ụ n đ ã k h ẳ n g đ ị n h : r o n g s ụ n h o à n t o à n c ó k h ả n ă n g s in h t r ư ở n g v à p h á t triển tốt ở mặt nước ven biển Việt Nam, trong các đầm, vịnh nhiều san hô, bãi ngang, ao, hồ lặng gió và nhất là ở các tỉnh NamTrung Bộ. 1.1.1.Đặc tính sinh học của rong sụn. R o n g s ụ n ( K a p p a p h y c u s a lv a r e jii) Đối tượng của đề tài là rong sụn Kappaphycus alvarejii (Doty): loài rong b iể n n h iệ t đ ớ i g ầ n đ â y m ớ i đ ư ợ c tr ồ n g th à n h c ô n g v à o v ù n g b iể n n ư ớ c ta . R o n g s ụ n th u ộ c n g à n h h ồ n g tả o R h o d o p h y ta , b ộ G ig a r tin a le s , h ọ S o lie r ia c e a e , g iố n g K a p p a p h y c u s , lo à i K a p p a p h y c u s a lv a r e jii. Đ â y là lo ạ i c â y s in h s ả n v ô tín h tự n ả y -4- mầm, chồi hình thành cây mới, ưa mặn chỉ sinh trưởng và phát triển tốt ở những v ù n g c ó đ ộ m ặ n c a o ( 2 8 - 3 0 % ) , n h iệ t đ ộ từ 2 5 - 2 8 0 C , n ư ớ c g ià u c á c m u ố i d in h d ư ỡ n g (Amon, Nitrat, Phophat…), cường độ ánh sáng thích hợp nhất từ 30.000 - 50.000 lu x . S ự lư u c h u y ể n v à tr a o đ ổ i n ư ớ c th ư ờ n g x u y ê n đ ó n g v a i tr ò v ô c ù n g q u a n tr ọ n g cho sự phát triển của cây rong tránh các bệnh thường gặp khi điều kiện môi trường b ấ t lợ i. L o à i r o n g n à y c ó tố c đ ộ p h á t tr iể n r ấ t n h a n h tr o n h n h ữ n g đ iề u k iệ n th íc h hợp: từ một bụi trồng ban đầu có trọng lượng khoảng 100g sau 3 tháng có thể tăng tr ư ở n g th à n h b ụ i r o n g c ó tr ọ n g lư ợ n g k h o ả n g 1 4 - 1 6 k g , th ờ i g ia n th u h o ạ c h n g ắ n từ 2-2,5 tháng. Hiện nay rong sụn đang là đối tượng được nhiều người dân quan tâm vì điều kiện nuôi trồng dễ, ít mắc bệnh, thu nhập tương đối cao, thời gian thu hoạch ngắn, ngư dân có thể kết hợp trồng rong với việc nuôi trồng một số loài thủy sản mà không ảnh hưởng gì đến cây rong. 1.1.2.Thành phần hóa học của rong sụn. R o n g s ụ n s a u k h i th u h o ạ c h đ ư ợ c r ử a b ằ n g n ư ớ c n g ọ t v à đ e m đ i p h ơ i n ắ n g đ ế n đ ộ ẩ m k h o ả n g 2 0 % đ e m p h â n t íc h th à n h p h ầ n h ó a h ọ c t h u đ ư ợ c k ế t q u ả ở b ả n g 1. 1 s au: Bảng 1.1: Thành phần của rong sụn.[3] S TT Thành phần H à m lư ợ n g Đơn vị tính 1 P r o te in 2, 42 % 2 Đ ư ờ n g tổ n g 0, 03 % 3 C e llu lo s e 4, 04 % 4 Ẩm 19, 65 % 5 T r o tổ n g 20, 06 % 6 C a rra g e e n a n 40, 07 % 7 K 2, 28 % 8 Na 2, 49 % -5- 9 Ca 0, 361 % 10 Fe 0, 0411 pp m 11 Cu 2, 312 % 12 S tổ n g 2, 613 % 13 SO42- 8, 0814 pp m 14 I 23 % 15 Cl 6, 8716 % 16 Hg 0, 0118 % 17 As 0, 0219 % 18 Pb 0, 752 % 19 Cd 1, 13 % 20 Sb 5, 0817 % T r o n g r o n g s ụ n h à m lư ợ n g p r o te in tổ n g đ ạ t k h o ả n g 3 % tr ọ n g lư ợ n g c h ấ t k h ô , c ó th ể n ó i l à th ấ p s o v ớ i c á c th à n h p h ầ n k h á c c o tr o n g r o n g c ũ n g n h ư s o v ớ i c á c lo ạ i đậu nhưng vẫn cao hơn một số loại rau quả khác. Tuy nhiên trong thành phần protein có chứa 11 acid amin với hàm lượng khá cao trong đó có 5 loại acid amin k h ô n g th a y th ế . D o đ ó p r o te in tr o n g r o n g s ụ n c ó g iá tr ị k in h tế k h á c a o , k ế t q u ả x á c định ở bảng 1.2: -6- Bảng 1.2: Hàm lượng các acid amin xác định được trong protein của r o n g sụ n . [3 ] STT Acid amin không thay th ế H àm STT Acid amin thay thế lư ợ n g ( % ) H àm lư ợ n g ( % ) 1 L e u c in 0, 08 6 A la n in 0, 14 2 M e th io n in 0, 07 7 Glutamin 0, 28 3 P h e n y la la n in 0, 023 8 G ly c in 0, 13 4 V a lin 0, 07 9 P r o lin 0, 23 5 T r ip to p h a n 0, 082 10 S e r in 0, 11 11 T y r o s in 0, 88 Rong sụn có chứa lượng tro rất đáng kể nhưng khi được xử lý chế biến thành th ự c p h ẩ m t h ì h à m lư ợ n g tr o c ò n lạ i s o v ớ i l ú c c h ư a x ử lý là 6 /1 0 h a y đ ạ t k h o ả n g 1 6 % tr ọ n g lư ợ n g k h ô , n h ư v ậ y h à m lư ợ n g k h o á n g b á m ở lớ p tế b à o b ê n n g o à i đ ã giảm đi nhiều. Mặc dù vậy rong sụn vẫn chứa hàm lượng khoáng rất cao ở bên trong tế bào, bao gồm các khoáng vi lượng như: Fe, Cu, Ca, Na, I, … trong đó I, Fe, Cu có hàm lượng cao nhất. Bên cạnh đó trong rong nguyên liệu vẫn tồn tại một số kim loại nặng như: Hg, As, Pb, Cd, Sb với tỷ lệ vừa phải vẫn nằm trong giới hạn c h o p h é p . T r ư ớ c k h i c h ế b iế n c ầ n x ử lý r o n g n g u y ê n liệ u th íc h h ợ p v à k h i c h ế b iế n th à n h th ự c p h ẩ m t h ì h à m lư ợ n g ẩ m tă n g c a o ( 8 0 - 9 0 % ) k h i đ ó h à m lư ợ n g c á c k i m loại nặng giảm. Bởi vì các kim loại nặng không giữ chức năng sinh lý nào trong tế bào, chúng không có trong tế bào mà chỉ nhiễm vào tế bào rong biển qua quá trình tr a o đ ổ i c h ấ t v à tồ n t ạ i ở l ớ p b iể u b ì b ê n n g o à i. D o v ậ y c ó th ể n ó i r o n g s ụ n là n g u y ê n liệ u g ià u k h o á n g v à k h ô n g đ ộ c h ạ i đ ố i v ớ i c ơ th ể . Đ ặ c b iệ t th à n h p h ầ n c h ín h tr o n g r o n g s ụ n là c a r r a g e e n a n h à m lư ợ n g c h iế m k h o ả n g 4 0 % k h ố i lư ợ n g r o n g , tr o n g đ ó lo ạ i c a r r a g e e n a n t a n c h iế m k h o ả n g 3 3 % v à -7- không tan chiếm khoảng 7%. Carrageenan là một loại polysacarid được liên kết bởi các phân đoạn kapa(k), iota(i), Mu(µ ), Nu(υ). C a r r a g e e n a n c h iế t r ú t từ r o n g s ụ n th u ộ c lo ạ i k a p a - C a r r a g e e n a n v ì đ a p h ầ n phân đoạn của mạch polysacarid có tính nhũ hóa, có tính kết nối, ổn định, đông kết và tạo sức đông bề mặt tốt. Do đó carrageenan được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩ n h v ự c . T r o n g th ự c p h ẩ m c a r r a g e e n a n k h ô n g tạ o r a n ă n g lư ợ n g đ á n g k ể c h o c ơ th ể v ì k h ô n g t h ủ y p h â n h o à n to à n th à n h đ ư ờ n g đ ơ n , s in h n ă n g lư ợ n g n h ư n g lạ i c ầ n th i ế t cho cơ thể, bởi nó cung cấp một lượng vi khoáng đáng kể đồng thời giúp cơ thể bài tiết được các chất độc, chữa bệnh mãn tính. Tuy nhiên mức độ hấp thụ carrageenan còn tùy thuộc vào loại carrageenan (λ, i, µ , υ). Nhờ những tính ưu việt trên mà cần đẩy mạnh công nghệ chế biến rong biển th à n h th ự c p h ẩ m là m t h ứ c ă n q u e n t h u ộ c tr o n g k h ẩ u p h ầ n ă n h à n g n g à y c ủ a n g ư ờ i d â n . B ê n c ạ n h đ ó p h ả i p h á t tr iể n c ô n g n g h iệ p s ả n x u ấ t c a r r a g e e n a n đ ể là m p h ụ liệ u cho các ngành công nghiệp khác như: thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, dệt, nhuộm, polymer, phim ảnh… 1.2.TỔNG QUAN VỀ CARRAGEENAN. 1.2.1.Lịch sử phát triển. C a r r a g e e n a n đ ã đ ư ợ c b iế t đ ế n từ r ấ t lâ u đ ờ i ở c á c n ư ớ c p h ư ơ n g t â y . V à o những năm 1842-1862, các nhà khoa học như: Schimdt, Stantord… đã phát hiện ra carrageenan có trong một loài tảo đỏ có tên là Chondrus Cripus và loài Iihmoss thuộc họ Rhodophyceae, nhưng những khám phá của họ còn thô sơ, chưa được xác đ ị n h đ ư ợ c n h ữ n g t ín h c h ấ t, th à n h p h ầ n c ũ n g n h ư đ ặ c đ iể m c ủ a n ó . M ã i c h o đ ế n n h ữ n g n ă m k h i c h i ế n tr a n h th ế g iớ i t h ứ n h ấ t b ù n g n ổ , v iệ c c h iế t x u ấ t g e la tin đ ể p h ụ c v ụ q u â n đ ộ i tr ở n ê n c ầ p th iế t. D o đ ó c ầ n p h ả i c ó c h ấ t th a y th ế , r ấ t n h iề u c á c c u ộ c n g h iê n c ứ u đ ã đ ư ợ c tiế n h à n h đ ể g iả i đ á p c á c v ấ n đ ề n à y v à c u ố i c ù n g h ọ đ ã tìm được một chất có tính chất rất giống với gelatin đó là carrageenan. Vì c a r r a g e e n a n g ầ n g iố n g v ớ i g e la t in n ê n đ ã đ ư ợ c S ta n to r d g ọ i tê n lầ n đ ầ u tiê n c h o g e la tin c ó n g u ồ n g ố c từ r o n g đ ỏ n à y là c a r r a g e e n a n ( 1 8 6 2 ) . N h ư n g s a u đ ó từ c a r r a g e e n a n đ ã đ ư ợ c d ù n g s o n g s o n g v à p h ổ c ậ p h ơ n s o v ớ i tê n g ọ i c a r r a g e e n a n , -8- tên carrageenan hay carrageenin hay carrageenan-Irish moss ( là của một thị trấn ven biển Irish thuộc Carrageen). C ù n g v ớ i s ự tiế n b ộ v ể k ỹ th u ậ t c ũ n g n h ư th iế t b ị h iệ n đ ạ i, n g à y n a y c h ú n g ta đã khám phá ra những điều hữu ích mà carrageenan đã mang lại. 1.2.2. Phân loại và cấu tạo của Carrageenan Carrageenan là một loại colloid thuộc nhóm phycocolloid có cấu trúc chung là một polyme mạch thẳng với liên kết luân phiên của β-D-galactopyranora qua liên kết 1,3 và α-D-galactopyranora qua liên kết 1,4. Các liên kết ở vị trí số 3 xuất hiên ở c á c g ố c c ó 2 v à 4 s u n p h a t h o ặ c k h ô n g c ó s u n p h a t tr o n g liê n k ế t ở v ị tr í s ố 4 ở c á c gốc có sunphat, gốc 2,6 disunphat, gốc 2,6 anhydrit và 3,6 anhydrit-2-sunphat. S u n p h a t h ó a ở v ị tr í s ố 3 k h ô n g b a o g iờ c ó . Carrageenan tạo thành chủ yếu nhờ các mạch poly D-galactoza bị sunphat h ó a c ó p h â n tử lư ợ n g t ừ 5 0 0 - 7 0 0 đ v C k ế t h ợ p v ớ i n h a u b ằ n g liê n k ế t β - 1 , 4 v à C - 1 , 3 lu â n p h iê n n h a u . H ợ p p h ầ n c ấ u tạ o c ủ a c a r r a e e n a n g ồ m c ó D - g a la c to z a ( 1 7 - 3 1 % ) c ò n L - g a la c t o z a c h iế m lư ợ n g n h ỏ . N g o à i r a th à n h p h ầ n c ủ a c a r r a g e e n a n c ò n c ó H2SO4, Ca2+, và 3,6 anhydro-D-galactoza. Dạng tồn tại trong tế bào rong đỏ của carageenan luôn được gắn với Ca2+, K+, Na+ như: R-(OSO3)Ca, hoặc R-OSO3Na, hoặc R-OSO3K (trong đó R là gốc cacbuahydro). Trong các công trình ban đầu thủy p h â n c a r r a g e e n a n c h o th ấ y c ó h a i p h â n đ o ạ n là k a p p a - c a r r a g e e n a n v à la m d a c a r r a g e e n a n . K a p p a đ ư ợ c đ ị n h n g h ĩ a là p h â n đ o ạ n k ế t tủ a tr o n g d u n g d ị c h K C l trong khi lampa là phân đoạn tan trong dung dịch này.Về cấu trúc hóa học gần một nửa gốc đường trong kappa là 3,6-anhydro-D-galactose trong khi lamda chứa ít hoặc không chứa gốc đường này. M ộ t lư ợ n g lớ n c á c c ô n g tr ìn h n g h iê n c ứ u tr o n g h a i th ậ p n iê n 6 0 v à 7 0 c h o th ấ y c a r r a g e e n a n c ó n h iề u c ấ u tr ú c k h á c n h a u v à đ ư ợ c đ ị n h n g h ĩ a t h e o c á c th u ậ t n g ữ hóa học. Người ta phân carrageenan ra làm các loại là mu, kappa, nu, iota, lampa, th e ta v à x i. C á c lo ạ i n à y c h ỉ k h á c n h a u ở m ứ c đ ộ s u n p h a t h ó a , v ị tr í s u n p h a t h ó a , mức độ dehydrate hóa. -9- T h ị tr ư ờ n g th ế g iớ i c h ủ y ế u c ó 3 c h ủ n g lo ạ i c a r r a g e e n a n là k a p p a carrageenan, lampa-carrageenan và iota-carrageenan, trong đó kappa-carrageenan chiếm thị phần lớn nhất (80%). 1.2.2.1.Kappa-carrageenan: Kappa-carrageenan là một loại polymer mạch ngắn xen kẽ giữa D-galactose4-sunphat (Gal S) và 3,6-anhydro-D_galactose(Gal A). Cấu trúc phân kappacarrageenan là một vong xoắn kép bậc 3. - OSO2 O O O O O O OH k -c a rra g e e n a n n 1.2.2.2.Iota- carrageenan C ũ n g g iố n g n h a u k a p p a - c a r r a g e e n a n n h ư n g g ố c 3 , 6 - A n h y d r o - g a la c t o s e lạ i ở vị trí cacbon thứ 2. Iota-carrageenan là carrageenan có nhóm SO42- nhiều nhất trong mạch phân tử, cấu trúc là vòng xoắn kép bậc, gel iota-carrageenan có tính đàn hồi và mềm hơn s o v ớ i k a p p a -c a rra g e e n a n . - OSO2 O CH2OH O O O O O OSO3i – c a rra g e e n a n n - 10 - 1.2.2.3.Lamda-carrageenan Trong mạch phân tử, các đơn vị mônmeric được xen kẽ với nhau, các đơn vị gồm D-galactose-2-sunphat(1,3) và D-galactose-2.6-disunphat(1,4). OH OSO3- CH2OH O CH2O O O O OSO3- OH n λ- c a r r a g e e n a n C á c p h â n đ o ạ n n à y c ó tín h đ a p h â n tá n n h ư n g c h ú n g k h á c n h a u v ề th à n h phần eter sulphat và gốc quay quang. Lamda-carrageennan có khối lượng phân tử cao và mạch dài hơn kappa-carrageenan. Thành phần của phân đoạn này cũng phụ thuộc vào chế độ xử lý, nấu chiết và loại rong nguyên liệu. Ở k - c a r r a g e e n a n v à i- c a r r a g e e n a n c á c g ố c D - g a la c to s e c ó h ìn h th ể 4 C . 1 , c ò n gốc 3,6-Anhydro-D-galactose có hình thể 4C.1. Các carageenan khác nhau về mức độ sulphat hóa, kappa-carrageenan thường được sulphat hóa một phần ở nhóm OH c ủ a C 6 c ủ a g ố c D - g a la c to s e v à n h ó m O H c ủ a C 2 ở c ả 2 g ố c . T r o n g đ ó i- c a r r a g e e n a n th ì n h ó m O H c ủ a g ố c a n h y d r o g a la c to s e lu ô n lu ô n đ ư ợ c s u lp h a t h ó a v à c h ỉ c ó 1 0 % gốc galactose luôn được hóa ở C2 và C6 còn gốc kia chỉ một phần ở vị trí C2. Mạch polysaccharide của các carrageenan có cấu trúc xoắn kép mỗi vòng c ủ a x o ắ n đ ơ n d o 3 g ố c d is a c c h a r id e tạ o n ê n . Ở tr o n g i- c a r r a g e e n a n c á c g ố c monosaccharide của một xoắn này được phân bố ở giữa các gốc xoắn thứ hai. Vì có s ự p h â n b ố tư ơ n g h ỗ c ủ a c á c p h â n tử v ố n đ ã c ó c ấ u tr ú c b â c 2 n ê n c ó th ể n ó i c a r r a g e e n a n c ó c ấ u tr ú c b ậ c 3 . C ấ u tr ú c b ậ c 3 đ ư ợ c ổ n đ ị n h n h ờ c á c liê n k ế t h y d r o giữa oxy của C6 của gốc galactose của mạch này và gốc tương tự ở một mạch khác. T r o n g d u n g d ị c h c á c x o ắ n k é p c ó th ể liê n h ợ p v ớ i n h a u đ ể tạ o th à n h c ấ u tr ú c b ậ c 4 . - 11 - C ấ u tr ú c b a c h iề u n h ư th ế là c ơ s ở đ ể tạ o th à n h g e l k h i là m n g u ộ i t r o n g d ị c h n ư ớ c c ủ a c a rra g e e n a n . Tỷ lệ các nhóm SO42- ở carrageenan khá cao nên làm cho các polymer ở d ạ n g a n io n n à y p h ả n ứ n g v ớ i c á c p h â n tử p r o t e in tíc h đ iệ n d ư ơ n g d o đ ó là m c h o đ ộ nhớt của dung dịch tăng lên. Khi có mặt của ion K+ thì các carrageenan sẽ tạo gel giống như gel của agar. C a r r a g e e n a n đ ư ợ c c h ia là m h a i n h ó m c h ín h : Nhóm 1: Chứa mọi loại mu, nu, kappa, iota và các dẫn xuất lai của chúng. Các carrageenan này tạo gel với ion K+ hoặc có thể xử lý kiềm để có tính chất tạo gel. Nhóm 2: Chứa các loại lamda, xi, thera, và các dẫn xuất lai giữa chúng, nhóm này không có khả năng tạo gel ngay cả trước và sau xủ lý kiềm. C a r r a g e e n a n c ó tín h c h ấ t tạ o g e l đ ô n g g iố n g n h ư a g a r n h ư n g s ứ c đ ô n g k é m hơn bởi lực đẩy tĩnh điện của các nhóm SO3-. Tuy nhiên trong môi trường có canxi thì sức đông tăng lên rất lớn (800 – 1000g/cm2) do đó sự tạo thành cầu nối liên kết canxisulphat giữa các phân tử carrageenan trong dung dịch.
- Xem thêm -