Nghiên cứu quy trình chiết phlorotannin từ rong sargassum cristaefolium - khánh hòa

  • Số trang: 88 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 37 |
  • Lượt tải: 0
nhattuvisu

Đã đăng 26946 tài liệu

Mô tả:

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. i LỜI CẢM ƠN Trải qua thời gian học tập tại trường và quá trình làm đồ án tôt nghiệp tại Viện nghiên cứu ứng dụng và công nghệ Nha Trang, tôi đã nhận được sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình của các cô chú và anh chị tại Viện. Cùng với sự quan tâm giúp đỡ của Khoa Chế Biến – Trường Đại học Nha Trang cùng sự động viên của gia đình, bạn bè và sự nỗ lực của bản thân tôi đã kết thúc khóa học và hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Trần Thị Thanh Vân đã trực tiếp hướng dẫn tôi đồ án. Tôi chân thành cảm ơn Khoa Chế biến – Trường Đại học Nha Trang đã tận tình dạy dỗ tôi trong thời gian tôi học đại học. Cảm ơn Th.S Võ Mai Như Hiếu, Đặng Xuân Cường cùng anh chị công tác tại phòng thí nghiệm của Viện đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án này. Tôi xin cảm ơn gia đình đã luôn là chỗ dựa vững chắc, động viên và ủng hộ tôi trong suốt thời gian học tập. Nha Trang, tháng 6 năm 2010. Sinh viên thực hiện Vũ Thị Kim Dung Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. ii MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU ..................................................................................................................... 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ................................................................................................. 3 1.1 Tổng quan về rong biển .............................................................................................. 3 1.1.1 Đặc điểm chung về rong biển ............................................................................... 3 1.1.2 Sự phân bố và nguồn lợi rong biển ...................................................................... 3 1.1.3 Phân loại rong biển ............................................................................................. 6 1.1.4 Thành phần sinh hóa của rong biển ...................................................................... 6 1.1.5 Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của rong biển...................................................... 6 1.1.6 Tình hình sử dụng, chế biển rong biển ở Việt Nam............................................... 8 1.2 Giới thiệu về rong Nâu và rong Mơ (Sargassum). ....................................................... 9 1.2.1 Đặc điểm và sự phân bố của rong Mơ .................................................................. 9 1.2.2 Đặc điểm sinh trưởng, phát triển và thời kì thu hoạch rong biển hợp lý cho công nghệ chế biến...............................................................................................................12 1.2.3 Thành phần hóa học của rong Nâu ......................................................................13 1.2.4 Quá trình vận chuyển và các biện pháp bảo quản rong khô ..........................19 1.2.5 Một số quy trình công nghệ sản xuất các chất từ rong Nâu .........................20 1.3 Tổng quan về hợp chất phlorotannin (polyphenol) .....................................................24 1.3.1 Đặc điểm: ...........................................................................................................24 1.3.2 Cơ chế oxy hóa của polyphenol...........................................................................26 1.3.3 Hoạt tính sinh học của phlorotannin ....................................................................26 1.3.4 Ứng dụng............................................................................................................27 1.4 Giới thiệu về quá trình trích ly. ................................................................................28 1.4.1 Bản chất .............................................................................................................28 1.4.2 Phạm vi sử dụng của quá trình ..........................................................................28 1.4.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết .........................................................29 1.4.4 Tổng quan về dung môi chiết ..............................................................................30 1.4.5 Tìm hiểu một số loại dung môi chiết trong đề tài.................................................32 1.4.6 Phương pháp chiết xuất .....................................................................................34 CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.....................................36 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU....................................................................................36 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU................................................................................36 2.2.1 Các phương pháp phân tích hóa học và vật lý.........................................................36 2.2.2 Phương pháp cảm quan.........................................................................................36 2.3 HOÁ CHẤT VÀ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM................................................................36 2.4 QUY TRÌNH DỰ KIẾN..............................................................................................37 2.5 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM..............................................................................................40 2.5.1 Xác định ảnh hưởng của dung môi đến khả năng chiết ........................................40 2.5.2 Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ nguyên liệu/dung môi (NL/DM) ...................41 2.5.3 Xác định ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng chiết ..........................................43 2.5.4 Xác định ảnh hưởng của thời gian đến khả năng chiết. ........................................44 2.5.5 Thí nghiệm xác định nhiệt độ cô đặc ...................................................................45 2.5.6 Thí nghiệm xác định thời gian ly tâm.............................................................45 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. iii CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.............................................47 3.1. Kết quả xác định một số thành phần của rong nguyên liệu. .......................................47 3.2. Kết quả xác định thông số thích hợp của quá trình chiết phlorotannin............................48 3.2.1 Kết quả xác định ảnh hưởng của dung môi đến khả năng chiết ............................48 3.2.2 Kết quả xác định ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM (khối lượng/thể tích) đến khả năng chiết...................................................................................................................50 3.2.3 Kết quả xác định ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng chiết. .........................52 3.2.4 Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian đến khả năng chiết. ..............................54 3 .3 Kết quả xác định thông số thích hợp của quá trình cô đặc. ................................................56 3.4. Kết quả xác định thông số thích hợp của quá trình ly tâm......................................58 3.5 Đề xuất quy trình chiết rút phlorotannins từ rong Sargassum cristaefolium - Khánh Hòa. 61 3.6. Đánh giá chất lượng hợp chất chiết khô sau quá trình chiết. ......................................64 3.7 Sơ bộ tính giá thành bán thành phẩm .........................................................................65 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ..................................................................................66 1. Kết luận:.....................................................................................................................66 2. Đề xuất ý kiến............................................................................................................66 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................68 PHỤ LỤC .............................................................................................................................. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Nguồn lợi rong biển trên thế giới, sản lượng thu hoạch và tiềm năng sản xuất (1.000 tấn). ......................................................................................................... 4 Bảng1. 2: Diện tích các vùng có thể quy hoạch nuôi trồng rong biển ở một số tỉnh duyên hải Việt Nam ................................................................................................... 5 Bảng 1.3: Các giống loài rong Nâu tìm thấy và phân bố ........................................... 10 Bảng1. 4: Trữ lượng rong Mơ theo vùng biển các tỉnh. ............................................ 12 Bảng 1. 5: Hàm lượng Mannitol của một số oài rong Nâu vùng biển Khánh Hòa- Việt Nam (% so với trọng lượng khô tuyệt đối). ....................................................................... 14 Bảng 1. 6: Hàm lượng Alginic trung bình trong một số loài rong Nâu (% so với rong khô tuyệt đối). .......................................................................................................... 15 Bảng 1. 7: Hàm lượng acid amin ở một số loại rong Nâu (mg%).............................. 17 Bảng 1.8: Thành phần sinh hóa học của một số loại rong Nâu vùng biển vùng biển Jeddah, Saudi Arabia (mg % rong khô) . .................................................... 19 Bảng 3.8 Phân tích thành phần chất chiết khô........................................................... 64 Bảng 3.9 Sơ bộ tính chi phí giá thành bán thành phẩm (1 kg chiết khô)…………….64 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. v DANH MỤC HÌNH Hình 1: Sơ đồ quy trình chiết rút Mannitol bằng phương pháp hòa tan trong Alcol..........................21 Hình 2: Sơ đồ quy trình tổng quát chiết rút Iod từ rong Nâu. ............................................................22 ( Được nghiên cứu bởi Trần Thị Luyến, Ngô Lê Minh Thảo năm 2001 )...........................................22 Hình 3: Sơ đồ quy trình chiết rút Iod từ rong Nâu vùng biển Nha Trang để phối chế sản xuất nước mắm...................................................................................................................................................23 Hình 4: Cấu trúc hóa học của phlorotannin chiết từ rong Ecklonia cava..........................................25 Hình 5: Sơ đồ quy trình dự kiến chiết phlorotannin từ rong ..............................................................37 Sargassum cristaefolium - Khánh Hòa..............................................................................................37 Hình 6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của dung môi đến khả năng chiết..................40 Cách tiến hành thí nghiệm.................................................................................................................40 Hình 8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng chiết......................43 Hình 9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của thời gian đến khả năng chiết..................44 Hình 10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ cô đặc. ...............................................................45 Hình 11: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian ly tâm. ..............................................................46 Hình 3.1a: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của dung môi đến khối lượng chất chiết khô trong quá trình chiết...................................................................................................................................................48 Hình 3.1b: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của dung môi đến hàm lượng phlorotannin trong quá trình chiết...................................................................................................................................................49 Hình 3.2a: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM đến khối lượng chất chiết khô trong quá trình chiết. .........................................................................................................................................51 Hình 3.2b: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM đến hàm lượng phlorotannin trong quá trình chiết. .........................................................................................................................................51 Hình 3.3a: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ đến khối lượng chất chiết khô trong quá trình chiết...................................................................................................................................................53 Hình 3.3b: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng phlorotannin trong quá trình chiết...................................................................................................................................................53 Hình 3.4a: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đến khối lượng chất chiết khô trong quá trình chiết...................................................................................................................................................55 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. vi Hình 3.4b: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng phlorotannin trong quá trình chiết...................................................................................................................................................55 Hình 3.5: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng phlorotannin trong quá trình cô đặc. ....................................................................................................................................57 Hình 3.6: Sơ đồ quy trình chiết rút phlorotannins từ rong Sargassum cristaefolium - Khánh Hòa....61 Hình 3.7: Hình ảnh chất chiết khô có trong nguyên liệu sau khi đông khô........................................64 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. vii DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT NL : Nguyên liệu DM : Dung môi chiết NL/DM : Nguyên liệu/Dung môi chiết P’ : Phút Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 1 LỜI NÓI ĐẦU Hệ sinh thái biển của nước ta rất phong phú, trong đó có nhiều loài có giá trị kinh tế cao. Bên cạnh nguồn hải sản dồi dào thì nguồn rong biển cũng không kém phần đa dạng. Ngành rong biển có nhiều loài, một trong những loài có nhiều tính năng ưu việt được nhiều nhà nghiên cứu ở nước ta quan tâm tới là ngành rong Nâu mà điển hình là rong Mơ. Gần đây, ngành nuôi trồng và chế biến rong biển nổi lên như một ngành công nghiệp mới mang lại một số thành tựu nhất định. Nhiều công trình nghiên cứu về giá trị dinh dưỡng cũng như dược học từ rong biển đã được công bố và ứng dụng rộng rãi trên toàn cầu. Người ta đã phát hiện ra nhiều thành phần quý có trong rong biển như: Iod, alginate, fucoidin, hợp chất chống oxy hóa (polyphenol, phlorotannin..), các acid béo…rất có giá trị trong y học, thực phẩm, mỹ phẩm… giúp cho mỗi quốc gia giải quyết được vấn đề nhập khẩu dược liệu. Xuất phát từ nhu cầu của xã hội hiện đại, đồng thời tận dụng được nguồn nguyên liệu dồi dào, các nhà khoa học của nước ta đang tăng cường nghiên cứu, chuyển nguồn rong biển và phế thải từ rong biển thành các sản phẩm có giá trị, bằng cách sản xuất ra các loại thực phẩm khác nhau, tách chiết ra các thành phần khác nhau có hoạt tính sinh học hoặc hỗn hợp các thành phần có hoạt tính sinh học để gia tăng giá trị rong biển Việt Nam. Để góp phần vào xu thế đó, tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu quy trình chiết Phlorotannin từ rong Sargassum cristaefolium - Khánh Hòa”. Đề tài gồm các nội dung: - Xác định một số thành phần hóa học chủ yếu của nguyên liệu và của chất chiết khô. - Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình chiết phlorotannin. - Nghiên cứu xác định nhiệt độ cô đặc thích hợp. - Nghiên cứu xác định thời gian ly tâm thích hợp. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 2 - Đề xuất quy trình chiết phlorotannin từ rong Sargassum cristaefolium – Khánh Hòa và tính giá thành bán thành phẩm. Bước đầu tiếp cận với nghiên cứu khoa học, trong điều kiện kiến thức còn hạn chế, điều kiện cơ sở vật chất, kinh phí nghiên cứu còn thiếu thốn, ngoài việc nỗ lực của bản thân, sự giúp đỡ của người hưỡng dẫn cùng các anh chị phụ trách phòng thí nghiệm của Viện Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha Trang, tôi đã hoàn thành đề tài được giao. Tuy nhiên không tránh nhữnh khỏi sai sót, rất mong sự quan tâm và góp ý kiến của độc giả. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 3 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về rong biển 1.1.1 Đặc điểm chung về rong biển Rong biển hay tảo biển là thực vật thủy sinh, chúng có thể là đơn bào, đa bào sống thành quần thể, có kích thước hiển vi hoặc có khi dài hàng chục mét. Hình dạng của chúng có thể là hình cầu, hình sợi, hình phiến lá hay hình thù rất đặc biệt. Sản lượng hàng năm đại dương cung cấp cho Trái đất khoảng 200 tỷ tấn rong. Nhiều nhà khoa học cho rằng trên 90% cacbon tổng hợp hàng năm nhờ quang hợp trong môi trường lỏng, trong đó có 20% do rong biển tổng hợp nên. 1.1.2 Sự phân bố và nguồn lợi rong biển Rong biển thường phân bố ở các vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng triều sâu và vùng biển cạn. * Nguồn lợi rong biển thế giới Nguồn lợi rong biển trên thế giới rất lớn, song sản lượng rong được khai thác và sử dụng hàng năm không đều (Theo tài liệu của FAO về sản lượng rong biển hàng năm trên thế giới). Châu Á là khu vực cung cấp rong Đỏ. Trong đó, Philippines kể từ năm 1970 sau khi áp dụng thành công phương pháp phát triển rong Eucheuma bằng bào tử đã chuyển lên hàng đầu thế giới về rong biển nguyên liệu, 85% lượng nguyên liệu sản xuất Carrageenan và Furcellaran hàng năm do Philippines cung cấp. Nam Triều Tiên là nước cung cấp nguyên liệu sản xuất agar với khối lượng lớn nhất trên thế giới, chiếm 52%. Theo những thống kê gần đây (FAO, 1997) sản lượng thu hoạch rong biển kinh tế trên thế giới đạt được 7 triệu tấn tươi/năm, còn theo CEVA (AlgoRythme, 2000) là 8 triệu tấn [1]. Nguồn lợi rong Nâu chủ yếu tập trung ở các nước Châu Âu và Bắc Mỹ. Canada tập trung hơn 75% khối lượng rong nguyên liệu sản xuất Alginate, trong khi đó khối lượng rong Nâu Châu Á chỉ khoảng 5%. Theo FAO ước tính mỗi năm trên thế giới rong Nâu được khai thác khoảng 1,3 triệu tấn, sản lượng này có thê tăng lên 12 lần nếu tiếp tục khai thác dọc bờ Đại Tây Dương kể cả biển Đen và Địa Trung Hải [1]. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 4 Bảng 1.1: Nguồn lợi rong biển trên thế giới, sản lượng thu hoạch và tiềm năng sản xuất (1.000 tấn). Rong đỏ Khu vực Rong Nâu Sản Nguồn Sản lượng lợi lượng thu lợi thu Nguồn hoạch hoạch Bắc Cực - - - - Tây Bắc Đại Dương 35 100 6 500 Đông Bắc Đại Tây Dương 72 150 223 2.000 - 10 1 1.000 Trung tâm đông Đại Tây Dương 10 50 1 150 Địa Trung Hải và biển Đen 50 1.000 1 50 Tây nam Đại Tay Dương 23 100 75 2.000 Đông nam Đại Tây Dương 7 100 13 100 Tây Ấn Độ Dương 4 120 5 150 Đông Ấn Độ Dương 3 100 10 500 545 650 822 1.500 - 10 - 1.500 Trung tâm tây Thái Bình Dương 20 100 1 50 Trung tâm đông Thái Bình Dương 7 50 153 3.500 Tây nam Thái Bình Dương 1 20 1 100 Đông nam Thái Bình Dương 30 100 1 1.500 Nam Cực - - - - Tổng cộng 807 2.660 1.315 14.600 Trung tâm tây Đại Tây Dương Tây bắc Thái Bình Dương Đông bắc Thái Bình Dương * Nguồn lợi rong biển Việt Nam Ở nước ta có khoảng 794 lài rong biển, phân bố ở vùng biển miền Bắc 310 loài, miền Nam 484 loài, 156 loài tìm thấy ở cả hai miền (Nguyễn Hữu Dinh, 1998). Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 5 Trong đó có các đối tượng quan trọng là: rong Câu (Gracilaria), rong Mơ (Sargassum), rong Đông (Hypnea), rong Mứt (Porphyza) và rong Bún (Enteromorpha). Nguồn rong trồng bao gồm chủ yếu các loại rong Đỏ như: Rong Câu chỉ vàng (G.verrucosa), rong Câu cước (G.acerosa), rong Câu (G.asiatica và G. heteroclada), rong Sụn (Alvarezii).Trong đó G.verrucosa và G.asiatica được trồng ở vùng nước lợ từ năm 1970 ở phía Bắc, phía Nam từ năm 1980 với tổng diện tích 1.000 ha đạt sản lượng khoảng 1.500 ÷ 2.000 tấn khô/năm. Rong Câu cước cũng được trồng ở vùng thủy triều, vịnh, ao, đìa với diện tích khoảng 100 ha, sản lượng khoảng 150 ÷ 200 tấn khô/năm. Rong Sụn Kapaphycus alvarezii được di trồng vào vùng biển nước ta từ năm 1993, loại rong này có chất lượng tốt để sản xuất carrageenan. Ngày nay trong nuôi trồng Thủy sản, các nhà nghiên cứu đang kết hợp việc nuôi trồng rong biển với các loài thủy sản tôm, cá, nhuyễn thể để nâng cao hiệu quả kinh tế trên một đơn vị diện tích mặt nước. Đây là phương pháp hữu hiệu để vừa phát triển nuôi trồng thủy sản vừa phát triển nguồn lợi rong biển ở các nước trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng. Vùng quy hoạch và diện tích có thể quy hoạch nuôi trồng rong biển ở một số địa phương miền Trung trong bảng 1.2. Bảng1. 2: Diện tích các vùng có thể quy hoạch nuôi trồng rong biển ở một số tỉnh duyên hải Việt Nam . Vùng quy hoạch Diện tích các vùng có thể quy hoạch nuôi trồng (ha) Rong Câu cước Rong Sụn Bình Định 1.140 610 Phú Yên 1.750 2.580 Khánh Hòa 5.050 8.160 Ninh Thuận 390 2.030 Bình Thuận Chưa quy hoạch Chưa quy hoạch 4.500 6.140 12.824 ha 19.520 ha BR – Vũng Tàu Tổng cộng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 6 1.1.3 Phân loại rong biển Tùy thuộc vào thành phần cấu tạo, thành phần sắc tố, đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh sản mà rong biển được chia thành 9 ngành sau: 1. Ngành rong Lục (Chlorophyta). 2. Ngành rong Trần (Englenophyta). 3. Ngành rong Giáp (Pyrophyta). 4. Ngành rong Khuê (Bacillareonphyta). 5. Ngành rong Kim (Chrysophyta). 6. Ngành rong Vàng (Xantophyta). 7. Ngành rong Nâu (Phaeophyta). 8. Ngành rong Đỏ (Rhodophyta). 9. Ngành rong Lam (Cyanophyta). Trong đó ba ngành có giá trị kinh tế cao là rong Lục, rong Nâu và rong Đỏ. 1.1.4 Thành phần sinh hóa của rong biển Theo Noris, Symeon, Williams trong 100 gam rong khô có [1]: Đạm: 24,5 g Provitamin A: 1,23 g Mỡ: 0,95 g Vitamin B1: 0,41g Đường: 31,0 g Vitamin B2: 2,07g Nhiệt lượng: 230 Kcal Acid nicotinic: 5,1 mg Muối khoáng: 30,3 g Vitamin C: 1,0 mg Fe: 32 mg P: 440 mg 1.1.5 Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của rong biển Giá trị dinh dưỡng của rong biển là cung cấp đầy đủ các khoáng chất đặc biệt là các nguyên tố vi lượng, các acid amin cần thiết cho cơ thể, các loại vitamin, các carbohydrate đặc trưng và các chất hoạt chất sinh học có lợi cho cơ thể, đồng thời có khả năng phòng và trị bệnh. Theo số liệu nghiên cứu của Nhận Bản trong rong Laminaria có chứa các vitamin sau đây (miligam %): tiền vitamin A (caroten)- 1,1; A - 622; B1- 0,53; Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 7 B2- 0,41; acid nicotin- 1,6; acid folic- 0,14; B12- 0,0033 và ascorbic- 28. Rong biển có hàm lượng lipid rất thấp (ít hơn 2%). Nhưng acid licozopentae khá cao tới 20 ÷ 25% tổng số lượng các acid béo, trong rong biển còn tìm thấy nhiều fucosterol và nhiều nguyên tố vi lượng khác. Trong rong biển có chứa nhiều Iod. Iod hữu cơ rất có giá trị trong y học. Do vậy rong Nâu còn được dùng làm thuốc phòng chống và chữa bệnh bướu cổ (Basedow) [1]. Thí dụ 1 Kg rong Laminaria chứa một lượng Iod bằng lượng Iod có trong 100.000 lít nước biển. Trong 10 gam rong khô loài Alginatearia esculenta chứa một lượng vitamin E bằng trong 100 gam củ cải đường, trong 10 gam rong khô Gracilaria sản phẩm chứa một lượng Canxi có trong một cốc sữa [1]. Các sản phẩm hữu cơ từ rong biển ngày nay được sử dụng hết sức rộng rãi trong các ngành như: thưc phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, công nghiệp dệt, nông nghiệp, công nghệ sinh học và nghiên cứu khoa học. Các polysaccharide từ rong biển được coi là những hợp chất hữu cơ không thể thay thế trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khi được sử dụng như chất tạo đông, làm đặc, chất ổn nhũ và chất ổn định. Giá trị công nghiệp của rong biển là cung cấp các chất keo rong quan trọng như: agar, alginate, aarrageenan, fucryllanzan…dùng cho thực phẩm và nhiều ngành công nghiệp khác. Khoảng 20% sản lượng rong biển thế giới được dùng để sản xuất ra các loại keo rong. chế biến thức ăn cho vật nuôi và làm phân bón, số còn lại chủ yếu được dùng làm thức ăn cho người (Ohno và Critchley, 1997). Năm 1870 người ta điều chế xà phòng từ các chất K2O, Na2O lấy từ rong biển (rong Nâu), phát hiện trong rong Nâu có chứa iod, từ đó người ta dùng nguyên liệu rong Nâu để điều chế iod [1] . Rong biển ngày càng được sử dụng rộng rãi làm thực phẩm. Nhu cầu về rong làm thực phẩm ở Châu Á chiếm tới 90% toàn thế giới còn ở Châu Âu chỉ chiếm 1%. Tiêu thụ rong nhiều nhất là ở Nhật, Nam Triều Tiên, Trung Quốc chiếm 70 ÷ 90 nghìn tấn/năm, ở Bắc Mỹ tiêu thụ 240 tấn/năm. Nhờ các tính chất vật lý của mình, rong được chế biến cùng với đậu, nhiều loài ngũ cốc và rau quả khác thành các món ăn đặc sắc, ở dạng tự nhiên hay qua sơ chế. Rong được sử dụng làm phụ gia trong các món ăn chế biến từ cá, giáp xác, nhuyễn thể, giò chả, kẹo bánh, đồ uống. Porpyra còn Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 8 gọi là rong mứt có giá trị thực phẩm cao nhất và được các nước phương Đông rất ưa chuộng. Rong mứt tươi được đưa vào chế biến các món ăn khác nhau với thịt, cá như xào, nấu canh…hay nấu chè giải khát. Rong có đặc tính y học: Bồi bổ cơ thể về khoáng chất, tăng sức đề kháng tự nhiên, điều hòa sự biến dưỡng và các nội tuyến, làm giảm lượng mỡ, làm tươi trẻ, chống lão hóa, chống viêm đường ruột, chống bướu, chống khớp, kích thích sự tuần hoàn. Rong biển dùng để chữa các bệnh thiếu khoáng, biếng ăn, viêm thấp khớp, béo phì, tim mạch, thần kinh, bướu cổ…Các oligosacharide có tác dụng kháng nấm bệnh, ức chế các quá trình phát triển của tế bào ung thư, tế bào HIV, các bệnh thuộc hệ tuần hoàn cũng như hệ tiêu hóa ngày càng được phát triển trong nhiều loại rong biển.Vì vậy ngày nay rong biển được xếp vào loại thực phẩm chức năng và ngày càng được sử dụng rộng rãi khắp thế giới. Theo nghiên cứu rong Lục Nhật Bản Laminaria có chứa nhiều cellulose, các glucid, acid alginic, fucoidin, các muối của acid alginic. Tính chống nhiễm xạ cao của acid alginic và các muối của nó được sử dụng rộng rãi. Ngoài ra fucoidin và alginate hòa tan trong nước còn làm giảm các tính chất đông tụ trong máu và chống tạo ra các khối u. Rong Laminaria còn là nguồn cung cấp các acid amin asparagin và glutamine được cơ thể con người hấp thụ dễ dàng. Trong các tế bào của rong Laminaria còn tìm thấy các acid amin đồng đẳng đặc thù laminin có tác dụng giảm huyết áp của động vật. Doanh thu hàng năm từ kinh tế rong biển trên thế giới ước khoảng trên 5 tỷ USD. 1.1.6 Tình hình sử dụng, chế biển rong biển ở Việt Nam Mặc dù được thiên nhiên ưu đãi về nguồn lợi biển nhưng sự đầu tư phát triển nuôi trồng, chế biến khai thác rong biển ở nước ta còn hạn chế và chưa có hiệu quả. Ngành công nghiệp chế biến rong biển chưa phát triển, hiện nay chỉ mới có nhà máy cá hộp Hạ Long – Hải Phòng và một số ít nhà máy khác sản xuất với công suất nhỏ. Năm 1985 Bộ Thủy sản xuất khẩu được 150 tấn và năm 1986 được 100 tấn rong khô cho Nhật Bản. Nhu cầu alginate và agar ngày càng tăng, có nhiều cơ sở công nghiệp phải mua alginate của Nhật với giá khá cao. Trong thời gian tới nền công nghiệp càng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 9 phát triển thì nhu cầu về alginate, agar và các keo rong khác sẽ còn tăng gấp bội. Nếu được đầu tư và phát triển đúng mức, công nghệ rong biển sẽ mang lại hiệu quả lớn cho nền kinh tế nước nhà. Ở nước ta thực phẩm từ rong biển chưa thực sự được chú ý, đây là vấn đề còn đang bị bỏ ngỏ. Một số cơ sở chế biến nhỏ tại gia đình như: làm gỏi, nấu thạch, đông sương, mứt, kẹo, chè rong biển…Tuy nhiên các sản phẩm này chưa nhiều, chưa phổ biến, rất ít người dân biết đến các loại thực phẩm đặc biệt này. Do đó phải cần có kế hoạch phát triển mạnh hơn tiến tới các thực phẩm và sản phẩm có giá trị dược học từ rong biển phải phong phú hơn, được sản xuất theo quy mô công nghiệp trong điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm cao để phục vụ người tiêu dùng nội địa và xuất khẩu. 1.2 Giới thiệu về rong Nâu và rong Mơ (Sargassum). 1.2.1 Đặc điểm và sự phân bố của rong Mơ * Đặc điểm: Ngành rong Nâu (Phaeophyta) có khoảng 190 giống, trên 900 loài phần lớn là sống ở biển, số giống loài tìm thấy trong nước lợ và nước ngọt không nhiều lắm. Rong Mơ Sargassum là một giống Tảo lớn thuộc họ rong Mỡ Sargassaceae của ngành rong Nâu sống trôi nổi trong nước. Thân cây có dạng trụ gần tròn rất giống với thực vật bậc cao có màu từ xanh oliu đến nâu (màu nâu đậm, nâu vàng). Màu sắc khác nhau ở các giống loài phụ thuộc vào thành phần và tỷ lệ của các loại sắc tố có trong rong. Đối với rong đã được làm khô sẽ có màu nâu đậm [2], [19]. Thân rong dài ngắn tuỳ loài và tuỳ điều kiện môi trường. Thường gặp từ vài chục cm đến vài ba mét hay hơn (6 – 8 m). Rong Mơ là loài rong to mọc thành bụi, gồm vài trục chính quanh nhánh, nhánh mang phiến có dạng của lá, phiến có răng mịn giống như lá mơ do đó có tên là rong lá Mơ hay gọi tắt là rong Mơ. Các loài rong mơ đều có phao, phao nhiều hay ít, to hay nhỏ khác nhau, hình dạng của phao là hình cầu hay trái xoan, đường kính của phao nhỏ khoảng 0.5 ÷ 0.8 mm, phao lớn khoảng 5 ÷ Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 10 10 mm. Phao có thể mang cánh hoặc không, nó giúp cho rong giữ được thăng bằng và đứng thẳng, nhờ đó bộ lá dễ dàng được quang hợp, vị trí , hình dạng và sự sắp xếp của chúng rất khác nhau trong các chi loài. Rong lá Mơ là những loài rong mọc ở những vùng biển ấm nóng, trên nề đá vôi, san hô chết, nơi sóng mạnh và nước trong, nhất là ven các đảo. Chúng mọc từ phía trên của mức nước trung bình thấp của con nước thường đến độ sâu từ 2 ÷ 4m. Sinh lượng trung bình từ 2.000 ÷ 4.000 gam/m2, có nơi đến 7.000 gam/m2 như Hòn Chồng, Nha Trang. Rong Mơ là loài có kích thước cá thể lớn và trữ lượng cao nhất trong các loài rong biển Việt Nam [19]. Mùa vụ rong Mơ có sự sai khác chút ít tùy thuộc từng loài, nơi phân bố, tùy các điều kiện môi trường sống…nhưng nhìn chung quy luật về mùa vụ khá rõ rệt. Chúng tăng trưởng rất mạnh từ tháng 2 đến tháng 3, đa số các loài có kích thước tối đa vào tháng 3, 4 và hình thành các cơ quan sinh sản, sau đó sẽ bị sóng nhổ tấp vào bờ và tàn lụi. Đến tháng 7 hầu hết các bãi rong đều trơ trụi. Một số loài mọc lên cao hoặc phân bố lên cao (vùng triều thấp) như: S.mcclurei, S.kjellmanianum, S.polystum phát triển và tàn lụi sớm (tháng 4). Trong khi đó các loài mọc vùng dưới thủy triều như: S.binderi, S.microcystum, …mọc chậm hơn, đến tháng 6,7 đôi nơi vẫn có các quần thể rong này. Một vài loài thích nghi trong các vũng, vịnh yên sóng có thể tồn tại và phát triển tốt vào tháng 7 như: S.polycystum và S.longicaulis [2]. * Sự phân bố: Bảng 1.3: Các giống loài rong Nâu tìm thấy và phân bố STT Loài rong Địa phương Q. Nam Bình Khánh Ninh Đà Nẵng Định Hòa Thuân. x x x 1 Sargassum mcclurei x 2 Sargassum graminifolium x 3 Sargassum phamhoangii x 4 Sargassum siliquosum x Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 11 5 Padina australis 6 Sargassum crassifolium 7 Sargassum patens var.vietnamese Dai x 8 Sargassum quinhonense Dai x 9 Sargassum polycystum 10 Sargassum kjellmanianum 11 Sargassum microcystum 12 x x x x x x Sargassum congkinhii x x 13 Turbinaria ornate x x 14 Padina tetrastromatica x x Rong Nâu phân bố tại vùng biển Quảng Nam- Đà Nẵng không nhiều so với vùng biển Khánh Hòa và Ninh Thuận. Diện tích rong Mơ mọc tại chỗ vùng biển Quảng Nam- Đà Nẵng khoảng 190.000 m2. Nơi đây tuy có nhiều triền đá dốc, bãi đá cội, bãi san hô chết nhưng có chiều ngang rất hẹp (1 ÷ 10 m) nên diện tích phân bố rất nhỏ, trữ lượng không cao. Trữ lượng rong của tỉnh Bình Định thấp nhất trong các tỉnh điều tra. Diện tích có rong mọc tại chỗ của tỉnh Binh Định khoảng hơn 40.000 m2, trữ lượng rong tươi ước tính hơn 100 tấn/năm. Sinh lượng cao nhất vào cuối tháng 4 và đầu tháng 5. Diện tích có rong phân bố rất bé so với các tỉnh khác, sinh lượng trung bình khoảng 2,5 kg/m2. Vùng biển Khánh Hòa là vùng có diện tích rong Mơ mọc cao nhất trong các tỉnh điều tra, tổng diện tích có rong lên tới 2.000.000 m2, trữ lượng có thể khai thác được hàng năm được ước tính hơn 11.000 tấn rong tươi. Khánh Hòa có nhiều vùng rong như Hòn Chồng, Bãi Tiên, bán đảo Cam Ranh, Hòn Tre và một số đảo khác. Trong đó vùng Hòn Chồng, Bãi tiên là hai vùng tiếp giáp nhau có các điều kiện thuận lợi cho rong mọc với mật độ khá dày đặc, sinh lượng trung bình khá cao lên tới 5,5 kg/m2. vùng Hòn Chồng, Bãi Tiên là vùng rong lớn, dễ khai thác nhất, nó nằm ngay bên cạnh đường lộ và rong mọc tập trung gần bờ [2]. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 12 Bảng1. 4: Trữ lượng rong Mơ theo vùng biển các tỉnh. STT Địa điểm Diện tích (m2) Tháng Trữ lượng rong tươi (tấn) 1 2 3 4 Q. Nam- Đà Nẵng 190.000 4/97 860 42.750 3/97 106 4/97 124 5/97 129 3/97 11.002 4/97 7.930 5/97 6.046 3/97 7.650 4/97 6.180 5/97 4.650 Bình Định Khánh Hòa Ninh Thuận 2.000.000 1.500.000 1.2.2 Đặc điểm sinh trưởng, phát triển và thời kì thu hoạch rong biển hợp lý cho công nghệ chế biến. Quá trình lớn lên của cây rong gồm có năm thời kỳ: Sinh trưởng – phát triển – tích lũy – sinh sản – tàn lụi [1]. Ở cuối thời kì tích lũy, hàm lượng các chất keo đạt cao nhất và hoàn thiện nhất về cấu trúc của nó. Do đo cần thu hoạch ở cuối thời kì này là tốt nhất. Nếu thu hoạch rong non (chưa tích lũy tối đa) hiệu suất quy trình giảm, chất lượng keo rong giảm. Ngược lại khi thu hoạch rong đã tàn lụi cũng phạm phải những nhược điểm trên [1]. Có thể xác định được thời kỳ này theo các chỉ tiêu cảm quan sau: - Rong đang ở thời kỳ phân nhánh cấp II mạnh, chiều dài nhánh > 20 cm đối với rong hái tự nhiên và > 30 cm đối với rong nuôi trồng. Khối lượng cá thể đạt từ 2 ÷3,5 gam. - Tỷ lệ rong khô/rong tươi đạt 1/8 ÷1/10. Với rong Nâu, thường quan sát phao sinh sản của nó. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. 13 - Thời điểm khai thác tốt nhất đối với rong Nâu để sản xuất alginic là vào cuối tháng 4 khi rong đã thành thục sinh dục và đã phóng thích giao tử vào nước biển để lưu truyền nòi gống cho thế hệ sau. - Nếu khai thác sớm hơn (tháng 3 chẳng hạn) thì nên bằng cách cắt chừa lại gốc 20cm để rong có thể tái phát triển và hình thành cơ quan sinh sản. Qua kết quả phân tích hàm lượng các chất acid alginic, mannitol và iod trong các loài rong Nâu tìm thấy từ vùng biển Quảng Nam – Đà Nẵng đến Ninh Thuận [1] cho thấy: - Hàm lượng acid Alginic tích lũy trong các loài rong khác nhau có sự sai khác nhau rõ rệt. Hàm lượng acid alginic cao nhất thường vào tháng 4 là lúc các loài rong đã trưởng thành, phóng thích giao tử và kích thước của cây rong là lớn nhất, sau đó từ tháng 5 trở đi thì có hiện tượng hàm lượng acid alginic giảm dần theo sự tàn lụi của rong [1]. - Hàm lượng Mannitol cũng biến đổi tương tự như acid alginic, cao dần theo sự sinh trưởng của rong và cũng đạt giá trị cao nhất lúc rong đã trưởng thành, phóng thích giao tử vào tháng 4. - Hàm lượng Iod trong các loài rong Nâu được phân tích có giao động trung bình từ 0,07 ÷ 0,09% trọng lượng rong khô tuyệt đối. Trong đó loài Turbinaria ornate và loài S.kjellmanianum có hàm lượng cao. Thường hàm lượng iod tập trung cao vào các tháng mùa đông còn các tháng mùa hè thì hàm lượng này thấp [1]. Từ đó cho thấy nên khai thác rong vào tháng 4 và đầu tháng 5 là lúc rong Nâu đa trưởng thành, có kích thước lớn nhất, hàm lượng acid alginic và mannitol cao nhất. Mặt khác lúc này rong đã phóng thích các giao tử vào nước biển do vậy ta vừa thu vừa bảo vệ được lợi ích lâu dài, tránh được nạn hủy diệt nguồn lợi. 1.2.3 Thành phần hóa học của rong Nâu 1.2.3.1 Sắc tố Sắc tố trong rong Nâu là diệp lục tố (Cholorophyl), diệp hoàng tố (Xantophyl), sắc tố màu Nâu (Fucoxanthin), sắc tố đỏ (Caroten). Tùy theo tỷ lệ các loại sắc tố mà rong có màu từ nâu- vàng nâu- nâu đậm- vàng lục. Nhìn chung sắc tố của rong Nâu khá bền [1].
- Xem thêm -