Phụ gia làm dày – làm đặc Alginate, các tính chất và ứng dụng trong thực phẩm

Alginate là một loại phụ gia thực phẩm trong nhóm phụ gia hỗ trợ tạo cấu trúc cho sản phẩm, biểu thị qua độ nhớt của nó. Ngày nay, nó được ứng dụng khá nhiều trong các sản phẩm thực phẩm nhờ những đặc tính hay. Hãy cùng Foodnk tìm hiểu loại phụ gia này qua bài viết sau nhé!

Nguồn gốc và cấu tạo của alginate

Nguồn gốc

• Alginate có trong tất cả các loại tảo nâu (Phaeophyceae), là thành phần chính của thành tế bào. Nguồn thu nhận chính trong công nghiệp là từ tảo bẹ lớn.
• Acid alginic được tách ra từ tảo nâu dưới dạng natri alginate.
• Alginate thường dược chiết bằng kiềm, sau đó được kết tủa bằng acid hay muối Calcium. Sau đó trung hoà bằng kiềm hoặc các bazo khác nhau để tạo ra những loại tương ứng mà ta muốn có: natri algilnate, amon algilnate, canxi algilnate hoặc trietanolanin algilnate.

Cấu tạo

• Axit alginic được Standford phát hiện ra vào năm 1881.
• Chiết suất từ tảo nâu dưới dạng natri alginate có M ~ 20.000 – 60.000
• Cấu tạo hóa học của axit alginic gồm 2 phần: β-D-mannuronic và α-L-guluronic liên kết với nhau bằng liên kết 1,4-glucoside.

•  Các axit alginic ít tan trong nước (giống các polysaccaride) nên chúng thường được chế biến dưới dạng alginate của Na, K, amoni, Mg, Ca, propylen glycol.

Khả năng tạo nhớt

• Khi hòa tan vào nước, chúng dễ tạo dung dịch nhớt.
• Độ nhớt phụ thuộc chiều dài phân tử và nhiệt độ.
• Một số trường hợp độ nhớt có thể tăng do sự có mặt của cơ chất (tạo liên kết chéo trong phân tử)

Sự tạo gel của Alginate

• Trong điều kiện ở nhiệt độ cao (trạng thái sôi) và khi làm nguội trở lại sẽ tạo gel.
• Thường chúng tạo gel với Ca²⁺

Kĩ thuật tạo gel

• Các alginate có khả năng tạo gel khi có mặt Ca²⁺ và axit.
• Có thể tạo gel ở pH < 4, thường dùng kết hợp với pectin.
• Ca²⁺ có vai trò như cầu nối nên gel này không thuận nghịch với nhiệt và ít đàn hồi.
• Alginate hoặc hỗn hợp chứa alginate được nhúng hoặc phun dung dịch Ca²⁺.
• Phương pháp thích hợp tạo sản phẩm mỏng, kích thước nhỏ như tạo màng bao.

Phương pháp làm lạnh: alginate được hòa tan trong nước với Ca²⁺ và các chất tạo phức. Gia nhiệt đến nhiệt độ cao, để nguội đến khi gel Ca ổn định nhiệt. Gel có thể tạo thành ở 50^oC nhưng cấu trúc lại mềm.

Tính chất vật lý và hoá học của alginate

Ở dạng muối, loại phụ gia thực phẩm này tan trong nước, độ nhớt của dung dịch thu được phụ thuộc vào trọng phân tử và lượng ion trong muối. Khác với agar, dung dịch của nó không đông lại ngay cả khi làm lạnh đông. Việc lạnh đông và làm tan giá dung dịch Na -algilnate khi có mặt ion Ca²⁺có thể làm tăng độ nhớt của dung dịch.

Khi thêm acid hay ion Ca²⁺ dung dịch Na-algilnate có thể tạo thành gel, màng hay sợi nhờ các tương tác tĩnh điện qua cầu calcium khi ở nhiệt độ phòng pH từ 4 đến 10. Phụ thuộc vào nồng độ calcium, gel tạo ra có thể thuận nghịch (khi nồng độ Ca²⁺ thấp) hay không thuận nghịch và ít đàn hồi (khi nồng độ Ca²⁺ cao). Tham gia tạo gel trong trường hợp này, các tương tác tĩnh điện (qua cầu canxi) có vai trò quan trọng. Có lẽ vì thế các gel này không thuận nghịch với nhiệt và ít đàn hồi.

Các màng algilnate rất đàn hồi, rất bền, chịu dầu và không dính bết. Có thể tạo màng alginate bằng các phương pháp sau:

• Cho bốc hơi một lớp dung dịch alginate hòa tan trên một bề mặt phẳng.
• Dùng chất kết tủa thích hợp để xử lý màng từ alginate hòa tan.
• Tách ammoniac ra khỏi màng của dung dịch kẽm alginate, nhôm alginate, đồng alginate hoặc bạc alginate hòa tan trong ammoniac dư.

Các algilnate tích điện âm nên có thể tạo keo tụ với các chất tích điện dương. Nó hấp thụ nước rất tốt, có thể hấp thụ hơn 200 lần khối lượng phân tử của mình.

FOODNK