Alginate (alginat) là muối của acid alginic – một polysaccharide tự nhiên chiết xuất từ tảo nâu, được dùng rộng rãi làm chất làm đặc, chất tạo gel và chất ổn định trong thực phẩm, đồng thời là vật liệu quen thuộc trong nha khoa và băng vết thương.
Alginate là gì?
Acid alginic (E400) là một polysaccharide có trong thành tế bào của tảo nâu (lớp Phaeophyceae). Nguồn khai thác thương mại chủ yếu là tảo bẹ khổng lồ Macrocystis pyrifera, Ascophyllum nodosum và các loài Laminaria (tảo bẹ được nuôi trồng nhiều ở Trung Quốc). Một số vi khuẩn thuộc chi Pseudomonas và Azotobacter cũng tổng hợp được alginate.
Khi trung hoà acid alginic bằng kiềm, ta thu được các muối alginate tan trong nước. Trong đó natri alginate là dạng phổ biến nhất: bột màu trắng ngà đến vàng nhạt, tan trong nước lạnh tạo dung dịch nhớt. Vì bản chất là chất xơ hoà tan từ rong biển, alginate gần như không được tiêu hoá, tương tự nhiều loại chất xơ thực phẩm (dietary fiber) khác.
Cấu tạo và tính chất tạo gel
Alginate là copolymer mạch thẳng gồm hai loại đơn vị: β-D-mannuronate (ký hiệu M) và α-L-guluronate (ký hiệu G), nối với nhau bằng liên kết (1→4). Các đơn vị này sắp xếp thành khối M, khối G hoặc đoạn xen kẽ MG; tỉ lệ G/M quyết định gel cứng hay mềm.
Tính chất đặc trưng nhất là khả năng tạo gel nguội với ion calci (Ca2+). Ion Ca2+ “khâu” các khối G của hai mạch alginate lại với nhau, tạo gel ngay ở nhiệt độ phòng mà không cần đun nóng – khác hẳn gelatin hay agar. Gel alginate–calci bền nhiệt, không tan lại khi hâm nóng. Đây cũng là điểm khác biệt so với gellan gum (E418) và gôm arabic, hai phụ gia keo khác thường gặp trên nhãn thực phẩm.
Bảng mã phụ gia nhóm alginate
| Tên phụ gia |
Mã INS/E |
Đặc điểm chính |
| Acid alginic |
400 |
Dạng acid, ít tan trong nước |
| Natri alginate |
401 |
Tan tốt, dùng nhiều nhất |
| Kali alginate |
402 |
Tương tự natri alginate |
| Amoni alginate |
403 |
Dùng hạn chế hơn |
| Calci alginate |
404 |
Không tan, đã ở dạng gel |
| Propylen glycol alginate (PGA) |
405 |
Bền trong môi trường acid, giữ bọt bia |
Ứng dụng của alginate trong thực phẩm
- Làm đặc và ổn định kem, sữa chua, nước sốt, đồ uống dạng sệt.
- Tạo gel cho thạch, mứt đông, nhân trái cây “giả”, vỏ xúc xích chay.
- Kỹ thuật tạo viên cầu (spherification) trong ẩm thực phân tử: nhỏ dung dịch natri alginate vào nước calci clorua để tạo “trứng cá” nhân lỏng.
- Giữ nước, chống mất nước cho thịt cá đông lạnh và các món tái cấu trúc.
- PGA (405) giúp bọt bia bền hơn, nhờ chịu được pH thấp.
Ứng dụng trong y tế và nha khoa
Trong nha khoa, natri alginate là vật liệu lấy dấu (impression material) kinh điển: trộn bột với nước, đổ vào khay rồi đặt vào miệng, hỗn hợp đông lại sau vài phút để sao chép hình dạng cung răng. Trong điều dưỡng, băng calci alginate hút dịch rất tốt, chuyển thành dạng gel mềm trên bề mặt vết thương nên giúp giảm số lần thay băng. Alginate còn được dùng kết hợp với bicarbonate trong một số thuốc kháng acid dạng “bè nổi” (alginate raft) để hạn chế trào ngược dạ dày – thực quản, và dùng để vi bao (microencapsulation) tế bào, enzyme trong công nghệ sinh học.
Alginate có an toàn không?
Acid alginic và các muối alginate nằm trong danh mục phụ gia thực phẩm được phép sử dụng với mức dùng theo quy định GMP. Ở liều lớn, vì là chất xơ hoà tan, alginate có thể gây đầy hơi hoặc nhuận tràng nhẹ. Thực phẩm chứa alginate không cung cấp năng lượng đáng kể vì cơ thể người không có enzyme phân giải loại polysaccharide này, giống như trường hợp của cellulose.
Câu hỏi thường gặp
Alginate có nguồn gốc từ đâu?
Từ tảo nâu (tảo bẹ) khai thác hoặc nuôi trồng ở biển, nên alginate là phụ gia có nguồn gốc thực vật, phù hợp với người ăn chay.
Natri alginate và acid alginic khác nhau thế nào?
Acid alginic (400) ít tan trong nước; natri alginate (401) là muối natri của nó nên tan tốt trong nước lạnh và được dùng phổ biến hơn.
Vì sao gel alginate đông được mà không cần đun?
Vì alginate tạo gel nhờ ion calci liên kết các mạch polymer, phản ứng xảy ra ngay ở nhiệt độ thường; gel tạo ra cũng không chảy lại khi hâm nóng.
Alginate có phải chất xơ không?
Có, alginate được xem là một dạng chất xơ hoà tan từ rong biển vì không bị tiêu hoá ở ruột non người.