Tài liệu Nghiên cứu và sản xuất thử nghiệm mặt hàng rong sụn dầm dấm

  • Số trang: 86 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 478 |
  • Lượt tải: 1
dangvantuan

Tham gia: 02/08/2015

Mô tả:

i LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự quan tâm, giúp đỡ, động viên của gia đình, thầy cô giáo và ban bè. Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới quý thầy, cô giáo Khoa Chế biến Trường Đại học Nha Trang đã cung cấp cho em kiến thức và kỹ năng chuyên ngành để em thực hiện đồ án được giao. Xin gửi lời cảm ơn về sự giúp đỡ, hướng dẫn trong quá trình làm thí nghiệm của quý thầy, cô phụ trách phòng thí nghiệm của Khoa Chế biến. Cảm ơn gia đình cô Nguyễn Thị Cúc thường trú tại: tổ 3, khóm Phú Lộc Đông, thị trấn Diên Khánh – Khánh Hoà, đã giúp đỡ tôi trong việc triển khai ứng dụng kết quả nghiên cứu của đồ án vào thực tế sản xuất sản phẩm bánh tráng. Đặc biệt ghi ơn thầy Trần Danh Giang, thầy Trang Sỹ Trung đã luôn định hướng và tận tình chỉ dẫn em hoàn thành đồ án. Đồng thời gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè luôn sát cánh động viên, tạo điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập vừa qua. Sinh viên Đỗ Thị Hiền. ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................i MỤC LỤC.......................................................................................................................iii DANH MỤC CÁC HÌNH................................................................................................v LỜI NÓI ĐẦU ...............................................................................................................vii Chương 1. TỔNG QUAN ................................................................................................1 1.1. Tổng quan về rong biển.........................................................................................1 1.1.1. Giới thiệu chung về rong biển .......................................................................1 1.1.2. Nguồn lợi rong biển ở Việt Nam và trên thế giới...........................................2 1.1.3. Tình hình chế biến thực phẩm từ rong biển ở Việt Nam ...............................4 1.2. Giới thiệu về rong Sụn ..........................................................................................4 1.2.1. Đặc tính sinh học của rong Sụn ......................................................................5 1.2.2. Thành phần hóa học của rong sụn ..................................................................6 1.2.3. Tình hình nuôi trồng, sơ chế và ứng dụng rong sụn .......................................9 1.3. Cellulase ..............................................................................................................12 1.4. Tổng quan bánh tráng..........................................................................................14 1.4.1. Tình hình tiêu thụ và sử dụng bánh tráng ở Việt Nam .................................15 1.4.2. Nguyên liệu chính sản xuất bánh tráng ........................................................16 1.4.3. Tình hình tiêu thụ trong nước và nước ngoài của bánh tráng.......................23 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................25 2.1. Đối tượng nghiên cứu..........................................................................................25 2.1.1. Rong Sụn.......................................................................................................25 2.1.2. Nguyên liệu sản xuất bánh tráng cuốn..........................................................26 2.2. Hóa chất, vật liệu nghiên cứu ..............................................................................26 2.2.1. Hóa chất ........................................................................................................26 2.2.2. Vật liệu..........................................................................................................26 2.3. Nội dung và phương pháp nghiên cứu ................................................................27 iii 2.3.1. Nội dung nghiên cứu.....................................................................................27 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu ..............................................................................27 2.4. Sơ đồ qui trình dự kiến sản xuất bột rong ...........................................................29 2.5. Bố trí thí nghiệm..................................................................................................30 2.5.1. Nghiên cứu khả năng hút nước của rong nguyên liệu ..................................30 2.5.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình ngâm nước ngọt và phơi nắng đến hiệu quả xử lý rong nguyên liệu .....................................................................................30 2.5.3. Nghiên cứu chế độ tẩy màu, mùi bằng hóa chất sau khi ngâm nước ngọt, phơi nắng ................................................................................................................32 2.5.4. Nghiên cứu tốc độ hút nước của rong khô đã qua xử lý ngâm phơi, tẩy màu, mùi .........................................................................................................................34 2.5.5. Nghiên cứu chế độ thủy phân .......................................................................35 2.5.6. Xác định khả năng hòa tan của bột rong Sụn ...............................................37 2.5.7. Nghiên cứu tỷ lệ phối trộn bột rong vào bánh tráng cuốn ............................37 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...........................................38 3.1. Khả năng hút nước của rong nguyên liệu............................................................38 3.2. Kết quả nghiên cứu chế độ ngâm nước ngọt, phơi nắng .....................................39 3.2.1. Kết quả nghiên cứu tỷ lệ nước ngâm/rong nguyên liệu (ml/g).....................40 3.2.2. Kết quả nghiên cứu thời gian ngâm (phút) ...................................................41 3.2.3. Kết quả nghiên cứu thời gian phơi mỗi lần ..................................................42 3.2.4. Kết quả nghiên cứu số lần phơi ....................................................................43 3.3. Kết quả nghiên cứu tẩy màu, mùi bằng hoá chất ................................................44 3.3.1. Kết quả nghiên cứu chế độ tẩy màu, mùi bằng acid acetic ..........................44 3.3.2. Kết quả nghiên cứu chế độ tẩy màu, mùi bằng cồn......................................46 3.4. Kết quả khảo sát tốc độ hút nước trương nở của rong khô đã qua xử lý ngâm phơi, tẩy màu, mùi......................................................................................................49 3.5. Kết quả nghiên cứu chế độ thủy phân .................................................................50 iv 3.5.1. Kết quả nghiên cứu chế độ thủy phân trong môi trường Na2CO3 ................50 3.5.2. Kết quả nghiên cứu chế độ thủy phân bằng enzyme. ...................................53 3.6. Kết quả xác định thành phần hóa học của bột rong sụn và rong nguyên liệu .....56 3.7. Kết qủa xác định hiệu xuất thu hồi bột rong Sụn ...............................................56 3.8. Hoạch toán sơ bộ chi phí .....................................................................................57 3.9. Đề xuất quy trình sản xuất bột rong ....................................................................58 3.10. Kết quả nghiên cứu tỷ lệ phối trộn bột rong Sụn vào sản xuất bánh tráng .......60 3.11. Đề xuất quy trình sản xuất bánh tráng cuốn phối trộn bột rong........................61 3.12. Hoạch toán sơ bộ giá thành sản phẩm bánh tráng .............................................63 3.13. Kết quả kiểm tra vi sinh. ...................................................................................64 3.14. Dự kiến máy móc, thiết bị cần thiết sản xuất bột rong quy mô công nghiệp....65 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ............................................................................66 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG TÀI LIỆU THAM KHẢO v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1. Rong sụn nguyên liệu.....................................................................................25 Hình 2.2. Sơ đồ qui trình dự kiến sản xuất bột rong......................................................29 Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khả năng hút nước của rong nguyên liệu.................30 Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ nước/rong(ml/g) trong quá trình ngâm phơi.......................................................................................................................30 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian ngâm trong quá trình ngâm, phơi ................................................................................................................................31 Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian phơi trong quá trình ngâm, phơi .............................................................................................................31 Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu số lần phơi trong quá trình ngâm, phơi.32 Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ acid acetic/rong ............................32 Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian ngâm acid..............................33 Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ cồn/rong .....................................33 Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian ngâm cồn.............................34 Hình 2.12. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tốc độ hút nước của rong khô đã qua xử lý ngâm phơi, tẩy màu, mùi ...........................................................................................34 Hình 2.13. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ rong khô/nước nấu thuỷ phân bằng kiềm................................................................................................................................35 Hình 2.14. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ Na2CO3/rong ..............................35 Hình 2.15. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu pH thích hợp cho chế độ thủy phân bằng enzyme...................................................................................................................36 Hình 2.16. Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ enzyme/rong khô nguyên liệu....36 Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn sự tăng khối lượng theo thời gian ngâm. ............................38 Hình 3.2. Ảnh hưởng của tỷ lệ rong/nước đến hiệu quả xử lý rong ..............................40 Hình 3.3. Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến hiệu quả xử lý rong...............................41 Hình 3.4. Ảnh hưởng của thời gian phơi đến hiệu quả xử lý rong ................................42 vi Hình 3.5. Ảnh hưởng của số lần phơi đến hiệu quả xử lý rong .....................................43 Hình 3.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ acid/rong đến hiệu quả xử lý rong...............................44 Hình 3.7. Ảnh hưởng của thời gian xử lý acid đến hiệu quả xử lý rong .......................45 Hình 3.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ cồn/rong đến hiệu quả xử lý rong ................................46 Hình 3.9. Ảnh hưởng của thời gian ngâm cồn đến hiệu quả xử lý rong........................47 Hình 3.10. Rong sau khi xử lý w=12%..........................................................................49 Hình 3.11. Đồ thị tốc độ hút nước trương nở của rong khô đã qua xử lý ngâm phơi, tẩy màu mùi..........................................................................................................................49 Hình 3.12. Rong trước khi đem vào thủy phân..............................................................50 Hình 3.13. Sợi rong sau khi sấy khô ..............................................................................53 Hình 3.14. Dịch rong sau khi thủy phân bằng enzyme..................................................55 Hình 3.15. Bột rong w=13% ..........................................................................................57 Hình 3.16. Quy trình sản xuất bột rong .........................................................................58 Hình 3.17. Quy trình sản xuất bánh tráng cuốn phối trộn bột rong ...............................61 vii LỜI NÓI ĐẦU Phát triển ngành công nghệ thực phẩm là một trong những phương hướng then chốt trong chiến lược phát triển kinh tế của nước ta hiện nay. Vì đây là một ngành mũi nhọn rất quan trọng để tạo ra giá trị gia tăng, đa dạng hóa sản phẩm phục vụ cho nhân dân. Đã từ lâu thế giới trong đó có Việt Nam đã và đang sử dụng khoảng 100 loài rong biển làm thực phẩm trực tiếp trong món ăn hàng ngày. Không ít hơn nửa tỷ người, mà phần lớn lại là người dân ở những nước có nền kinh tế phát triển, trong sinh hoạt đời sống không thể thiếu rong biển. Trong các loài tảo biển thì rong Sụn (Kappaphycus Alvarezii (Doty) thuộc loài rong Đỏ đang được trồng với năng suất cao ở bờ biển nam Trung Bộ. Từ khi được du nhập vào Việt Nam, rong Sụn đã tỏ ra rất thích hợp với khí hậu Việt Nam và sản lượng không ngừng tăng cao (1500 tấn rong khô năm 2005). Trong cây rong Sụn Carrageenan chiếm tới 40%, là một polime sinh học có ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghệ thực phẩm, y dược… và gần đây carrageenan đã được sử dụng làm chất phụ gia thực phẩm thay thế hàn the. Bên cạnh đó rong Sụn còn chứa hàm lượng lớn các chất khoáng, chưa tới 11 acid amin, trong đó có tới 5 acid amin không thay thế có ý nghĩa lớn trong y học. Hiện nay, sản xuất các sản phẩm từ rong Sụn và sử dụng những sản phẩm từ rong Sụn vào đời sống chủ yếu ở quy mô nhỏ. Mục đích là đưa các chất có hoạt tính sinh học từ rong Sụn vào thực phẩm góp phần cải thiện dinh dưỡng. Bánh tráng nói chung và bánh tráng dùng cuốn thức ăn nói riêng là sản phẩm quen thuộc gắn liền với đời sống ẩm thực hàng ngày của người Việt Nam. Ngày nay, với xu thế hội nhập và phát triển, đời sống nhân dân ngày càng được nâng cao, để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu, đòi hỏi các loại bánh tráng phải được nâng cao không những về số lượng và cả chất lượng. viii Nhằm mục đích đẩy mạnh phát triển và tiêu thụ nguồn nguyên liệu rong Sụn, đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm, tạo người dân thói quen sử dụng các sản phẩm từ rong biển đồng thời tạo công ăn việc làm cho người dân vùng ven biển. Với ý tưởng đó được sự cho phép của Ban chủ nhiệm Khoa Chế biến và các thầy giáo hướng dẫn: Trần Danh Giang, Trang Sỹ Trung em thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất bột rong Sụn và ứng dụng trong sản xuất bánh tráng cuốn ”. Bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, kiến thức còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của quý thầy, cô giáo và các bạn. Xin chân thành cảm ơn! 1 Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về rong biển 1.1.1. Giới thiệu chung về rong biển [7] Rong biển hay tảo biển có tên khoa học là Marine-algae, Marin plant hay Seaweed. Rong biển là thực vật thủy sinh có đời sống gắn liền với nước. Chúng có thể là đơn bào, đa bào sống thành quần thể. Chúng 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 các đại dương cung cấp cho trái đất hàng 200 tỷ tấn rong các loại. Rong biển thường phân bố ở các vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng triền sâu, vùng biển cạn,…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. Đối với rong lục thì loại tảo Chlorella được xếp vào loại tảo kỳ diệu, có tốc độ sinh trưởng cực nhanh, đang được nghiên cứu phục vụ cho đời sống con người. Rong sống ở biển, hấp thụ một lượng thức ăn phong phú chảy trôi dạt từ lục địa ra, rong có nhiều tính chất không khác thực vật trên cạn. Giá trị công nghiệp của rong biển là cung cấp các chất keo quan trọng như: agar, alginate, carrageenan, furcellazan được dùng trong chế biến thực phẩm và nhiều ngành công nghiệp khác. Từ rong đỏ có thể chiết xuất ra các loại: agar, carrageenan, furcellazan. Từ rong nâu chiết xuất được agilic, alginate, laminarin, còn từ rong lục chiết xuất được pectin. 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 carbohydrate đặc trưng (mono-, olygo- và polysacaride), các loại vitamin (đặc biệt là thuộc nhóm A, B, C, E..) và các hoạt tính sinh học (lecithin sterals, antibiotics, ..) có lợi cho cơ thể và có khả năng phòng bệnh (huyết áp, nhuận tràng, béo phì, đông tụ máu, xơ vữa 2 động mạch…). Vì vậy, ngày nay rong biển được xếp vào loại thực phẩm chức năng (functional food) được sử dụng rộng rãi trên thế giới. Rong biển không những được ứng dụng trong công nghệ thực phẩm mà nó còn được ứng dụng nhiều trong y học. Rong biển có thể coi như là một dược liệu quý giá vì nó có chứa nhiều chất có khả năng phòng và chữa được một số bệnh cho người và gia súc, gia cầm. Chúng ta đang tiêu thụ một lượng thực phẩm lớn có tính axit (rau xanh, các loại đậu hạt..) nên việc tận dụng thức ăn từ rong biển là một hướng tất yếu. 1.1.2. Nguồn lợi rong biển ở Việt Nam và trên thế giới Nguồn lợi rong biển ở Việt Nam [7] Việt Nam có gần 1000 loại rong biển. Đã có khoảng 638 loài (239 rhodophyta, 123 phaeophyta, 15 chlorophyta và 75 cyanophyta) đã được phân định loại. Trong đó có 310 loài xuất hiện ở vùng biển phía Bắc, 484 loài ở vùng biển phía Nam và 156 loài được phát hiện thấy ở vùng biển từ bắc vào nam. Loại rong câu chỉ vàng g.asiatica trong vùng nước lợ từ Hải Phòng đến Thanh Hóa. Ven biển miền Nam hàng năm có thể khai thác khoảng 2000 tấn rong tươi. Sau đây là trữ lượng của một số loài rong kinh tế: Rong Mơ Sargassum: Trữ lượng các loài rong Mơ ở ven biển nước ta ước tính khoảng 30.000 đến 35.000 tấn. Trong đó S.mcclurei có trữ lượng lớn nhất chiếm khoảng 50%, loài S.binderi 15%, loài S.herklotsii 13%, loài S.siliquosum 10%. Những loài còn lại chiếm 32% tổng trữ lượng. Phú Yên, Khánh Hòa và Quảng Ninh là những nơi có trữ lượng rong Mơ lớn (khoảng 27.200 tấn chiếm gần 78% tổng trữ lượng). Rong câu Gracilaria: trữ lượng rong câu ở ven biển Việt Nam ước tính khoảng 9.300 tấn tươi. Khu vực Quảng Ninh, Hải Phòng, Thừa Thiên Huế có sản lượng rong câu lớn (khoảng 6000 tấn tươi, chiếm trên 60% tổng trữ lượng). Trong các loài rong câu, loài G.asiatica có trữ lượng lớn nhất, khoảng 7000 đến 8000 tấn, loài G.blodgettii 850 tấn, loài G.chordra 620 tấn, loài rong câu cong G.arcuata 120 tấn. 3 Khu vực Quảng Ninh, Hải Phòng, loài g.asiatica phân bố nhiều trong ao đầm chiếm diện tích trên 2000 ha, hàng năm cho sản lượng trên 3000 tấn tươi. Rong đông Hypnea: Trữ lượng của 3 loài rong đông: H.japonica, H.boergesenii, H.flagelliormis được xác định ở khu vực Quảng Bình, Quảng trị. Thừa Thiên Huế ước tính trên khoảng 70 tấn tươi trên diện tích phân bố khoảng 3 ha. Nguồn lợi rong biển thế giới Nguồn lợi rong biển trên thế giới rất lớn song sản lượng được khai thác và sử dụng hàng năm không đều. Châu Á là khu vực cung cấp rong đỏ. 85% lượng nguyên liệu sản xuất carrageenan và furcellaran hàng năm do Philippin cung cấp. Hàn Quốc là nước cung cấp nguyên liệu cho sản xuất agar với khối lượng lớn nhất trên thế giới, chiếm 52%. 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%. Sản lượng và nguồn lợi rong biển trên thế giới được thể hiện trên bảng 1.1. Bảng 1.1. Nguồn lợi và sản lượng khai thác trên thế giới (1000 tấn) Khu vực Bắc cực Tây Bắc Đại Tây Dương Đông Bắc Đại Tây Dương Trung tâm Tây Đại Tây Dương Trung tâm Đông Đại Tây Dương Địa Trung Hải và Biển Đen Tây Nam Đại Tây Dương Đông Nam Đại Tây Dương Tây Ấn Độ Dương Rong Đỏ Sản lượng Nguồn lợi thu hoạch 35 100 Rong Nâu Sản lượng Nguồn lợi thu hoạch 6 500 72 150 223 2000 - 10 1 1000 10 50 1 150 50 1000 1 50 23 100 75 2000 7 100 13 100 4 120 5 150 4 Đông Ấn Độ Dương Tây Bắc Thái Bình Dương Đông Bắc Thái Bình Dương Trung tâm Tây Thái Bình Dương Trung tâm Đông Thái Bình Dương Tây Nam Thái Bình Dương Đông Nam Thái Bình Dương Nam cực Tổng cộng 3 545 100 650 10 822 500 1500 - 10 - 1500 20 100 1 50 7 50 153 3500 1 20 1 100 30 100 1 1500 807 2660 1315 14600 1.1.3. Tình hình chế biến thực phẩm từ rong biển ở Việt Nam [7] Rong biển là nguồn nguyên liệu quý, có khả năng giúp cho cơ thể phòng chống được một số bệnh. Do vậy nhiều nước trên thế giới đã dành khoản ngân sách khá lớn cho việc nghiên cứu, sản xuất thực phẩm từ rong biển. Ở nước ta, thực phẩm từ rong biển chưa thực sự được chú ý, là một vấn đề còn đang bỏ ngỏ. Một số cơ sở chế biến nhỏ tại gia đình như: làm gỏi, nấu thạch, đông xương, mứt, kẹo, chè rong biển,…Tuy nhiên, các sản phẩm này chưa nhiều, chưa phổ biến, mới chỉ số ít người dân biết và dùng đến các loại sản phẩm đặc biệt này. Do đó cần phải có kế hoạch phát triển mạnh hơn, tiến tới các thực phẩm 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 tiêu dùng nội địa và xuất khẩu. 1.2. Giới thiệu về rong Sụn Rong sụn (Kappaphycus Alvarezii (Doty)) có tên thương mại là: Cottonii thuộc ngành hồng tảo Rhodophyta, lớp Florideophyceae, bộ Gigaratinales, họ Solieraceae, giống Kappaphycus alvarezii. Rong sụn có 2 loại chính:[10] Kappaphycus alvarezii: loại rong dạng chùm, mềm, loại này được trồng ở vùng nước cạn, ít sóng. Bên cạnh đó còn một loại cọng to nhưng ít nhánh, được trồng ở 5 vùng nước sâu và sóng mạnh. Như vậy, cấu trúc của cây rong phụ thuộc vào từng loại giống, ngoài ra còn phụ thuộc vào điều kiện vùng trồng. Rong Sụn gai: có thân to, cứng, trên thân có các gai nhỏ. Rong đem vào nghiên cứu là loại rong Kappaphycus alvarezii có cấu tạo dạng chùm, ngắn mềm. Loại rong này được trồng ở vùng nước cạn, ít sóng. 1.2.1. Đặc tính sinh học của rong Sụn [10] Độ mặn môi trường trồng Rong sụn là loại rong ưa mặn chỉ sinh trưởng và phát triển ở vùng nước có độ mặn cao (2,8÷3,2%), ở độ mặn thấp hơn (1,8÷2,0%) rong Sụn chỉ tồn tại trong thời gian ngắn (5÷7 ngày) và nếu kéo dài nhiều ngày sẽ làm rong sụn ngừng phát triển và chết dần. Dòng chảy và lưu thông. Rong sụn phát triển tốt ở các vùng nước thường xuyên trao đổi và luân chuyển (tạo ra do dòng chảy, dòng thủy triều hay sóng bề mặt). Đây là yếu tố cực kỳ quan trọng, ảnh hưởng tới tốc độ sinh trưởng và phát triển cũng như chất lượng của rong Sụn. Nhiệt độ Nhiệt độ thích hợp cho rong sụn sinh trưởng và phát triển nằm trong khoảng 25 ÷28oC, nhiệt độ cao hơn 30oC và thấp nhất là hơn 20oC sẽ ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng của rong. Nhiệt độ thấp hơn 15 ÷18oC thì rong sẽ ngừng phát triển. Cường độ ánh sáng Cường độ ánh sáng thích hợp nhất là trong khoảng 30000÷50000 lux, cao quá hay thấp quá sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của rong. Yêu cầu dinh dưỡng Trong điều kiện nhiệt độ không quá cao, nước được trao đổi thường xuyên rong sụn hầu như không đòi hỏi nhiều về các chất dinh dưỡng, các chất dinh dưỡng có sẵn trong nước biển đủ cung cấp cho rong sụn phát triển. Chỉ trong điều kiện nước tĩnh, ít được trao đổi và nhiệt độ nước cao (mùa nắng - nóng, trong các thủy vực nước yên như: ao, đìa nhân tạo) rong sụn đòi hỏi dinh dưỡng (các muối amon và 6 Photphat) cao hơn cho sự sinh trưởng. nhìn chung các vùng có hàm lượng muối dinh dưỡng (amon, nitrat, Photphat) cao, tốc độ sinh trưởng của rong sụn cao và có thể giúp cây rong sụn phát trưởng bình thường trong các điều kiện không thuận lợi (nhiệt độ cao, độ muối thấp, nước ít lưu chuyển). 1.2.2. Thành phần hóa học của rong sụn Nghiên cứu thành phần hoá học rong sụn của TS. Đống Thị Anh Đào: rong sụn sau khi thu hoạch, rửa bằng nước ngọt và phơi nắng đạt độ ẩm khoảng 20% đem phân tích thành phần hóa học kết quả được biểu thị trong bảng 1.2. Bảng 1.2. Thành phần hóa học của rong Sụn STT Thành phần Đơn vị tính Hàm lượng 1 Protein % 2,4 2 Đường tổng % 0,0 3 Cellulose % 4,0 4 Ẩm % 19,0 5 Tro tổng % 20,0 6 Carrageenan % 40,0 7 K % 2,2 8 Na % 2,4 9 Ca % 0,36 10 Fe ppm 0,04 11 Cu % 2,3 12 S tổng % 2,6 13 SO42- ppm 8,08 14 I % 2,3 15 Cl % 6,87 16 Sb % 5,08 17 Hg % 0,01 18 As % 0,02 19 Pb % 0,75 20 Mg % Cxd 21 Cd % 1,13 7 Trong rong sụn hàm lượng carrageenan chiếm đến 40% so với nguyên liệu, trong đó 33% carrageenan hòa tan được, 7% thì không hòa tan được. riêng hàm lượng protein chiếm 2,4% trọng lượng chất khô, có thể nói là thấp so với các thành phần khác trong cây rong cũng như so với các loại đậu, nhưng vẫn cao hơn một số rau quả khác, tuy nhiên trong thành phần protein có chứa 11 acid amin với hàm lượng khá cao, trong đó có 5 loại acid amin không thay thế. Do đó có thể nói protein của rong sụn có giá trị dinh dưỡng khá tốt, kết quả xác định hàm lượng acid amin. Kết quả được nêu trong bảng 1.3. Bảng 1.3. Hàm lượng acid amin trong rong Sụn STT Acid amin Hàm lượng (%) 1 Leucin 0,08 2 Alanin 0,14 3 Phenylamin 0,23 4 Valin 0,07 5 Tyrosin 0,08 6 Methyonin 0,07 7 Glycin 0,13 8 Prolin 0,23 9 Serin 0,11 10 Glutamin 0,28 11 triptophan 0,082 Như vậy rong sụn chứa rất nhiều acid amin quan trọng với hàm lượng đáng kể, đặc biệt là chứa đến 5 acid amin không thay thế, điều này có ý nghĩa quan trọng trong vấn đề cung cấp dinh dưỡng, và có ý nghĩa lớn trong y học, đặc biệt có thể dùng chữa một số bênh như: Bệnh stress, bệnh tiểu đường (diabetes), bệnh thiếu máu (anaemia), bệnh suy yếu vì tuổi già, ngoài ra nó còn có thể giúp cho cơ thể chống lại một số bệnh như: bệnh đa xơ cứng (multiple scleosis), bệnh tiểu đường, bệnh về thị giác, đặc biệt có thể sữa chữa DNA… 8 Ngoài ra, tỷ lệ tro chiếm đến 20% số nguyên liệu, nhưng sau khi xử lý chế biến thành sản phẩm thực phẩm thì tỷ lệ tro còn lại khoảng 16% so với nguyên liệu, điều này chứng tỏ có hàm lượng kim loại bám trên vỏ cây rong và những kim loại này không giữ chức năng sinh lý trong tế bào, nó cũng không được hình thành trong tế bào mà là do nhiễm từ bên ngoài vào và chủ yếu tồn tại dưới dạng biểu bì trên vỏ cây rong, khi xử lý một phần lớp vỏ được bào mòn do đó cũng rửa trôi những kim loại này. Nhưng rong vẫn chiếm một hàm lượng khoáng rất cao ở bên trong tế bào, bao gồm các vi lượng như : Mo, Fe, Cu, Zn, Ca, Na, K và bao gồm các loại như: I, P, S cần thiết cho cơ thể. Ngoài ra, cũng tồn tại cả các kim loại nặng như: Hg, As, Pb, Cd, Sb trong rong nguyên liệu hàm lượng thấp ở trong giới hạn cho phép, khi đã chế biến thành thực phẩm thì hàm lượng ẩm càng tăng cao thì hàm lượng các kim loại nặng càng giảm thấp hơn. Do đó có thể nói nguyên liệu rong sụn là nguyên liệu thực phẩm giàu khoáng, không độc hại.[4] Tuy vậy, theo sự so sánh kết quả phân tích trên thành phẩm thu được thì hàm lượng các kim loại nặng độc với cơ thể cũng như tổng kim loại nặng giảm đáng kể sau quá trình xử lý. Bởi vì các kim loại nặng thường không giữ chức năng sinh lý nào trong tế bào, chúng không có mặt trong tế bào mà chỉ nhiễm vào tế bào rong biển qua quá trình trao đổi chất và tồn tại phần lớn ở lớp tế bào biểu bì, do đó việc xử lý ở giai đoạn đầu là rất quan trọng vì giai đoạn này có thể loại phần lớn kim loại nặng nhiễm vào rong. Những kim loại kết hợp với mạch carrageenan như: Na, K, Ca, Mg, Fe…thì không giảm hoặc giảm với lượng nhỏ trong thành phẩm vì mạch polyme ít bị phá vỡ, chúng chỉ bị giảm biểu kiến do quá trình trương nở, hút nước của rong sụn và quá trình pha loãng ở thành phẩm, điều này làm cho hàm lượng chất khô của rong còn rất thấp, dẫn đến sự giảm thấp hàm lượng khoáng. 9 1.2.3. Tình hình nuôi trồng, sơ chế và ứng dụng rong sụn Tình hình nuôi trồng Rong sụn trên thế giới đã được nuôi trồng, chế biến và sử dụng trong nhiều lĩnh vực từ rất lâu. Tổng sản lượng rong carrageenophytes hàng năm trên thế giới khoảng 150.000 tấn rong khô, trong đó Kappaphycus (rong sụn) chiếm đến 90%, phần còn lại thuộc Eucheuma, Chondrus, Gigartina và các loại khác, các sản phẩm chế biến từ rong sụn rất quen thuộc đối với người tiêu dùng, vì vậy nhiều nhà khoa học đã xếp rong sụn vào thực đơn quan trọng trong đời sống con người ở thế kỷ XXI, do đó các nước Châu Á như: Philippin (80%) và Indonesia (10%) và các nước khác (10%) đã và đang nghiên cứu sản xuất các loại chế phẩm từ loại rong này. Ở Việt Nam rong sụn được du nhập và trồng từ tháng 3 năm 1993 khởi đầu từ 5 kg giống, sau 8 tháng trồng sản lượng thu hoạch là 30000kg, tăng lên 6000 lần. Trung tâm khuyến ngư tỉnh Ninh Thuận đã chuyển số rong này cho 50 hộ dân trồng tại đầm Sơn Hải, ban đầu nuôi trồng với quy mô nhỏ và dần phát triển rộng rãi cho đến ngày nay, rong sụn chủ yếu trồng ở các tỉnh nam Bộ, tuy nhiên thời gian gần đây rong sụn được nghiên cứu nuôi trồng với quy mô ngày càng rộng lớn và đã cho sản lượng khoảng 3.000 tấn khô/năm. Hiện nay, rong sụn đã trở thành cây xóa đói và từng bước làm giàu. Bởi vì thu nhập trồng rong sụn sẽ đạt giá trị kinh tế 10.000 USD/ha/năm. Theo nghiên cứu cho thấy các điều kiện tự nhiên, môi trường biển Việt Nam, đặc biệt là vùng biển phía nam, hoàn toàn phù hợp cho đầu tư trồng rong sụn quy mô công nghiệp. Chất lượng rong sụn trồng ở Việt Nam hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu của thị trường thế giới. Từ giữa năm 2003 đến đầu năm 2004 sản lượng rong sụn xuất khẩu là 1.000 tấn rong khô, nhưng 6 tháng đầu năm 2005 sản lượng xuất khẩu tăng vọt lên 2.000 tấn rong khô (chủ yếu ở Ninh Thuận, Khánh Hòa, Phú Yên) giá cũng tăng từ 50 USD lên 700USD/tấn FOB. Theo ông Đào Công Thiên, Giám đốc Sở Thủy sản Khánh Hoà cho biết thì sản lượng 6 tháng đầu năm 2005 đạt 5.173,6 tấn rong tươi. 10 Theo ông Huỳnh Quang Năng, Chủ nhiệm Công trình nuôi trồng và chế biến rong biển của Phân viện Khoa học vật liệu tại Nha Trang cho biết từ năm 2002 đến nay, nhiều công ty trong nước đã liên kết với công ty nước ngoài thu mua nguyên liệu để xuất khẩu, tạo ra sự cạnh tranh trong mua bán, do đó làm cho giá cả tăng từ 8000đ đến 8.800 đồng/kg rong khô (theo số liệu Thời báo kinh tế ngày 05/05/2005). Đầu tư ban đầu từ 15-20 triệu đồng/ha, khi trừ chi phí thì còn lãi 40%.[4] Theo ông Huỳnh Quang Năng thì trồng rong sụn mang lại nhiều lợi ích: khai thác có hiệu quả các loại hình thủy vực và mặt nước ven biển, đầu tư ban đầu ít, đem lại hiệu quả kinh tế cao, thu hút nguồn lao động lớn, giải quyết việc làm cho người dân vùng ven biển, đặc biệt là lao động nữ và các hộ nghèo, chuyển đổi cơ cấu nghề ở các vùng ven biển, góp phần làm sạch môi trường nước, trồng rong sụn có thể xóa đói, giảm nghèo, nếu trồng nhiều thì có thể làm giàu. Sơ chế Rong sụn khi trồng thấy đạt tiêu chuẩn kỹ thuật thu hái (theo kinh nghiệm nếu rong được trồng ở vùng nước cạn, dòng chảy và sự lưu chuyển của nước yếu, vào mùa nhiệt độ cao, thì trồng từ 2÷2,5 tháng cho thu hoạch; nếu rong được trồng ở vùng nước sâu, biển hở, sóng gió và sự lưu chuyển nước tốt có thể sau 45÷50 ngày là thu hoạch). Tiến hành thu hái, rửa sơ bộ bằng nước biển, phơi trên các dàn phơi hay trên các tấm bạt, nilon, độ dày của lớp rong < 3cm, phơi vài nắng cho đến khi rong khô và xuất hiện lớp muối trên bề mặt được. Gỡ bỏ rác, dây buộc còn sót lại, giũ sạch cát muối rồi cho vào bao, bảo quản nơi thoáng mát, tránh ẩm, để đảm bảo chất lượng nguyên liệu.[10] Sơ chế rong phải đảm bảo các yêu cầu sau: Phơi rong ngay sau khi thu hoạch. Giữ rong luôn sạch Giữ độ ẩm trong rong ở mức 35÷39% Giữ rong tránh xa nước ngọt vì nó sẽ làm giảm lượng muối và giảm tính ổn định khi bảo quản. 11 Ứng dụng của rong Sụn Rong sụn là nguồn nguyên liệu quý, chứa nhiều chất dinh dưỡng có khả năng giúp cho cơ thể phòng chống được một số loại bệnh. Vì vậy, nhiều nước trên thế giới đã quan tâm, đầu tư nghiên cứu sản xuất sản phẩm từ rong sụn. Với hàm lượng glucid cao và chứa các nguyên tố vi lượng hữu ích như Mg, Cu, Fe, Mn, Co…Rong sụn đã được sử dụng để chế biến các món ăn hàng ngày cụ thể: Làm rau xanh trong bữa ăn hàng ngày cho các chiến ở quần đảo Trường Sa, điều này đã mang lại ý nghĩa kinh tế và quân sự to lớn trong việc giải quyết nguồn rau xanh cho các chiến sĩ nơi quần đảo tiền tiêu của tổ quốc. Làm nguyên liệu muối dưa chua, nấu chè, làm gỏi, chế biến nước sốt trong đồ hộp thịt, cá …tuy nhiên các sản phẩm này chưa nhiều, rất ít người biết đến do đó cần có kế hoạch phát triển với quy mô công nghiệp và đa dạng hóa sản phẩm để tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào này. Sử dụng làm chất phụ gia trong công nghệ thực phẩm: Rong sụn Kappaphycus Alvarezii là nguyên liệu chứa nhiều carrageenan, một loại polimer sinh học có ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm, y dược…và mới đây là trong việc sản xuất phụ gia thực phẩm thay thế hàn the. Carrageenan đã được sử dụng như một chất tạo gel trong thực phẩm từ hàng trăm năm trước, ở Châu Âu việc sử dụng carrageenan đã xuất hiện cách đây 600 năm tại ngôi làng có tên là Caraghen thuộc phía nam của vùng ven Irish. Carrageenan được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực thực phẩm như được sử dụng để điều chỉnh độ chắc, trạng thái, tính cảm quan…Chức năng của nó là nhũ tương, keo tụ và tính kết nối. Ngoài ra còn được ứng dụng trong công nghiệp khác như: công nghiệp dệt, sản xuất kem đánh răng, kỹ nghệ sơn… Công dụng của carrageenan cũng tương tự như agar, được dùng trong sản xuất bánh mì, bơ sữa, đồ hộp uống, nước sốt, mạ băng cho sản phẩm đông lạnh. Ngày nay có thể tìm trên thị trường khoảng 4.000 sản phẩm hàng hóa có sử dụng carrageenan, trong đó công nghệ thực phẩm sử dụng nhiều nhất. Chính công nghệ chế biến thịt đã làm cho nhu cầu về carrageenan tăng vọt. 12 Rong biển nói chung và rong sụn nói riêng có rất nhiều ứng dụng trong y dược, nhiều loài rong có thể dùng để chống lại bệnh ung thư, chống viêm nhiễm, chống oxy hóa, ngăn ngừa và chữa bệnh mệt mỏi kinh niên, cảm lạnh, viêm khớp, dị ứng kinh niên,… Theo nghiên cứu của ông Wendy Priesnitz năm 1997, một khám phá mới về protein được chiết rút từ rong biển là chúng có khả năng bất hoạt virus HIV. Các nhà khoa học thuộc Phân viện Khoa học vật liệu Nha Trang đã nghiên cứu và xác định từ rong sụn có thể sản xuất các sản phẩm dùng để phòng và chữa bệnh bướu cổ, suy dinh dưỡng. Đây là đặc tính quan trọng của rong sụn. Vì vậy, cần thiết phải tiếp tục nghiên cứu nhiều hơn về rong biển nói chung và rong sụn nói riêng để ứng dụng các sản phẩm chế biến từ rong vào trong cuộc sống. Nhiều nghiên cứu cho thấy trồng rong sụn có khả năng xử lý ô nhiễm trong ao nuôi tôm, do rong sụn có khả năng hấp thụ muối amon, photphat, nitrit làm cho nguồn nước trở nên sạch hơn. 1.3. Cellulase[6] Cơ chế tác dụng: Năm 1950, Reese và cộng sự lần đầu tiên đưa ra cơ chế thủy phân cellulase, nhờ phức hệ enzyme C1 và Cx: Cellulase Cellulose Đường hòa tan tự nhiên hoạt động (cellobiose) Cellobiase Glucose Trong đó C1 là enzyme không đặc hiệu, dưới tác dụng của enzyme này cellulase tự nhiên (bông, giấy lọc...) bị trương lên tạo thành các chuỗi cellulose mạch ngắn chuẩn bị cho các enzyme tiếp theo. Cơ chế tác dụng của enzyme C1 vẫn còn được tiếp tục nghiên cứu. Khi các vi sinh vật phân giải cellulase thì yếu tố C1 có tác dụng làm biến đổi cơ chất cellulose. Nhưng khi tách riêng ra thì tác dụng này không rõ nữa. Một số tác giả đã tách riêng enzyme C1 để nghiên cứu và cho thấy rằng, enzyme này chỉ hoạt động khi có enzyme Cx. Đây là bước ngoặt quan trọng trong việc nghiên cứu cellulose.
- Xem thêm -