Sự ra đời của Carrageenan

Từ những năm bùng nổ chiến tranh thế giới thứ nhất, sự cần thiết tìm chất thay thế gelatin để sử dụng trong quân đội trở thành một vấn đề mang tính cấp thiết. Nhờ đó rất nhiều nghiên cứu khoa học, tìm tòi, khám phá đã được thực hiện. Đây là sự mở màn cho sự nghiệp tìm kiếm chất thay thế.

Từ giữ thế kỷ 20 người ta chính thức tìm ra một chất thay thế gelatin có nguồn gốc tự nhiên chính là Carrageenan, là một cấu trúc polysaccharide được chiết xuất hoàn toàn từ rong biển đỏ. Cùng với sự tiến bộ của khoa học hiện đại, ngày nay con người đã phát hiện ra nhiều loại Carrageenan với những đặc tính nổi trộn bao gồm Kappa, Lamda, Iota Carrageenan.

Với đặc tính tạo gel, làm đặc và ổn định, carrageenan nhanh chóng trở thành lựa chọn lý tưởng trong ngành thực phẩm, đặc biệt đối với người ăn chay, ăn kiêng hoặc ăn kiêng theo đạo. Sự ra đời và phổ biến của carrageenan đã mở ra một giải pháp bền vững và thân thiện hơn với môi trường trong việc sản xuất các sản phẩm như thạch, kem, sữa thực vật và nhiều loại thực phẩm chế biến khác. Bởi lẽ, carrageenan mang cho mình một bộ đa dạng tính chất có thể hoà tan trong nước nóng hoặc lạnh, dung dịch đường hoặc muối, từ đó tạo độ gel, độ nhất phù hợp cho hỗn hợp, giúp liên kết các protein với polysaccharide khác. Vì vậy, dù kết hợp ở các trạng thái khác nhau đều hỗ trợ hình thành sản phẩm có tính chất đặc trưng riêng biệt.

Khả năng tương tác của Carrageenan trong lĩnh vực thực phẩm

** Với protein sữa

Với cấu trúc và tính chất lưu biến đa dạng, carrageenan mang cho mình một đặc trưng tạo nên sự khác biệt với các hydrocolloid khác – đó là khả năng tương tác với protein, đặc biệt là protein sữa như casein và các gum. Cơ chế tương tác với protein chủ yếu thông qua các liên kết điện tích (ion) và liên kết hydro. Cụ thể hơn đó là sự tương tác giữa nhóm sulfate tích điện âm trong phân tử carrageenan với casein tích điện dương có trong sữa.

Tuy nhiên mức độ tương tác thường bị ảnh hưởng bởi một số yếu tố như loại carrageenan, nồng độ của ion hoá trị 2, nhiệt độ, độ pH. Carrageenan thể hiện khả năng tương tác mạnh nhất với casein chính là Kappa tạo ra gel chắc chắn, đến Iota khả năng này có xu hướng tương tác thấp hơn nhưng vẫn tạo được gel ở trạng thái mềm. Lambda carrageenan là loại cuối cùng thể hiện sự tương tác thấp nhất, chúng không thể tạo thành gel như hai loại trên nhưng bù lại độ nhớt của lambda được các nghiên cứu chỉ ra là cao nhất.

** Với GUM trong hệ keo thực phẩm

Một đặc điểm nổi bật khác của carrageenan là khả năng tương tác với các loại hydrocolloid (gum) khác, từ đó tạo ra các hiệu ứng hiệp lực (synergistic effects) giúp cải thiện tính chất chức năng của hệ keo.

Tương tự khả năng tương tác với protein sữa, tuỳ thuộc vào cấu trúc phân tử và chức năng của từng loại gum với carrageenan, chúng có thể tương tác thông qua các liên kết hydro, tĩnh điện hoặc tương tác vật lý không đặc hiệu, từ đó giúp hình thành mạng lưới polymer ổn định. Sự tương tác này không chỉ đơn giản là một quá trình, nó đóng vai trò có vị trí quan trọng, hỗ trợ kiểm soát độ nhớt, độ bền gel và tính ổn định để sử dụng trong một số ngành thực phẩm cụ thể.

Sự hiệp lực tương tác mạnh mẽ đáng chú ý nhất là của Kappa carrgaeenan với locust bean gum. Bởi lẽ, chuỗi manan của locust bean gum len lõi vào cấu trúc xoắn kép của carrageenan, nhờ đó độ gel đàn hồi cao hơn hẳn. Vì vậy sự tương tác này thường được dùng trong ngành thực phẩm kem sữa hay xúc xích chay. Trong ngành thực phẩm khác chuyên về cấu trúc sữa chua uống hoặc nước sốt, sự tương tác của iota-carrageenan với xanthan gum trở thành tổ hợp tuyệt vời hỗ trợ thành phẩm có độ mềm dẻo, mịn mướt cao. Ngược lại khi kết hợp với guar gum, khả năng tạo gel đàn hồi của carrgeenan giảm đi bởi guar gum chỉ hỗ trợ làm tăng độ nhớt. Chúng cạnh tranh quá trình hấp thụ nước vốn có của carrgeenan, làm gián đoạn quá trình hình thành gel thông qua các tương tác không tương thích.

Việc khai thác tối đa hiệu quả sử dụng carrageenan kết hợp một gum cụ thể giúp chúng ta tối ưu kết quả kết cấu thành phẩm, mở rộng khả năng ứng dụng của hệ keo trong ngành thực phẩm, tìm kiếm thành phần thay thế các loại sản phẩm có nguồn gốc động vật. Nếu bạn đang cần tìm nguồn cung cấp bột Carrageenan hãy liên hệ ngay cho Rovin. Là nhà máy sản xuất Carrageenan tại Việt Nam với nhiều năm kinh nghiệm hoạt động, chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn nghiên cứu và phát triển giải pháp công nghiệp, đặc biệt là những giải pháp công nghiệp trong cấu trúc sản phẩm.

Nguồn: tổng hợp