Tài liệu Nghiên cứu chế biến trà hòa tan từ bột hỗn hợp chất chiết thu nhận từ rong mơ ninh thuận

1 VÀ ĐÀO TẠO BỘ GIÁO DỤC TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Nguyễn Bá Duy NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN TRÀ HÒA TAN TỪ BỘT HỖN HỢP CHẤT CHIẾTTHU NHẬN TỪ RONG MƠ NINH THUẬN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS. Vũ Ngọc Bội Khánh Hòa 7/2018 i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN TRÀ HÒA TAN TỪ BỘT HỖN HỢP CHẤT CHIẾTTHU NHẬN TỪ RONG MƠ NINH THUẬN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã số sinh viên : 56132169 Lớp : 56TP1 Cán bộ hướng dẫn : PGS. TS. Vũ Ngọc Bội Khánh Hòa 7/2018 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết quả của đồ án là công trình nghiên cứu của cá nhân dưới sự tài trợ kinh phí của đề tài Nghiên cứu Khoa học cấp tỉnh Ninh Thuận “Nghiên cứu sản xuất một số sản phẩm mới từ rong mơ (Sargassum) tại Ninh Thuận” do PGS. TS. Vũ Ngọc Bội làm Chủ nhiệm. Các kết quả nghiên cứu chưa từng được công bố trong bất cứ công trình khoa học nào khác và đã được chủ nhiệm đề tài cho phép sử dụng trong đồ án. Khánh Hòa, ngày tháng 7 năm 2018 Sinh viên Nguyễn Bá Duy iii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, Trước tiên, Em cũng xin gửi đến Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Lãnh đạo Phòng Đào tạo Đại học, quý thầy cô khoa Công nghệ Thực phẩm sự kính trọng, niềm tự hào được học tập tại trường, được quý thầy cô tận tình giảng dạy, hướng dẫn trong thời gian theo học tại Trường. Em xin giành lời cảm ơn sâu sắc tới quí thầy, cô: thầy PGS. TS. Vũ Ngọc Bội Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm, cô ThS. Nguyễn Thị Mỹ Trang - Bộ môn Công nghệ thực phẩm, thầy TS. Đặng Xuân Cường - Viện Nghiên cứu Ứng dụng và Công nghệ Nha Trang đã tận tình hướng dẫn và tài trợ mọi kinh phí cho em trong suốt quá trình thực hiện Đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Khoa Công nghê thực phẩm và các cán bộ quản lý phòng thí nghiệm - Trung tâm Thực hành Thí nghiệm đã tận giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập và thực hiện nghiên cứu vừa qua. Cuối cùng, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và bạn bè đã quan tâm sâu sắc, chia sẻ khó khăn và động viên em trong quá trình học tập và thực hiện đề tài này. Nha Trang, ngày…..tháng…..năm… Người thực hiện Nguyễn Bá Duy iv PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: Nguyễn Bá Duy Lớp: 56TP-1 Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Tên đề tài: “Nghiên cứu chế biến trà hòa tan từ bột hỗn hợp chất chiết thu nhận từ rong mơ Ninh Thuận” Số trang: 60 Số chương: 03 Số tài liệu tham khảo: 27 Hiện vật: Quyển đề tài tốt nghiệp NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... Kết luận:……............................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... ....................................................................................................................................... Nha Trang, ngày ….. tháng…… năm 2018 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................................... ii LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................................ iii PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ....................................................................................... iv MỤC LỤC ............................................................................................................................................... v DANH MỤC BẢNG ............................................................................................................................ viii DANH MỤC HÌNH ẢNH ..................................................................................................................... ix DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ...................................................................................................... xi MỞ ĐẦU .................................................................................................................................................1 1.1. TỔNG QUAN VỀ RONG BIỂN ...............................................................................................2 1.1.1. Phân loại rong biển ............................................................................................................2 1.1.2. Sản lượng rong biển trên thế giới .....................................................................................4 1.1.3. Ứng dụng của rong biển.....................................................................................................4 1.2. TỔNG QUAN VỀ RONG MƠ ..................................................................................................6 1.2.1. Sự phân bố của rong mơ ....................................................................................................6 1.2.2. Đặc điểm hình thái của rong mơ .......................................................................................7 1.2.3. Thành phần hóa học của rong mơ ....................................................................................8 1.2.4. Điều kiện sinh trưởng và phát triển của rong mơ ...........................................................9 1.2.5. Giới thiệu chi rong mơ Sargassum ....................................................................................9 1.3. CÁC HỢP CHẤT CÓ HOẠT TÍNH SINH HỌC CAO TRONG RONG MƠ .................. 11 1.3.1. Fucoidan ........................................................................................................................... 11 1.3.1.1. Giới thiệu về fucoidan .............................................................................................. 11 1.3.1.2. Cấu trúc của fucoidan .............................................................................................. 12 1.3.1.3. Thành phần của fucoidan trong rong mơ ............................................................... 14 1.3.1.4. Hoạt tính sinh học của fucoidan ............................................................................. 15 1.3.1.5. Một số ứng dụng của fucoidan ................................................................................ 18 vi 1.3.2. Phlorotannin .................................................................................................................... 20 1.3.2.1. Giới thiệu về phlorotannin ....................................................................................... 20 1.3.2.2. Cấu trúc phlorotannin và thành phần trong trong mơ ........................................... 20 1.3.2.3. Hoạt tính sinh học của phlorotannin ...................................................................... 22 1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ RONG NÂU TRÊN THẾ GIỚI ..................................... 23 1.5. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ RONG NÂU TRONG NƯỚC ........................................ 24 1.6. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT .......................................................................... 25 1.6.1. Cơ sở của quá trình tách chiết ....................................................................................... 25 1.6.2. Giới thiệu môt số phương pháp chiết ............................................................................ 26 1.6.3. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết ............................................................... 26 1.7. KHÁI NIỆM VỀ KỸ THUẬT KHUẾCH TÁN LÀM GIÀU .............................................. 28 1.8. CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SẢN XUẤT TRÀ HÒA TAN.................................................... 29 1.8.1. Lịch sử, hiện trạng và tiềm năng của sản phẩm trà hòa tan ....................................... 29 1.8.2. Nguyên tắc làm trà hòa tan ............................................................................................ 30 CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................. 31 2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU ............................................................................................................. 31 2.1.1. Rong mơ nguyên liệu............................................................................................................. 31 2.1.2. Các phụ gia sử dụng .............................................................................................................. 31 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................................... 31 2.2.1. Phương pháp phân tích................................................................................................... 31 2.2.1.1. Xác định hàm lượng fucoidan ........................................................................................ 31 2.2.1.2. Xác định hàm lượng Phlorotannin................................................................................. 32 2.2.1.3. Phương pháp xác định độ ẩm ......................................................................................... 32 2.2.1.4. Phương pháp phân tích vi sinh....................................................................................... 32 2.2.1.5. Phương pháp định lượng một số thành phần khác ....................................................... 32 2.2.2. 2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm ...................................................................................... 33 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ.................................................................................................... 36 2.3.1. Hóa chất ................................................................................................................................. 36 vii 2.3.2. Thiết bị chủ yếu sử dụng trong đồ án .................................................................................. 36 2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU ...................................................................................... 37 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................................................... 38 3.1. ĐÁNH GIÁ DỊCH CHIẾT CÁC CHẤT TỰ NHIÊN TỪ RONG MƠ BẰNG NƯỚC VÀ BẰNG ETHANOL .............................................................................................................................. 38 3.2. THU NHẬN CÁC CHẤT TỰ NHIÊN TỪ RONG MƠ VÀ SẤY PHUN TẠO BỘT CÁC CHẤT TỰ NHIÊN .............................................................................................................................. 44 3.2.1. Chiết rút các chất tự nhiên từ rong mơ bằng nước ............................................................ 44 3.2.2. Sấy phun dịch chiết ............................................................................................................... 45 3.3. THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG BỘT SẤY PHUN TỪ DỊCH CHIẾT RONG MƠ TRONG SẢN XUẤT TRÀ HÒA TAN....................................................................................................................... 47 3.3.1. Xác định tỷ lệ đường Aspartame ......................................................................................... 47 3.3.2. Xác định tỷ lệ bổ sung acid ascorbic thích hợp .................................................................. 48 3.4. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ HÒA TAN TỪ BỘT SẤY PHUN CÁC CHẤT CHIẾT TỪ RONG MƠ VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM........................................ 50 3.4.1. Đề xuất quy trình sản xuất trà hòa tan từ bột sấy phun các chất chiết từ rong mơ ................ 50 3.4.2. Sản xuất thử sản phẩm trà hòa tan và đánh giá chất lượng sản phẩm .................................... 52 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ................................................................................................. 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................................. 57 PHỤ LỤC ............................................................................................................................................. 60 viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học của fucoidan từ một số loài rong ............................... 14 Bảng 3.1. Kết quả phân tích hàm lượng phlorotannin thu nhận từ rong mơ ở các nhiệt độ và dung môi chiết khác nhau ................................................................................. 38 Bảng 3.2. Kết quả phân tích hàm lượng fucoidan thu nhận từ rong mơ ở các nhiệt độ và dung môi chiết khác nhau ..................................................................................... 41 Bảng 3.3. Kết quả phân tích hàm lượng fucoidan và phlorotannin chiết rút trong nước từ rong mơ Sargassum polycystum ............................................................................. 45 Bảng 3.4. Kết quả sấy phun tạo bột các chất sinh học từ rong mơ ............................ 45 Bảng 3.5. Kết quả phân tích thành phần kim loại nặng sản phẩm ............................ 46 Bảng 3.6. Kết quả phân tích vi sinh của sản phẩm .................................................... 46 Bảng 3.7. Ảnh hưởng của tỷ lệ đường Aspartame đến chất lượng cảm quan của sản phẩm trà hòa tan ......................................................................................................... 48 Bảng 3.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ Acid ascorbic đến chất lượng cảm quan trà hòa tan ............. 49 Bảng 3.9 Tỷ lệ phối chế các thành phần tạo trà hòa tan ............................................. 50 Bảng 3.10 Kết quả đánh giá chỉ tiêu hoá lý sản phẩm trà rong mơ hòa tan ............... 53 Bảng 3.11 Kết quả đánh giá trạng thái cảm quan sản phẩm trà hòa tan .................... 53 Bảng 3.12 Kết quả đánh giá tổng điểm cảm quan chung của sản phẩm trà rong mơ hoà tan ............................................................................................................................... 53 Bảng 3.13 Kết quả kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm trà hòa tan ................ 54 Bảng 3.14 Kết quả sơ bộ tính toán chi phí nguyên vật liệu sử dụng trong sản xuất trà hòa tan......................................................................................................................... 54 ix DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Hình dạng và đặc điểm cấu tạo chung của rong mơ .................................. 7 Hình 1.2 Hình ảnh thực tế loài rong Sargassum mcclurei ........................................ 10 Hình 1.3 Hình dạng thực tế loài rong Sargassum serratum ....................................... 10 Hình 1.4 Hình dạng thực tế loài rong Sargassum polycystum ................................... 11 Hình 1.5 Cấu trúc fucoidan từ Fucus serratus L ........................................................ 13 Hình 1.6 Cấu trúc fucoidan từ Laminaria saccharina ............................................... 13 Hình 1.7 Cấu trúc fucoidan từ Ascophyllum nodosum ............................................... 14 Hình 1.8 Thực phẩm chức năng ứng dụng fucoidan điều trị ung thư dạ dày ............. 19 Hình 1.9 Sản phẩm Sữa chua và nước yến có bổ sung fucoidan ............................... 20 Hình 1.10 Cấu trúc các loại phlorotannin được hình thành từ đơn phân phloroglucinol .................................................................................................................................... 21 Hình 1.11 Mô hình phlorotannin liên kết cộng hóa trị với acid alginic của màng tế bào rong Nâu ..................................................................................................................... 22 Hình 1.12 Sơ đồ mô tả nguyên lý chiết theo phương pháp khuyết tán làm giàu ....... 29 Hình 1.13 Sơ đồ mô tả nguyên lý chiết theo phương pháp ngâm chiết thường ......... 29 Hình 2.1. Hình ảnh rong mơ Sargassum polycystum ................................................. 31 Hình 2.2 Sơ đồ chiết hợp chất từ rong mơ ................................................................. 33 Hình 2.3 Rong tươi sau khi sấy khô ........................................................................... 34 Hình 2.4 Rong đã nghiền thành dạng bột ................................................................... 35 Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ................................................................................ 36 Hình 2.6 Hình ảnh về hệ thống máy sấy phun sương KBC-SP-2 .............................. 37 Hình 3.1. Sự thay đổi hàm lượng phlorotannin trong các mẫu chiết bằng các dung môi khác nhau ở nhiệt độ 40oC (mẫu 1 và mẫu 5) ........................................................... 39 x Hình 3.2. Sự thay đổi hàm lượng phlorotannin trong các mẫu chiết bằng các dung môi khác nhau ở nhiệt độ 50oC (mẫu 2 và mẫu 6) ............................................................ 40 Hình 3.3. Sự thay đổi hàm lượng phlorotannin trong các mẫu chiết bằng các dung môi khác nhau ở nhiệt độ 60oC (mẫu 3 và mẫu 7) ............................................................ 40 Hình 3.4. Sự thay đổi hàm lượng phlorotannin trong các mẫu chiết bằng các dung môi khác nhau ở nhiệt độ 70oC (mẫu 4 và mẫu 8) ............................................................ 40 Hình 3.5. Sự thay đổi hàm lượng fucoidan trong các mẫu chiết bằng các dung môi khác nhau ở nhiệt độ 40oC (mẫu 1 và mẫu 5) ............................................................ 42 Hình 3.6. Sự thay đổi hàm lượng fucoidan trong các mẫu chiết bằng các dung môi khác nhau ở nhiệt độ 50oC (mẫu 2 và mẫu 6) ........................................................... 42 Hình 3.7. Sự thay đổi hàm lượng fucoidan trong các mẫu chiết bằng các dung môi khác nhau ở nhiệt độ 60oC (mẫu 3 và mẫu 7) ........................................................... 42 Hình 3.8. Sự thay đổi hàm lượng fucoidan trong các mẫu chiết bằng các dung môi khác nhau ở nhiệt độ 70oC (mẫu 4 và mẫu 8) ............................................................ 43 Hình 3.9. Hình ảnh bột các chất sinh học từ rong mơ sấy phun từ dịch chiết trong nước .................................................................................................................................... 47 Hình 3.10. Quy trình chế biến trà hòa tan từ bột sấy phun các chất chiết từ rong mơ .................................................................................................................................... 51 xi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT C2 : Vị trí cacbon số 2 Da : Dalton DM: Dung môi HIV : Human immunodeficiency virus NK : Natural killer (cell) - tế bào tiêu diệt tự nhiên NL: Nguyên liệu UV-VIS : Utralviolet- Visible 1 MỞ ĐẦU Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới với hơn 3.200 km bờ biển trải dài từ Bắc xuống Nam và diện tích mặt nước rộng hơn 1.000.000 km2 là điều kiện thuận lợi cho việc phát triển khai thác chế biến thủy sản, trong đó có rong biển. Biển Việt Nam có nguồn tài nguyên rong biển, trong đó có rong nâu rất đa dạng và phong phú. Theo số liệu điều tra chưa đầy đủ, hiện biển nước ta có khoảng 147 loài rong nâu. Ở Việt Nam, chi rong mơ (Sargassum) thuộc họ rong mơ (Sargassaceae) được biết là chi rong có sản lượng lớn và có giá trị cao, do chi rong này có chứa nhiều hoạt chất sinh học có giá trị như fucoidan, laminaran, alginate, phlorotannin, .... Hiện trong nước đã có một số công trình nghiên cứu chiết rút các chất có hoạt tính sinh học từ rong mơ. Tuy nhiên việc nghiên cứu tách chiết các chất từ rong mơ chủ yếu là thực hiện theo hướng nghiên cứu trên một hợp chất đơn lẻ dẫn tới việc lãng phí nguồn tài nguyên. Để tận dụng các chất chiết có sẵn trong dịch chiết và làm cho quy trình sản xuất đơn giản để sản phẩm có giá thành thấp, em được giao thực hiện đề tài: “Nghiên cứu chế biến trà hòa tan từ bột hỗn hợp chất chiết thu nhận từ rong mơ Ninh Thuận”. Mục tiêu đề tài: Tạo ra sản phẩm trà hòa tan từ hỗn hợp bột thu được từ dịch chiết rong mơ Ninh Thuận. Nội dung thực hiện: 1) So sánh đánh giá dịch chiết các chất tự nhiên từ rong mơ bằng nước và bằng ethanol. 2) Thu nhận dịch chiết từ rong mơ và sấy phun tạo bột các chất tự nhiên từ rong mơ. 3) Thử nghiệm tạo trà hòa tan từ bột các chất tự nhiên từ rong mơ đã tạo được. Do bước đầu tiếp cận với nghiên cứu khoa học và kiến thức của bản thân còn hạn chế, nên báo cáo này chắc hẳn không tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được các góp ý của quý thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để báo cáo thêm hoàn chỉnh. Em xin chân thành cám ơn các ý kiến góp ý cho đề tài. 2 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN VỀ RONG BIỂN Rong biển tên khoa học là marine-alage, marine plant hay seaweed. Rong biển là thực vật thủy sinh có đời sống gắn liền với nước. Chúng có thể đơn bào, đa bào sống thành quần thể, có kích thước hiển vi hoặc có thể dài hàng chục mét. Hình dạng có thể là hình cầu, hình sợi, hình phiến lá hay hình thù rất đặc biệt. Rong biển là loại thực vật biển quý giá được dùng làm nguyên liệu chế biến thành các sản phẩm có giá trị trong công nghiệp và thực phẩm. Từ lâu rong biển được đã được coi là đối tượng nghiên cứu của nhiều nước trên thế giới. Ở nước ta trữ lượng rong biển rất lớn, là nguồn tài nguyên biển vô cùng phong phú, rong biển chiếm vị trí quan trọng trong lĩnh vực kinh tế biển Việt Nam. Rong biển đã được sử dụng từ rất sớm, khoảng 2700 năm trước công nguyên ở Trung Quốc, 600 năm trước công nguyên, rong biển đã được chế biến thành một món ăn quý chủ yếu được sử dụng trong triều đình và chỉ hoàng tộc, khách của hoàng thân mới được thưởng thức. Ngoài ra, rong biển cũng đã được sử dụng để điều chế các chất như Iod, xà phòng, KCl, than hoạt tính, Agar, Alginate, Carageenan… Rong biển đúng là một thực phẩm giá trị dinh dưỡng cao. Người ta có thể dùng rong biển như là thực phẩm chức năng, giúp chữa bệnh: người bị bướu giáp đơn thuần do rong biển có nhiều i-ốt, người béo phì, đái tháo đường vì thành phần alga alkane mannitol cho rất ít calo năng lượng, làm thực phẩm cho người tăng huyết áp, xơ vữa động mạch do rong biển có tác dụng chống vón tiểu cầu, cho trẻ còi xương nhờ rong chứa nhiều can-xi và gần đây nhiều nhà khoa học Nhật Bản cho rằng rong biển có khả năng thải độc và chống nhiễm phóng xạ. Rong biển còn được sử dụng chữa trị ung thư theo các bài thuốc gia truyền kết hợp với các thuốc khác và polyphenol trong rong nâu cũng được dùng làm trà chống lão hóa. 1.1.1. Phân loại rong biển Nước ta có trữ lượng rong biển lớn và phong phú, trong đó rong Đỏ và rong Nâu là hai đối tượng được nghiên cứu với sản lượng lớn và được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp và đời sống. 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]: 3 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 (Phaecophyta) 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, rong Đỏ. [1] Ngành rong Lục (Chlorophyta) : có trên dưới 360 chi và hơn 5700 loài, phần lớn sống trong nước ngọt, nét đặc trưng của loài rong này là có màu lục. Rong Lục trên thế giới chủ yếu phân bố tập trung tại Philippin, tiếp theo là Hàn Quốc, kế tiếp là Indonesia, Nhật Bản và ít hơn là ở Việt Nam với các loài Caulerpa racemosa, Ulva reticulata, Ulva lactuca. [1] Ngành rong Nâu (Phaecophyta): có trên 190 chi, hơn 900 loài, phần lớn sống ở biển, số chi, loài tìm thấy trong nước ngọt không nhiều lắm. Rong Nâu phân bố nhiều nhất ở Nhật Bản, tiếp theo là Canada, Việt Nam, Hàn Quốc, Alaska, Ireland, Mỹ, Pháp, Ấn Độ, kế tiếp là Chile, Achentina, Brazil, Hawaii, Malaysia, Mexico, Myanmar, Bồ Đào Nha. Trong đó bộ Fucales, đối tượng phổ biến và kinh tế nhất của rong Nâu đại diện là họ Sargassaceae với hai giống Sargassum và Turbinaria phân bố chủ yếu ở vùng cận nhiệt đới. [1] Ngành rong Đỏ (Rhodophyta): rong Đỏ là những loại rong biển khi tươi có màu hồng lục, hồng tím, hồng nâu. Khi khô tùy theo phương pháp chế biến chuyển sang màu nâu hay nâu vàng đến vàng. Rong Đỏ có 2500 loài, gồm 400 chi, thuộc nhiều họ, phần lớn sống ở biển. Rong Đỏ phân bố nhiều ở Việt Nam. Sau đó cùng với số lượng loài tương đương nhau ở Nhật Bản, Chile, Indonesia, Philippin, Canada, Hàn Quốc tiếp theo sau là Thái Lan, Brazil, Pháp, Bồ Đào Nha, Trung Quốc, Hawaii, Myanmar, Nam Phi, ít hơn nữa là Anh, Bangladesh, Caribbe, Ireland, Peru, Tây Ban Nha, Achentina, Ấn Độ, Italy, Malaysia, Mexico, New Zealand, Mỹ sau hết là rải rác có mặt ở Iceland, Alaska, Kenya, Madagascar, Kiribati, Ai Cập, Israel, Ma rốc, Namibia, Tanzania. [1] 4 1.1.2. Sản lượng rong biển trên thế giới Rong Lục chủ yếu là của Nhật Bản khoảng 4.000 tấn khô với các chi như Enteromorpha, Monostroma, Ulva, trong đó nuôi trồng khoảng 2.500 tấn, kế tiếp là Hàn Quốc khoảng 1.000 tấn chi Enteromorpha, Philippines khoảng 800 tấn chi Caulerpa, gần như toàn bộ do nuôi trồng. Rong Đỏ chủ yếu là ở Pháp khoảng 600.000 tấn, chi Maerl, tiếp theo là Anh khoảng 200.000 tấn, chi Maerl, ít hơn là Chile khoảng 75.000 tấn gồm các chi Gracilaria, Gigatina, Gelidium. Nhật Bản khoảng 65.000 tấn, trong đó khoảng 60.000 tấn là do nuôi trồng, gồm các chi Porphyra và Gelidium. Philippines khoảng 40.000 tấn do nuôi trồng bao gồm chi Euchuema và Kapaphycus. Hàn Quốc cũng có sản lượng tương đương với chi Porphyra, tiếp đến là Trung Quốc với khoảng 31000 tấn chủ yếu là Porphyra, Indonesia khoảng 26000 tấn chi Euchuema và Gracilaria… Việt Nam khoảng 2.000 tấn chi Gracilaria. Sản lượng rong Nâu lớn nhất thế giới tập trung tại Trung Quốc với trên 667.000 tấn khô, tập trung vào 3 chi Laminaria, Udaria, Ascophyllum . Hàn Quốc khoảng 96.000 tấn với 3 chi Udaria, Hizakia, Laminaria. Nhật Bản khoảng 1.000 tấn Laminaria, Udaria, Cladosiphon, Na Uy khoảng 40.000 tấn, Chile khoảng 27.000 tấn… 1.1.3. Ứng dụng của rong biển Rong biển ngày càng được sử dụng nhiều trên thế giới và được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau. • Trong thực phẩm: Đối với ngành công nghiệp thực phẩm thì rong biển được sử dụng rất nhiều như dùng để sản xuất agar, carageenan, alginate… các chất này được dùng để tạo ra sản phẩm trực tiếp hoặc dùng làm các chất phụ gia không thể thiếu trong ngành công nghiệp thực phẩm. Rong biển còn được chế biến thành các sản phẩm rong đông lạnh, rong khô để xuất khẩu hay đồ hộp rong biển, mứt rong, nước giải khát rong biển, trà hòa tan và trà túi lọc rong biển... Một lĩnh vực tiềm năng khác có thể sử dụng rong biển là bảo quản thực phẩm. Nguồn iode và chất xơ phong phú trong rong biển có thể giúp cải thiện chất lượng thực phẩm. Ngoài ra rong biển còn được sử dụng trực tiếp trong các bữa ăn hàng ngày, chúng được chế biến thành các món ăn ngon phục vụ cho nhu cầu dinh dưỡng của con người như: chè rong biển, canh rong biển, gỏi rong biển… 5 • Trong công nghiệp: Rong biển có rất nhiều ứng dụng trong các ngành công nghiệp như công nghiệp dệt, công nghiệp giấy, công nghệ mỹ phẩm... - Hợp chất alginate trong rong biển được ứng dụng trong công nghiệp dệt vì chúng có độ nhớt cao, có tính đàn hồi tốt, bóng nên khi người ta dùng hồ vải cho sợi bền, giảm bớt tỉ lệ đứt, nâng cao hiệu suất dệt. - Hợp chất carageenan trong rong biển là môi trường cố định enzyme, là chất xúc tác trong công nghệ tổng hợp và chuyển hóa các chất khác. Hợp chất này được bổ sung vào dung dịch sơn nước để tạo độ đồng nhất, khả năng nhũ hóa tốt hơn cho sơn; bổ sung vào kem đánh răng để chống lại sự tách lỏng, tạo các đặc tính tốt cho sản phẩm. Ngoài ra chúng còn được ứng dụng trong công nghiệp sợi nhân tạo, phim ảnh, sản xuất giấy. [1] - Tại Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang đã chứng minh rong biển cũng là một nguyên liệu dùng để sản xuất cồn. Từ rong biển người ta có thể sản xuất ra 19.000 lít cồn, tức là gấp 5 lần năng xuất sản xuất cồn từ ngô, và gấp 2 lần năng xuất sản xuất cồn từ mía đường. Trong khi ngô hay mía đường đều đòi hỏi những diện tích canh tác và lượng nước ngọt lớn, cạnh tranh với các nguồn lực trong công nghiệp. Riêng rong biển lại có thể sinh trưởng trong nước mặn, có hàm lượng đường cao, chỉ cần sử dụng một ít diện tích mặt nước ở các vùng ven biển là có thể nuôi trồng được rong để sản xuất cồn. [3] • Trong y học: Trong biển có nhiều chủng loại và là thực phẩm rất tốt cho sức khỏe, có thể dự trữ được trong nhiều năm. Rong biển đã dần trở nên phổ biến ở nhiều nước trên thế giới. Trong y học, alginate trong rong biển được dùng làm chất trị bệnh nhiễm phóng xạ. Trong công nghệ bào chế thuốc thì alginate natri được sử dụng làm chất ổn định, làm vỏ bọc thuốc, làm chất phụ gia chế tạo các loại thức ăn kiêng. Trong nha khoa thì dùng acid alginate thay thạch cao để làm khuôn răng, nó giúp giữ hình răng chính xác. Dựa vào tính chất là carrageenan mang điện tích âm nên được ứng dụng trong việc điều chế thuốc loét dạ dày và đường ruột. Hiện nay với hoạt chất đang được nghiên cứu chiết xuất tại Việt Nam có tác dụng 6 rất lớn trong y học là fucoidan. Fucoidan là một hợp chất có nhiều trong rong Nâu. Các nghiên cứu hiện đại đã chỉ ra rằng fucoidan có trong rong Nâu chính là chìa khóa lý giải bí mật về sự khỏe mạnh và trường thọ. Từ lâu cộng đồng dân cư các vùng biển đảo khắp nơi trên thế giới đã được thụ hưởng khi sử dụng rong biển trong ẩm thực truyền thống và chăm sóc sức khỏe. Fucoidan đã được giới y học chú ý và trở thành hợp chất được xem là giá trị nhất của đại dương bởi các tác dụng thần kỳ của nó. Theo các sản phẩm trên thị trường thế giới thì fucoidan có thể hỗ trợ điều trị được rất nhiều chứng bệnh như chống ung thư, kháng khuẩn và kháng virut, giảm cholesterol và trị huyết áp, ổn định đường huyết, điều trị viêm loét dạ dày… 1.2. TỔNG QUAN VỀ RONG MƠ 1.2.1. Sự phân bố của rong mơ Theo số liệu nghiên cứu nguồn lợi rong mơ có giá trị ở vùng biển Quảng Nam, Đà Nẵng, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Định cho thấy khu vực miền Trung và Nam Trung Bộ trữ lượng rong lớn nhất và cho chất lượng cao. Rong mơ phân bố ở vùng biển Quảng Nam - Đà Nẵng không nhiều so với vùng biển Khánh Hòa và Ninh Thuận. Diện tích rong Nâu tại vùng biển Quảng Nam - Đà Nẵng khoảng 190.000 m2. Trữ lượng rong mọc tại chỗ có thể thu được vào tháng 4 khoảng hơn 800 tấn rong tươi. Vùng biển Khánh Hòa là vùng có diện tích rong mơ mọc cao nhất trong các tỉnh điều tra, tổng diện tích rong lên tới 2 triệu m2, trữ lượng khai thác được hàng năm có thể ước tính hơn 11.000 tấn rong tươi. [1] Theo kết quả điều tra trước đây của Viện Hải Dương học Nha Trang về nguồn lợi thủy sản thì vùng biển Ninh Thuận có 188 loài rong biển. Trong đó rong mơ Sargassum khoảng 18 loài, có trữ lượng lớn nhất. Các loài phổ biến ở Ninh Thuận như S. oligocystum, S. polycystum, S. mcclurei, S. crassifolium, S. microcystum… Mùa vụ khai thác tự nhiên từ tháng 2 đến tháng 5 hàng năm, trữ lượng ước tính hơn 6000 tấn rong tươi. [1] Về rong mơ Việt Nam, năm 1790 Loureiro là tác giả đầu tiên để ý đến một số loài rong mơ nhưng chỉ mô tả sơ lược, không hình vẽ trong thực vật chí Đông Dương “Flora Cochinchinensis”. Năm 1837 cuộc thám hiểm bờ biển Việt Nam được thực hiện trên tàu “La Bonite”, Gaudichaud đã thu được một loài Turbinaria và 4 loài Sargassum, sau đó 7 Busseuil thu thêm 4 loài nữa. Mãi đến năm 1954 Dawson đến làm việc tại Viện Hải Dương Học Nha Trang có mô tả thêm 2 loài. Toàn bộ các mẫu vật đó hiện nay đều không còn lưu giữ tại Việt Nam. Giáo sư Phạm Hoàng Hộ năm 1961 trong luận án đã mô tả 15 loài, đến năm 1967 mô tả được 41 loài. Ở miền bắc, Nguyễn Hữu Dinh trong luận án năm 1972 mô tả được 22 loài, nếu so với rong miền Nam đã bổ sung được 9 loài cho hệ rong mơ Việt Nam. Năm 1992 Nguyễn Hữu Đại trong luận án đã mô tả 52 loài và trong “Rong mơ Việt Nam nguồn lợi và sử dụng” 1997 đã mô tả 68 loài. [2] 1.2.2. Đặc điểm hình thái của rong mơ Trong số các rong biển của ta, rong mơ có những đặc điểm hình thái hết sức đặc sắc, rất giống với thực vật bậc cao. Ngoài ra, đặc điểm hình thái đặc biệt của chi rong này là hệ thống phao hay túi khí. Vị trí, hình dạng và sự sắp xếp của chúng rất khác nhau trong các loài. [2] Hình 1.1 Hình dạng và đặc điểm cấu tạo chung của rong mơ [2] 8 Rong mơ là loại rong to mọc thành bụi, gồm vài chục chính quanh nhánh, nhánh mang phiến 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. Hầu như các loài rong mơ đều có phao, tuy nhiên số lượng và kích thước của các phao khác nhau. Phao có dạng hình cầu hay trái xoan, đường kính của phao nhỏ khoảng 0,5-0,8 mm, phao lớn khoảng 5-10 mm. [2] 1.2.3. a) Thành phần hóa học của rong mơ Sắc tố Sắc tố trong rong là diệp lục tố (chlorophyl), sắc tố màu nâu (fucoxanthin), sắc tố đỏ (caroten). Tùy theo tỉ 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. b) Gluxit • Monosaccharide: Monosaccharide quan trọng của rong nâu là đường mannitol được Stenhouds phát hiện ra năm 1884 sau đó được Kylin chứng minh thêm (1913). Monosaccharide tan được trong alcol, dễ tan trong nước có vị ngọt, hàm lượng từ 14% đến 25% trọng lượng rong khô tùy thuộc vào hoàn cảnh địa lý nơi sinh sống. [1] • Polysaccharide: Bao gồm các hợp chất sau đây:  Alginate: là một polysaccharide tập trung ở giữa vách tế bào, là thành phần chủ yếu tạo nên tầng phía ngoài của màng tế bào rong nâu. Hàm lượng alginate trong các loại rong nâu khoảng 2-4% so với rong tươi và 13-15% so với rong khô. Hàm lượng này tùy thuộc vào từng loài rong và vị trí địa lý môi trường mà rong sinh sống. Các loài rong nâu ở vùng biển miền Trung Việt Nam có hàm lượng này là cao nhất, dao động từ 12,3-35,9%. Turbinaria ornata [1]  Fucoidan: là sulfate polysaccharide dị hợp. Hàm lượng khoảng 8-10% rong khô tuyệt đối. Fucoidan có tính chất gần giống với alginate.  Laminaran: là tinh bột của rong nâu. Laminaran thường ở dạng bột không màu, không mùi và có hai loại là loại hòa tan trong nước và loại không hòa tan trong nước. Laminaran có hàm lượng từ 10-15% trọng lượng rong khô tùy thuộc vào loại rong nâu, vị trí địa lý và môi trường sinh sống. Thường thì vào mùa hè hàm lượng laminaran giảm do phải tiêu hao cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cây rong. [1]