Gellan Gum - một thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp thực phẩm và nhiều lĩnh vực khác. Với hai dạng chính là High Acyl và Low Acyl, Gellan Gum mang đến những đặc tính và ứng dụng đa dạng. Bài viết này sẽ phân tích và so sánh sự khác biệt giữa High Acyl và Low Acyl Gellan Gum, từ đặc tính hóa học – vật lý đến ứng dụng thực tế, giúp bạn hiểu rõ hơn về hai loại sản phẩm này.

1. Tổng quan về Gellan Gum

Gellan Gum là một polysaccharide được sản xuất bởi vi khuẩn Sphingomonas elodea. Nó được sử dụng rộng rãi như một chất tạo gel, chất làm đặc và chất ổn định trong thực phẩm, mỹ phẩm và dược phẩm. Gellan Gum có khả năng tạo gel trong môi trường nước, tạo ra các cấu trúc gel khác nhau tùy thuộc vào loại và nồng độ sử dụng.

Đọc thêm: Tổng quan về Gellan Gum 

2. Phân loại Gellan Gum: High Acyl (HA) vs Low Acyl (LA)

Gellan gum tồn tại dưới hai dạng chính: dạng đã thế và dạng chưa thế. Đặc tính của gel phụ thuộc vào mức độ thế:

• Dạng đã thế (High Acyl Gellan Gum): Dạng này có chứa nhóm acyl, tạo ra gel mềm, đàn hồi và có độ trong suốt cao. Gel tạo ra từ high acyl gellan gum thường có độ dẻo và khả năng phục hồi tốt.

• Dạng chưa thế (Low Acyl Gellan Gum): Dạng này không chứa nhóm acyl, tạo ra gel cứng, giòn và có độ đục. Gel tạo ra từ low acyl gellan gum thường có độ bền cao và khả năng giữ hình dạng tốt.

2.1 Gellan Gum low acyl và đặc tính của nó

Hydrate: Nhiệt độ hydrat hóa của gellan gum LA phụ thuộc vào loại và nồng độ ion trong dung dịch. Sự hiện diện của các ion như natri và đặc biệt là canxi trong dung dịch sẽ ức chế quá trình hydrat hóa của gellan gum LA. Do đó, trong hầu hết các trường hợp, cần sử dụng chất cô lập (sequestrant) để liên kết canxi hòa tan và hỗ trợ quá trình hydrat hóa. Thông thường, từ 0,1 đến 0,3% chất cô lập như natri citrat là đủ để cho phép hydrat hóa hoàn toàn ở 90-95°C trong nước có độ cứng lên đến 600 ppm CaCO3. Quá trình hydrat hóa không hoàn toàn sẽ xảy ra nếu nồng độ ion natri vượt quá 0,5% (xấp xỉ 1,3% natri clorua). Sau khi gum đã được hydrat hóa, có thể thêm các ion bổ sung vào dung dịch nóng và, với điều kiện nhiệt độ được duy trì trên nhiệt độ tạo gel, gel sẽ không hình thành. 

Trong thực phẩm chứa đường, gellan gum LA nên được hydrat hóa trong nước trước, sau đó mới thêm đường vào. Tuy nhiên, gellan gum LA có thể được hydrat hóa trực tiếp trong dung dịch đường lên đến 80 độ chất rắn hòa tan (°Bx) bằng cách đun nóng đến sôi. Trong một số trường hợp, cần một lượng nhỏ chất cô lập như natri citrat (dưới 0,3%) để liên kết canxi tự do có trong dung dịch.

Gellan gum LA sẽ không hydrat hóa hoàn toàn dưới pH 3,9. Trong trường hợp này, axit nên được thêm vào tốt nhất là dưới dạng dung dịch đậm đặc, vào dung dịch gum nóng. Nên tránh đun nóng kéo dài trong điều kiện axit vì điều này dẫn đến một số phân hủy thủy phân của gum, dẫn đến giảm chất lượng gel cuối cùng. Tuy nhiên, ở pH 3,5, gellan gum LA có thể được giữ trong tối đa 1 giờ ở 80°C mà chỉ mất chất lượng gel tối thiểu. Trong điều kiện trung tính, dung dịch có thể được giữ ở 80°C trong vài giờ. Gellan gum LA dễ dàng phân tán trong sữa và hệ thống sữa hoàn nguyên và sẽ hydrat hóa khi đun nóng đến khoảng 80°C mà không cần chất cô lập.

Gelation: Gellan gum LA tạo gel khi tương tác với các ion dương, đặc biệt là canxi và magie. Ion hóa trị hai hiệu quả hơn ion hóa trị một trong việc này. Cường độ gel tăng theo nồng độ ion, nhưng sẽ giảm nếu dư thừa ion. Nồng độ ion tối ưu thường không phụ thuộc vào nồng độ gum, trừ khi có nhiều đường. Ở pH thấp (dưới 3.0), gellan gum LA có thể tạo gel mà không cần ion kim loại. Gel này ổn định nhiệt dưới 100°C và không bị tách nước.

2.2 Gellan Gum high acyl (Gellan gum HA) và đặc tính của nó

Hydrat hoá: Quá trình hydrat hóa của gellan gum HA ít phụ thuộc vào nồng độ ion trong dung dịch hơn so với gellan gum LA. Nhìn chung, gia nhiệt đến 85-95°C là đủ để hydrat hóa hoàn toàn gum trong dung dịch nước, kể cả sữa. Khi huyền phù gellan gum HA được gia nhiệt đến 40-50°C nó trương nở nhanh chóng tạo thành một huyền phù đặc, dạng hồ. Khi tiếp tục gia nhiệt đến khoảng 80-90°C, độ nhớt của huyền phù giảm đột ngột, báo hiệu quá trình hydrat hóa hoàn tất. 

Quá trình hydrat hóa của gellan gum HA bị ức chế bởi sự hiện diện của đường; do đó, nên hydrat hóa gum trong dung dịch có độ chất rắn hòa tan (TSS) dưới 40%. Sau đó, có thể thêm đường vào dung dịch gum nóng. Tương tự như gellan gum LA, gellan gum HA sẽ không hydrat hóa dưới pH 4,0. Cần đặc biệt cẩn thận trong điều kiện axit nóng để tránh phân hủy thủy phân và giảm chất lượng gel.

Gelation: Tương tự như gellan gum LA, cách dễ nhất để tạo gel gellan gum HA là làm nguội dung dịch nóng. Việc bổ sung cation là không cần thiết cho sự hình thành gel gellan gum HA và các đặc tính của chúng ít phụ thuộc vào nồng độ ion trong dung dịch. Nhiệt độ đông đặc tăng lên khi nồng độ cation tăng. Gellan gum HA có khả năng hình thành gel tự có độ cứng và đàn hồi tốt ở nồng độ trên khoảng 0,2% gum. Gel gellan gum HA không bị tách nước (syneresis).

3. So sánh High và Low

So sánh Low acyl gellan gum và High acyl gellan gum

4. Ứng dụng thực thế của Low acyl gellan gum và High acyl gellan gum

Gellan gum, cả dạng high acyl (HA) và low acyl (LA), được sử dụng rộng rãi trong nhiều sản phẩm thực phẩm và phi thực phẩm. Dưới đây là một số ví dụ cụ thể:

Thạch tráng miệng:

• Thạch truyền thống: Hãy tưởng tượng những viên thạch rau câu trong suốt, cứng cáp, khi ăn có cảm giác giòn nhẹ. Đó chính là sản phẩm sử dụng LA gellan gum. LA tạo ra kết cấu gel cứng, giòn, giúp thạch giữ được hình dạng khối vuông vức, đẹp mắt.

• Thạch pudding: Ngược lại, các loại pudding thạch mềm mịn, tan chảy trong miệng, có độ đàn hồi nhẹ nhàng thường sử dụng HA gellan gum. HA tạo ra kết cấu gel mềm mại, dẻo dai, mang đến trải nghiệm ăn uống hoàn toàn khác biệt.

Sản phẩm từ sữa:

• Sữa chua đặc: LA gellan gum được sử dụng để tạo độ đặc và ổn định cho sữa chua đặc. Khi bạn múc một muỗng sữa chua, bạn sẽ thấy nó giữ được hình dạng tốt, không bị chảy loãng.

• Sữa chua uống: Trong các loại sữa chua uống, HA gellan gum giúp tạo độ sánh mịn, mang lại cảm giác mềm mại khi uống. Nó cũng giúp các thành phần trong sữa chua phân tán đều, không bị lắng cặn.

Sản phẩm chăm sóc cá nhân:

• Mặt nạ dạng gel: Các loại mặt nạ dạng gel trong suốt, có độ cứng nhất định, giúp giữ nguyên hình dạng khi đắp lên mặt thường sử dụng LA gellan gum.

• Kem dưỡng da: Kem dưỡng da có kết cấu mềm mịn, dễ tán đều trên da thường chứa HA gellan gum. HA giúp kem có độ đàn hồi, mang lại cảm giác mượt mà khi sử dụng.

5. Lựa chọn High Acyl hay Low Acyl?

Khi lựa chọn gellan gum, điều quan trọng nhất là phải dựa trên yêu cầu cụ thể về kết cấu, độ trong suốt và đặc tính mong muốn của sản phẩm cuối cùng. High Acyl gellan gum (HA) là lựa chọn lý tưởng cho các sản phẩm đòi hỏi kết cấu mềm mại, đàn hồi, trong khi Low Acyl gellan gum (LA) lại phù hợp với những sản phẩm cần độ cứng và độ trong suốt cao. Tuy nhiên, để đạt được kết quả tối ưu, người dùng có thể pha trộn cả hai loại gellan gum theo tỷ lệ phù hợp, từ đó tạo ra những sản phẩm có kết cấu độc đáo, đáp ứng mọi nhu cầu.

6. Gellan Gum của AROMA

Aroma tự hào cung cấp High Acyl và Low Acyl Gellan Gum với chất lượng đảm bảo. Sản phẩm của chúng tôi được sản xuất theo tiêu chuẩn quốc tế, đảm bảo độ tinh khiết và hiệu quả cao.

Chúng tôi cam kết cung cấp đầy đủ giấy tờ chứng minh nguồn gốc xuất xứ của sản phẩm. Bạn có thể hoàn toàn yên tâm về chất lượng và nguồn gốc của Gellan Gum Aroma.