Nghiên cứu ứng dụng Carrageenan từ rong đỏ Eucheuma gelatinae làm phụ gia chế biến thực phẩm

T¹p chÝ Hãa häc, T. 45 (6A), Tr. 146 - 149, 2007<br /> <br /> <br /> Nghiªn cøu øng dông Carrageenan tõ rong §á<br /> Eucheuma gelatinae lµm phô gia chÕ biÕn thùc phÈm<br /> §Õn Tßa so¹n 15-11-2007<br /> Vò ngäc Ban , TrÇn Nho Bèn1, Ph¹m Hång H¶i2, TrÇn §×nh To¹i2<br /> 1<br /> <br /> 1<br /> Khoa hãa häc, §HKHTN, §HQG H% Néi;<br /> 2<br /> ViÖn Khoa häc & C«ng nghÖ ViÖt Nam<br /> <br /> SUMMARY<br /> Carrageenan is used widely in the food industry. The use depends on their character. That is<br /> very important to determine its physico-bio-chemical properties, especially, safe properties for<br /> food industry. On the base of carrageenan properties as: gel formation, interaction with protein<br /> and other polysacchasides, we have carried out researching the carrageenan in processing of<br /> lean meat pie. The obtained results have showed that the carrageenan has raised the<br /> steadfastness and the elasticity of the lean meat pie. The optimum carrageenan concentration for<br /> pie processing has been calculated 0.5%. These data allowed concluding that, the carrageenan<br /> would be an effective additive for the food processing.<br /> <br /> <br /> I - Kh¸i qu¸t vÒ Carageenan Hång v©n Eucheuma gelatinae, rong Sôn<br /> Kappaphycus alvarezii (cßn cã tªn kh¸c l<br /> Carrageenan l sunfat galactan, polyxacarit Eucheuma cottonii) [4].<br /> cña galactose cã c¸c nhãm sunfat ®$îc g¾n v o C¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu chiÕt, t¸ch v tÝnh<br /> m¹ch chÝnh ë nh÷ng vÞ trÝ v sè l$îng kh¸c chÊt, ®Æc biÖt l c¸c d¹ng phæ NMR v phæ IR<br /> nhau. Mçi carrageenan, phô thuéc v o l$îng cña carrageenan tõ rong Hång v©n Eucheuma<br /> sunfat trong cÊu tróc, cã ký hiÖu riªng. ThÝ dô: gelatinae [5, 6] cho thÊy, polyxacarit n y ®$îc<br /> Lambda( )-carrageenan (35% sunfat), x¸c ®Þnh l -carrageenan, cã cÊu tróc ho¸ häc<br /> Kappa( )-carrageenan (25% sunfat), Iota ( )- nh$ h×nh 1.<br /> carrageenan (32% sulphate) [1].<br /> Carrageenan tõ rong Hång v©n Eucheuma<br /> Trong rÊt nhiÒu tÝnh chÊt cña carrageenan, gelatinae l mét s¶n phÈm l nh tÝnh, kh«ng g©y<br /> tÝnh chÊt quan träng ®Æc tr$ng cho tÊt c¶ c¸c ®éc, kh«ng cã ho¹t tÝnh kh¸ng vi sinh vËt kiÓm<br /> chÊt t¹o gel còng nh$ c¸c chÊt kh«ng t¹o gel l ®Þnh ngo¹i trõ chñng P. aeruginosa thuéc nhãm<br /> ph¶n øng víi protein [2]. Cã lÏ, tÝnh chÊt n y ®R vi khuÈn Gr (-). §iÒu n y chøng tá s¶n phÈm<br /> t¹o cho cã ho¹t tÝnh sinh häc chèng virus [3]. carrageenan cã thÓ øng dông l m phô gia chÕ<br /> T¹i vïng biÓn ViÖt Nam cã h¬n 800 lo i biÕn thùc phÈm m kh«ng g©y ®éc h¹i [7].<br /> rong biÓn thuéc tÊt c¶ c¸c bé cña c¸c ng nh<br /> ®Ó tiÕp tôc v ph¸t huy c¸c kÕt qu¶ nghiªn<br /> rong ®R ®$îc c«ng bè trªn thÕ giíi, trong sè ®ã<br /> cøu trªn, ®Æc biÖt øng dông ho¹t tÝnh sinh häc,<br /> cã gÇn 40 lo i rong ®á chøa carrageenan víi v trªn c¬ së ph©n tÝch tØ mØ c¸c tÝnh chÊt cña<br /> h m l$îng cao. §ã l c¸c lo i thuéc chi rong carrageenan, chóng t«i hy väng cã thÓ sö dông<br /> ®«ng Hypnea, rong C¹o Gigartina, rong Ch¹c carrageenan l m chÊt b¶o qu¶n cã hiÖu qu¶, l m<br /> Gymnogongrus, rong Thun thót Catenella, rong t¨ng chÊt l$îng thùc phÈm.<br /> <br /> 146<br />  H×nh 1: Kappa - carrageenan tõ rong Hång v©n Eucheuma gelatinae<br /> <br /> II - Nguyªn liÖu, ph.¬ng ph¸p KÕt qu¶ thùc nghiÖm ®$îc xö lý theo<br /> nghiªn cøu ph$¬ng ph¸p b×nh ph$¬ng cùc tiÓu trªn m¸y<br /> tÝnh ®Ó t×m ph$¬ng tr×nh håi quy m« t¶ sù<br /> 1. Nguyªn liÖu t$¬ng hîp c¸c kÕt qu¶ thùc nghiÖm nhËn<br /> ®$îc so víi tÝnh to¸n. Ph©n tÝch thèng kª<br /> Carrageenan do chóng t«i chiÕt ®$îc tõ rong ®$îc thùc hiÖn theo c¸c tiªu chuÈn Student<br /> Hång V©n Eucheuma gelatinae thuéc ng nh v Fisher [8].<br /> rong ®á (Rhodophyta) vïng biÓn ViÖt Nam [7].<br /> 2. Ph ¬ng ph¸p nghiªn cøu: III - KÕt qu¶ nghiªn cøu<br /> <br /> a) PhA¬ng ph¸p ®o ®é cøng v% dÎo cña giß 1. Kh¶o s¸t ®é cøng v dÎo cña giß ® îc chÕ<br /> §é cøng v dÎo cña c¸c mÉu giß ®Æc biÕn khi cã phô gia carrageenan<br /> tr$ng bëi lùc nÐn däc y v lùc nÐn ngang z Carrageenan ®R ®$îc sö dông l m chÊt phô<br /> (®Òu cã ®¬n vÞ l N) ®$îc x¸c ®Þnh t¹i gia chÕ biÕn giß lôa. C¸c thÝ nghiÖm ®$îc tiÕn<br /> Phßng thÝ nghiÖm cña Tæng côc Tiªu chuÈn h nh ®èi víi 10 mÉu giß khèi l$îng mçi mÉu l<br /> - §o l$êng – ChÊt l$îng trªn m¸y kÐo nÐn 1kg, trong ®ã 9 mÉu sö dông chÊt b¶o qu¶n l<br /> v¹n n¨ng Instron (Mü) víi tèc ®é nÐn Ðp Carrageenan ë nång ®é x tõ 0,05 ®Õn 1,25% v 1<br /> 15mm/phót. C¸c mÉu ®Ó ®o ®$îc chuÈn bÞ ë mÉu sö dông chÊt b¶o qu¶n l h n the ë nång ®é<br /> d¹ng h×nh trô víi chiÒu cao mÉu 6,5 cm v 0,5% l m ®èi chøng. C¸c kÕt qu¶ kh¶o s¸t ®é<br /> ®$êng kÝnh 9,5 cm. cøng v dÎo cña giß ®$îc tr×nh b y trong b¶ng<br /> b) Xö lý sè liÖu t×m phA¬ng tr×nh håi quy 1.<br /> <br /> B¶ng 1: C¸c kÕt qu¶ tÝnh to¸n v thùc nghiÖm c¸c th«ng sè ®é cøng<br /> v dÎo cña giß ®$îc chÕ biÕn khi sö dông chÊt phô gia carrageenan<br /> <br /> STT X, % Lùc nÐn däc y, N y Lùc nÐn ngang z, N z<br /> 1 0,05 181 187,3 110 122,1<br /> 2 0,075 197 195,1 120 123,9<br /> 3 0,1 210 202,7 137,7 125,7<br /> 4 0,25 250 243,7 144,5 135,3<br /> 5 0,5 266 294,7 146 147,1<br /> 6 0,6 320 309,1 149 150,3<br /> 7 0,75 330 324,3 150 153,7<br /> 8 1,0 341 332,1 154 155,2<br /> 9 1,25 313 318,8 153 151,5<br /> <br /> 147<br /> Qua nh÷ng kÕt qu¶ trong b¶ng 1 cho thÊy chÊt phô gia carrageenan víi nång ®é 0,5% cã t¸c dông<br /> t¨ng ®é cøng v dÎo cña giß lôa t$¬ng ®$¬ng khi dïng chÊt phô gia h n the ë nång ®é ®èi chøng<br /> 0,5%.<br /> 2. Xö lý sè liÖu t×m ph ¬ng tr×nh håi quy vÒ ®é cøng v dÎo cña giß<br /> KÕt qu¶ tiÕn h nh xö lý sè liÖu t×m ph$¬ng tr×nh håi quy m« t¶ quan hÖ y = f(x) v z<br /> = (x) b»ng ph$¬ng ph¸p b×nh ph$¬ng cùc tiÓu cho thÊy thÊy r»ng hai quan hÖ n y còng cã<br /> d¹ng mét parabol nh$ ph$¬ng tr×nh tæng qu¸t (1).<br /> VÝ dô: y = f ( x ) = bo + b1 x + b2 x 2 (1)<br /> C¸c hÖ sè b0, b1, b2 sÏ ®$îc tÝnh theo ph$¬ng tr×nh b×nh ph$¬ng cùc tiÓu.<br /> n 2<br /> <br /> = [ y1 = f (x1 , b0 , b1 , b2 )] = min (2)<br /> i 1<br /> tøc l ®iÒu kiÖn cÇn ®Ó (b0, b1, b2) cã gi¸ trÞ cùc tiÓu.<br /> Tõ biÓu thøc (2) v sau khi biÕn ®æi ta ®$îc hÖ ph$¬ng tr×nh chuÈn.<br /> n n n<br /> b0 n + b1 x i + b2 xi2 = y1<br /> i =1 i =1 i =1<br /> n n n<br /> b0 xi + b1 xi2 + b2 xi3 = xi y i (3)<br /> i =1 i =1 i =1<br /> n n n n<br /> b0 xi2 + b1 xi3 + b2 xi4 = xi2 y i<br /> i =1 i =1 i =1 i =1<br /> <br /> Gi¶i hÖ ph$¬ng tr×nh (3) sÏ t×m ®$îc c¸c Èn sè l b0, b1v b2.<br /> Sau khi t×m ®$îc c¸c hÖ sè, cã thÓ ®¸nh gi¸ ®é chÆt chÏ cña quan hÖ phi tuyÕn. TØ sè t$¬ng<br /> quan ®Æc tr$ng cho ®é chÆt chÏ cña quan hÖ phi tuyÕn ®$îc tÝnh nh$ sau:<br /> <br /> = 1 (4), trong ®ã ®¹i l$îng: =<br /> (n l )s d$2 (5)<br /> (n 1)s 2y<br /> cã gi¸ trÞ tõ 0 ®Õn 1 v c ng lín th× quan hÖ phi tuyÕn t×m ®$îc c ng cã ®é tin cËy cao.<br /> KÕt qu¶ xö lý sè liÖu b¶ng1trªn m¸y tÝnh theo ph$¬ng ph¸p ®R nªu cho kÕt qu¶:<br /> y = 171,06 + 333,44x – 172,18x2 (6)<br /> víi = 0,98<br /> z = 118,32 + 78,09x – 41,22 x2 (7)<br /> víi = 0,89<br /> <br /> So s¸nh kÕt qu¶ thùc nghiÖm v tÝnh to¸n IV - KÕt luËn<br /> ®$îc ®$a v o b¶ng 1. C¸c kÕt qu¶ xö lý lý<br /> thuyÕt sè t×m ph$¬ng tr×nh håi quy phï hîp Trªn c¬ së nh÷ng kÕt qu¶ thùc nghiÖm thu<br /> víi c¸c sè liÖu thùc nghiÖm: = 0,98 ®èi víi ®$îc vÒ t¸c dông cña carrageenan n©ng cao ®é<br /> lùc nÐn ngang v = 0,89 ®èi víi lùc nÐn däc. ®é cøng v dÎo cho giß lôa cã thÓ kÕt luËn<br /> carrageenan n y cã thÓ dïng l m chÊt phô gia<br /> <br /> <br /> 148<br /> chÕ biÕn giß lôa cã hiÖu qu¶ l m t¨ng chÊt 4. TrÇn §×nh To¹i, Ch©u V¨n Minh. TiÒm<br /> l$îng thùc phÈm cña giß. n¨ng Rong biÓn ViÖt Nam. Nxb. Khoa häc<br /> Nh$ vËy, carrageenan cã thÓ sö dông l m chÊt v Kü thuËt, H Néi, 170 trang (2004).<br /> phô gia thay cho h n the trong chÕ biÕn giß 5. NguyÔn BÝch Thuû, Ph¹m Hång H¶i,<br /> lôa. NguyÔn Xu©n Nguyªn, TrÇn §×nh To¹i.<br /> T¹p chÝ Khoa häc v C«ng nghÖ, TËp 45-Sè<br /> T3i liÖu tham kh¶o 1B, 161-165 (2007).<br /> 6. TrÇn §×nh To¹i, NguyÔn Xu©n Nguyªn,<br /> 1. Christian W. Kasbauer, Dietrich H. Paper.<br /> Ph¹m Hång H¶i, NguyÔn BÝch Thuû, TrÇn<br /> Carbohydrate Research, 330, 427- 430<br /> ThÞ Hång. Carrageenan tõ rong biÓn: s¶n<br /> (2001).<br /> xuÊt v øng dông. NXB KHKT H Néi, 100<br /> 2. B. N. Stepanenko. Chemistry and trang (2006).<br /> Biochemistry of Carbohydrates<br /> 7. Ph¹m Hång H¶i, NguyÔn BÝch Thuû,TrÇn<br /> (Polysaccharides), Moscow (tiÕng Nga)<br /> §×nh To¹i. T¹p chÝ Khoa häc v C«ng<br /> (1978).<br /> nghÖ, TËp 45-Sè 1B, 131-136 (2007).<br /> 3. B. Matsuhiro, AF. Conte, EB. Damonte,<br /> AA. Kolender, MC. Matulewicz, EG. 8. . ., . .<br /> Mejias, CA. Pujol, EA. Zuniga . Carbohydr<br /> Res. 340 (15): 2392- 402 (2005 Oct 31). . .“<br /> ”, (1978).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 149<br />