Tài liệu CHUYÊN ĐỀ: Quy trình công nghệ chế biến rong biển pdf

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG……………….





CHUYÊN ĐỀ


Quy trình công nghệ chế biến rong biển








Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


1
LỜI MỞ ĐẦU
Việt Nam có hệ động vật, thực vật vô cùng phong phú, có nhiều gen quý
hiếm đặc trưng cho khí hậu nhiệt đới nóng ẩm. Một trong những điều kiện tạo nên
sự phong phú và giàu có ấy chính là vùng biển nhiệt đới rộng với bờ dài hơn 3000
km bao bọc hết phía đông và nam đất nước. Một trong những nguồn tài nguyên

phong phú và có giá trị mà vùng biển ban tặng cho chúng ta là rong biển.Tại vùng
biển Việt Nam có khoảng 800 loài rong biển thuộc t
ất cả các bộ của các ngành
rong đã được công bố trên thế giới.
Trên thế giới, rong biển thuộc vào loại tài nguyên quý hiếm có giá trị kinh
tế và được khai thác từ nhiều năm nay phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau của
nền kinh tế quốc dân. Trong số những giá trị về mặt kinh tế của rong biển, phải kể
đến những sản phẩm có giá trị lớn nhất mà rong biển cho chúng ta là các
polysaccharide
.
Các polysaccharide tự nhiên có cấu trúc mạng lưới, là nguồn đường vô tận
của rong biển. Ngoài chức năng là làm vật liệu tạo nên thành tế tào, các
polysaccharide giữ nhiều chức năng quan trọng khác đối với tế bào như trao đổi
chất và bảo vệ tế bào nên chúng có độ bền cơ học cao. Vì bản chất nêu trên kết
hợp với một số tính chất đặc biệt của chúng như tạo gel
ở nồng độ thấp xấp xỉ
1%,độ nhớt cao rất dể tạo màng, mà các polysaccharide được sử dụng rộng rãi
tronh nhiều ngành kinh tế như: công nghệ thực phẩm( chế biến thịt, sữa, làm bánh
kẹo ) làm thuốc đánh răng, dùng trong mỹ phẩm…ngoài ra chúng còn là nguồn
nguyên liệu để làm dược phẩm.
Dựa vào tính chất dễ tạo màng, có thể dùng polysaccharide tự nhiên để tạo
màng polyme sinh học. Khi sử
dụng polysaccharide để làm vật liệu chế tạo màng
sinh học, màng này giữ lại nhiều tính chất tốt của polysaccharide tự nhiên. Ngoài
ra, còn có thể biến tính chúng để thu được những tính chất cần thiết để phục vụ
yêu cầu thực tế, khắc phục những những nhược điểm của màng polyme hóa học.
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2

2
Màng polyme sinh học từ các polysaccharide này có thể đáp ứng được các
nhu cầu thực tế như: bao thuốc chữa bệnh, bảo quản thực phẩm, thẩm thấu, siêu
lọc, làm chất mang cho các chất có hoạt tính sinh học, dùng trong sử lý môi
trường…Một điều quan trọng là các phế thải của chúng ( màng sau khi sử dụng )
không gây ôi nhiễm môi trường, vì các vật liệu này sau khi thải ra môi trường sẽ
dần phân hủy bởi các hệ vi sinh vậ
t có sẵn trong tự nhiên.


















Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3

SH
2


3
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
Những thứ rau trên mặt đất giàu vitamin bao nhiêu thì các loại rong biển lại
chứa nhiều chất khoáng bấy nhiêu. Vì thế đối với người ăn chay không thể bỏ qua
các loại rong biển để bổ sung chất khoáng. Rong biển là một loại hải sản
"rau xanh", một món quà thiên nhiên quí giá vì ngoài dùng làm thức ăn, rong biển
còn được dùng làm thuốc, thức ăn hỗ trợ chữa bệnh cho con người.
Nhiều loại rong biển có thể làm thức ăn cho con ng
ười, ở Việt Nam thường
được dùng nhiều nhất là "rong câu" (rau câu), rong mứt, rong sụn, rong mơ, rong
nho… Một số khác người ta tách chiết carrageenan từ loại rong biển như: rong
sụn, rong đỏ, rong hồng vân, rong mơ… Trước đây rong biển được khai thác trong
tự nhiên từ thập niên 1960 ở nhiều nước châu Á như Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung
Quốc… người ta đã trồng rong biển để làm lương thực.
Theo Tổ chức Lương nông Liên Hiệp Qu
ốc (FAO), từ sản lượng rong biển
năm 1960 chỉ 150.000 tấn đến nay đã tăng đến 1,6 triệu tấn mỗi năm. Châu Á tiêu
thụ nhiều rong biển nhất, đến 90% tổng sản lượng toàn thế giới, châu Âu chỉ tiêu
thụ 1%. Hằng năm, Mỹ chi 10 triệu USD nhập các sản phẩm rong biển mà phần
lớn để làm thực phẩm cho người ăn kiêng. Trong các phương pháp dưỡng sinh của
nhiều dân tộc trên th
ế giới, rong biển được coi là thức ăn tạo sự dẻo dai, khỏe
mạnh về thể chất và tinh thần cho con người

Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


4
CHƯƠNG I:
THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG CỦA RONG BIỂN VÀ GIỚI
THIỆU VỀ CARRAGEENAN
1.1. Phân tích giá trị thành phần dinh dưỡng của rong biển
- Rong biển rất giàu dưỡng chất, ngoài thành phần đạm rất cao rong biển
còn chứa rất nhiều khoáng chất, các yếu tố vi lượng và vitamin, chất xơ trong đó
nổi bật là iốt ( yếu tố vi lượng tối cần thiết cho tuyến giáp). Hàm lượng sinh tố A
trong rong biển cao gấp 2 - 3 lần so với cà rốt, gấp 10 lần trong bơ, hàm lượng
canxi cao gấp 3 lần so với sữ
a bò, vitamin B2 cao gấp 4 lần trong trứng, gấp 7 lần
trong trứng, vitamin C, E cao gấp nhiều lần trong rau quả.
Nghiên cứu của y học hiện đại cho thấy rong biển còn chứa các dưỡng chất
sau:
- Vitamin C: trong rong biển là chất dinh dưỡng rất cần thiết cho sự trao
đổi chất của tế bào, thúc đẩy sự hình thành collagen trong cơ thể, làm vết thương
mau lành và có tác dụng phòng chảy máu chân răng.
- Iốt là chất khoáng rất cần thiết cho tuy
ến giáp, có nhiều trong rong biển.
Thiếu iốt sẽ mắc bệnh bướu cổ.

- Vitamin B2 trong rong biển có tác dụng tham gia truyền dẫn trong quá
trình ôxy hóa của cơ thể. Nếu cơ thể thiếu vitamin B2 kéo dài sẽ gây rối loạn trao
đổi chất của các tế bào.
- Axit béo trong rong biển có tác dụng thúc đẩy cơ thể thải loại cholesterol,
khống chế lượng cholesterol trong máu, từ đó ngăn ngừa bệnh cao huyết áp và
bệnh tim mạ
ch. Ngoài ra, rong biển còn chứa DHA, canxi và một số dưỡng chất
khác cần thiết cho sức khỏe.
- Chất khoáng trong rong biển rất giầu chất khoáng như calcium, photpho,
sắt, muối…
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


5
Qua nghiên cứu và thực nghiệm lâm sàng, các chuyên gia y học thấy rằng,
rong biển có tác dụng bổ máu, tốt cho tim, thận, hệ tuần hoàn, hệ bài tiết và các cơ
quan sinh dục. Rong biển làm dẻo dai các mạch máu và các mô tế bào, giúp điều
hòa hoạt động giữa các hệ thống trong cơ thể.
Thành phần quan trọng trong rong biển là chất fertile clement - có tác dụng
điều tiết máu lưu thông, tiêu độc, loại bỏ các cặn bã trong cơ thể. Trong rong biển
có chứa polysaccharide, có tác d
ụng hấp thu cholesterol thải ra ngoài cơ thể, khiến
hàm lượng cholesterol trong huyết dịch duy trì ở mức cân bằng.
Nhiều nghiên cứu khoa học trong thời gian gần đây cũng đã xác nhận, rong
biển có tác dụng phòng chống virus và ung thư. Các chuyên gia y học đã phát hiện
ra huyết dịch của những bệnh nhân ung thư mang tính axit, trong khi đó rong biển
lại là thức ăn mang tính kiềm chứa nhiều canxi, vì thế, có tác dụng điều tiết và cân

bằ
ng độ axit và kiềm trong máu.
Chất cellulose có nhiều trong rong biển kích thích sự co bóp của ruột, đẩy
nhanh quá trình bài tiết, hạ thấp nồng độ những chất có nguy cơ gây ung thư trong
đường ruột, từ đó làm giảm mắc ung thư kết tràng và ung thư trực tràng.
Dưới góc nhìn của y học hiện đại, rong biển là loại thức ăn thường được
dùng phối hợp trong thực đơn cho những người béo phì, người mắc bệnh ti
ểu
đường, người cao huyết áp và người bị suy tuyến giáp trạng.
 Làm sạch ruột, ngừa táo bón
Thành phần Alga alkane mannitol có trong rong biển là loại đường có hàm
lượng calo thấp, giúp nuôi dưỡng các vi khuẩn có lợi cho ruột, làm cho thức ăn
tiêu hoá nhanh và sớm loại bỏ các các chất cặn bã lưu lại trong ruột. Nhờ đó, ruột
trở nên sạch sẽ, tăng khả năng hấp thụ canxi. Cũng chính vì vậy mà rong biển trở
thành th
ực phẩm ngứa táo bón và thúc đẩy sự bài tiết hữu hiệu.


Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


6
 Giảm huyết áp
Trong rong biển hàm chứa một lượng chất khoáng rất phong phú. Thực tế,
khoa học đã chứng minh rằng rong biển hấp thu từ nước biển hơn 90 loại khoáng
chất với hàm lượng muối thấp và canxi cao. Chính vì lẽ đó mà rong biển là thực
phẩm được ưu tiên hàng đầu đối với những người bị cao huyết áp.

 Giảm cholesterol
Cuộc sống ngày nay ai cũ
ng sợ các thực phẩm giàu cholesterol, nguyên
nhân gây nên bệnh béo phì. Vậy nên các thực phẩm với hàm lượng calo thấp
nhưng vẫn đảm bảo ngon miệng như rong biển đang rất được coi trọng. Các gia
đình nên áp dụng món canh rong biển trong thực đơn hàng ngày của mình.
 Diệt khuẩn, làm sạch máu
Thành phần quan trọng nhất có trong rong biển là fertile clement. Đây là
chất có tác dụng điều tiết máu lưu thông, tiêu độc, loại bỏ các cặn bã có trong cơ

thể. Thêm vào đó, nó còn là chất không thể thiếu của tuyến giáp trạng, nơi tiết ra
hooc-môn sinh trưởng, giúp cơ thể phát triển. Chính vì lẽ đó mà phụ nữ có thai và
trẻ em được khuyến khích ăn các thực phẩm làm từ rong biển.
Chất béo trong rong biển có tác dụng điều hòa lượng cholesterol trong máu,
ngăn chặn bệnh cao huyết áp và tim mạch. Ngoài ra, trong rong biển còn chứa
nhiều Iot, vitamin B2, DHA, và một số dưỡng chất khác cần thiết cho sức kh
ỏe
thai phụ.
 Một số lợi ích của rong biển với thai phụ là
- Ngăn ngừa chứng táo bón: Chất cellulose trong rong biển kích thích sự co
bóp của ruột, đẩy nhanh quá trình bài tiết, giúp đi tiêu đều đặn. Đồng thời,
cellulose còn giảm thiểu những chất gây ung thư đường ruột, phòng ngừa ung thư
kết tràng và ung thư trực tràng.
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


7

- Phòng chống dị tật thai: Một số nghiên cứu chứng minh, các chất dinh
dưỡng có trong rong biển có tác dụng giúp ngăn ngừa khuyết tật bào thai. Axit
align và alignic được tìm thấy trong nhiều loại rong biển, có chức năng ngăn chặn
độc tố từ máu mẹ được vận chuyển vào bào thai. Lợi ích của rong biển với thai
phụ, Y tế - thiết bị. Ăn rong biển không chỉ giảm nguy cơ bị ung thư và còn tránh
được những khiế
m khuyết về gene. Các nhà khoa học Nhật Bản coi rong biển như
vị thuốc chống phóng xạ và độc tố cho cơ thể.
- Đẹp da, đẹp tóc: Chất dinh dưỡng có trong rong biển có tác dụng giúp da
khỏe, đẹp và tăng đàn hồi. Nhiều người mẹ chia sẻ, khi ăn rong biển, tình trạng
mụn trứng cá và rạn da khi mang thai được giảm thiểu rõ rệt.
Ăn rong biển cũng giúp cho móng và tóc được khỏe đẹp. Lý do vui là khi
ấy, bạ
n không còn phải lo lắng chuyện dưỡng tóc trong thai kỳ hoặc nguy cơ ảnh
hưởng từ thuốc dưỡng tóc đến bé.
Ngăn ngừa chảy máu chân răngVitamin C có trong rong biển là chất cần
thiết cho sự trao đổi chất của tế bào, thúc đẩy sự hình thành collagen trong cơ thể,
giúp ngăn chặn tình trạng chảy máu chân răng - dấu hiệu dễ gặp khi mang bầu.
Từ rong biển người Nhật tạo món ăn nori, người Hàn Qu
ốc tạo món kim
hay gim, người Hoa với món pinyin Ở VN có nhiều món ăn đặc sản được chế
biến từ rong biển: gỏi rong biển, nộm rau câu, canh rong biển, rong biển xào tôm
thịt, rong biển hầm sườn non, rong biển chiên…
Về thức uống có trà rong biển và đặc biệt các dạng nước giải khát từ rong
biển dân gian như nước sâm rong biển,
1.2. Giới thiệu về carrageenan từ rong biển
1.2.1. Lịch sử phát hi
ện ra Carrageenan
Carrageenan bắt đầu được sử dụng hơn 600 năm trước đây, được chiết xuất
từ rêu Irish moss (Loài rong đỏ Chondrus crispus) tại một ngôi làng trên bờ biển

phía Nam Ireland trong một ngôi làng mang tên Carraghen.
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


8
Vào những năm 30 của thế kỷ XX, carrageenan được sử dụng trong công
nghiệp bia và hồ sợi. Cũng trong thời kỳ này những khám phá về cấu trúc hóa học
của carrageenan được tiến hành mạnh mẽ.
Sau này, carrageenan được chiết xuất từ một số loài rong khác như
Gigartina stelata thuộc chi rong Gigartina. Nhiều loài rong khác cũng được
nghiên cứu trong việc chiết tách carrageenan để ứng dụng trong nhiều lĩnh vực
khác nhau.
Ngày nay, sản xuất công nghi
ệp carrageenan không còn giới hạn vào chiết
tách từ Irish moss, mà rất nhiều loài rong đỏ thuộc ngành Rhodophyta đã được sử
dụng. Những loài này gọi chung là Carrageenophyte. Qua nhiều nghiên cứu, đã có
hàng chục loài rong biển được khai thác tự nhiên hay nuôi trồng để sản xuất
carrageenan.
1.2.2. Cấu tạo của carrageenan
Carrageenan là một polysaccharide của galactose–galactan. Ngoài mạch
polysaccharide chính còn có thể có các nhóm sulfat được gắn vào carrageenan ở
những vị trí và số lượng khác nhau. Vì vậy, carrageenan không phải chỉ là mộ
t
polysaccharid đơn lẻ, có cấu trúc nhất định mà là các galactan sulfat. Mỗi galactan
sulfat là một dạng riêng của carrageenan và có ký hiệu riêng. Ví dụ: λ – , κ –,
ι –, ν – carrageenan.
Trong quá trình chiết tách, do tác động của môi trường kiềm các μ-,ν-,λ-

carrageenan dễ chuyển hóa thành κ-,ι-, θ- carrageenan tương ứng. Các carrageenan
có mức độ sulfat hóa khác nhau, thí dụ κ–carrageenan (25 % sulfat), ι–carrageenan
(32 % sulfat), λ–carrageenan (35 % sulfat). Các sản phẩm này đã được thương mại
hóa, chiếm vị trí quan trọng trong thị
trường polysaccharide.



Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


9








1.2.3. Tính chất
* Độ tan
Carrageenan tan trong nước nhưng độ tan của nó phụ thuộc vào dạng, nhiệt
độ, pH, nồng độ của ion và các chất tan khác.
Nhóm carrageenan có cầu nối 3,6-anhydro không ưa nước, do đó các
carrageenan này không tan trong nước. Nhóm carrageenan không có cầu nối thì dễ
tan hơn. Thí dụ như λ-carrageenan không có cầu nối 3,6-anhydro và có thêm 3

nhóm sulfat ưa nước nên nó tan trong nước ở điều kiện bất kỳ. Đối với
κ –carrageenan thì có độ tan trung bình, mu
ối natri của κ –carrageenan tan trong
nước lạnh nhưng muối kali của κ –carrageenan chỉ tan trong nước nóng.
* Độ nhớt
Độ nhớt của các dung dịch carrageenan phụ thuộc vào nhiệt độ, dạng, trọng
lượng phân tử và sự hiện diện của các ion khác trong dung dịch. Khi nhiệt độ và
lực ion của dung dịch tăng thì độ nhớt của dung dịch giảm. Các carrageenan tạo
thành dung dịch có độ nhớt từ 25 – 500 Mpa, riêng κ –carrageenan có th
ể tạo dung
dịch có độ nhớt tới 2000 Mpa.
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


10
Sự liên quan tỷ lệ thuận giữa độ nhớt và trọng lượng phân tử của
carrageenan có thể mô tả bằng công thức cân bằng của Mark-Houwink như sau:

[η] = K(M
w
)
α

Trong đó: η: độ nhớt
M
w
: trọng lượng phân tử trung bình

K và α: hằng số phụ thuộc vào dạng của carrageenan và dung môi hòa tan
* Tương tác giữa carrageenan với protein
Đây là một trong những tính chất quan trọng của carrageenan và cũng là
đặc trưng cho tất cả các chất tạo gel cũng như các chất không tạo gel là xuất hiện
phản ứng với protein. Phản ứng này xảy ra nhờ các cation có mặt trong các nhóm
protein tích điện tác dụng với nhóm sulfat mang điện âm của carrageenan và có
tính quyết định đến độ bền cơ học của gel. Trong công nghiệp sữa, nhờ vào tính
chất liên kết với các protein trong sữa mà carrageenan được sử dụng (với nồng độ
0,015 – 0,025 %) làm tác nhân để ngăn chặn sự tách lỏng và làm ổn định các hạt
coca trong sữa sôcôla.









Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


11
* Tạo gel
Carrageenan có một tính chất vô cùng quan trọng là tạo gel ở nồng độ thấp
(nhỏ hơn 0,5 %). Ở dạng gel các mạch polysaccharide xoắn vòng như lò xo và
cũng có thể xoắn với nhau tạo thành khung xương không gian ba chiều vững chất,

bên trong có thể chứa nhiều phân tử nước (hay dung môi). Từ dạng dung dịch
chuyển sang dạng gel là do tương tác giữa các phân tử polyme hòa tan với các
phân tử dung môi ở bên trong, nhờ tương tác này mà gel tạo thành có độ bền cơ
học cao. Phần xoắn vòng lò xo chính là những mầm tạo gel, chúng lôi kéo các
phân tử dung môi vào vùng liên kết.
Sự hình thành gel có thể gây ra bởi nhiệt độ thấp hoặc thêm các cation với
một nồng độ nhất định. Quá trình hình thành gel diễn ra phức tạp, được thực hiện
theo hai bước:
- Bước 1: khi hạ nhiệt độ đến một giới hạn nào đó trong phân tử
carrageenan có sự chuyển cấu hình từ dạng cuộn ngẫu nhiên không có trật tự sang
dạng xoắn có trật tự. Nhiệt độ của quá trình chuyển đổi này phụ thuộc vào dạng
và cấu trúc các carrageenan, cũng như phụ thuộc vào dạng và nồng độ của muối
thêm vào dung dịch carrageenan. Do đó, mỗi một dạng carrageenan có một điểm
nhiệt độ tạo gel riêng.
- Bước 2: gel của các polyme xoắn có thể thực hiện ở các cấp độ xoắn.
Trong trường hợp đầu, sự phân nhánh và kế
t hợp lại sẽ xuất hiện cấp độ xoắn
thông qua sự hình thành không đầy đủ của xoắn kép, theo hướng đó mỗi chuỗi
tham gia vào xoắn kép với hơn một chuỗi khác. Trong trường hợp thứ hai, các
phần đã phát triển đầy đủ của đa xoắn tụ hợp lại tạo thành gel. Còn dưới các điều
kiện không tạo gel, ở các nồng độ polyme thấp sự hình thành và hợp l
ại của các
xoắn sẽ dẫn đến tăng độ nhớt.
Qua đó, có thể mô tả cơ chế tạo gel như sau: trước hết là xuất hiện sự
chuyển đổi cấu hình từ dạng cuộn sang xoắn lò xo, tiếp sau là sự kết hợp các xoắn
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2

12
và tụ hợp lại có trật tự tạo thành xoắn kép – gel. Như vậy, gel là tập hợp các xoắn
có trật tự hay còn gọi là xoắn kép.






1.2.4. Ứng dụng
Ngày nay thì người ta đã biết thêm nhiều loại rong có khả năng sản xuất
carrageenan. Những nhiên cứu chi tiết về các loài rong này đã cho phép người ta
có thể trồng chúng trên quy mô lớn và do đó đáp ứng đươc nhu cầu nguyên liệu
cho ngành công nghiệp sản xuất carrageenan.
Trong những năm cuối thế kỉ 20 thị trường tiêu thụ carrageenan không
ngừng tăng. Theo thống kê năm 2000 hơn 80% sản lượng carrageenan được sản
xuất từ các công ti của các quốc gia sau:
+ FMC của Mĩ
+ CP kolco của Mĩ
+ Danisco của Đan Mạch
+ Degussa của Đức
+ Ceamsa của Tây Ban Nha.
Hiện nay công nghiệp sản suất carrageenan không chỉ phát triển mạnh ở các
nước Mĩ và Tây Âu mà còn đang phát triển mạnh ở các quố
c gia Châu Á. Trong
đó phải kể đến Trung Quốc, Nhật Bản, Philipin Ở Việt Nam cũng đã có nhiều
công trình nghiên cứu về sản xuất carrageenan với hiệu xuất thu hồi cao, hơn nưã
khí hậu của chúng ta thích hợp cho việc phát triển cây rong sụn nguồn nguyên liệu
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C

3
SH
2


13
chính để sản xuất carrageenan đây là thuận lợi lớn để chúng ta tiến hành mở nhà
máy sản xuất carrageenan.
Carrageenan được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực thực phẩm và phi
thực phẩm. Trong công nghệ thực phẩm Carrageenan được sử dụng là một chất để
điều chỉnh độ chắc, trạng thái, tính chất cảm quan…Chức năng của nó là tạo nhũ
tương, keo tụ và tính kết n
ối. Ngoài ra nó còn ứng dụng trong công nghệ khác
như:công nghiệp dệt, sản xuất kem đánh răng, kỹ nghệ sơn…
Ngày nay với tốc phát triển của khoa học, con người đã khám phá ra những
lợi ích của Carrageenan trong nhiều lĩnh vực.
¾ Trong thực phẩm
Carrageenan đóng vai trò là chất phụ gia trong thực phẩm để tạo đông tụ,
tạo tính mềm dẻo, đồng nhất cho sản phẩm và cho điể
m nóng chảy thấp.
Carrgeenan được dùng trong các món ăn trong thực phẩm: các món thạch, hạnh
nhân, nước uống…
- Carrageenan được bổ sung vào bia, rượu, dấm làm tăng độ trong.
- Trong sản xuất bánh mì, bánh bicquy, bánh bông lan…carrageenan tạo
cho sản phẩm có cấu trúc mềm xốp.
- Trong công nghệ sản xuất chocolate:bổ sung Carrageenan vào để làm tăng
độ đồng nhất, độ đặc nhất định.
- Trong sản xuất kẹo:Làm tăng độ chắc, độ đặc cho sản ph
ẩm
-Trong sản xuất phomat, sản xuất các loại mứt đông, mứt dẻo.

Đặc biệt ứng dụng nhiều trong lĩnh vực chế biến thủy sản:Carrageenan
được ứng dụng tạo lớp màng cho sản phẩm đông lạnh, làm giảm hao hụt về trọng
lượng và bay hơi nước, tránh sự mất nước của thịt gia cầm khi bảo quản
đông…Trong bảo quản đóng h
ộp các sản phẩm thịt, bổ sung vào surimi và giò
chả
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


14
Do Carrageenan tích điện âm của gốc SO4
2+
nên có khả năng liên kết với
protein qua gốc amin mang điện tích dương khi pH nằm dưới điểm đẳng
điện.Chính nhờ điểm này mà trên 50%tổng lượng Carrageenan được sử dụng
trong công nghiệp sữa. Vai trò của Carrageenan là làm cho các sản phẩm sữa có
độ ổn định khá cao, không cần dùng đến tinh bột hoặc lòng trắng trứng
¾ Trong y dược và dược phẩm
Dùng để sản xuất các loại dược phẩm quan tr
ọng. Carrageenan là chất nhũ
hóa trong ngành dược phẩm để sản xuất các loại sản phẩm như: Các loại thuốc
dạng nhờn, nhũ tương để thoa lên các vết thương làm vết thương mau lành, làm
màng bao cho thuốc.
Cũng 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.Khi thành dạ dày bị loét,
men pepsin sẽ tấn công protein tại chỗ loét làm cho độ acid tă
ng lên nhưng khi có

mặt của Cargeenan thì nó tương tác với pepsin và làm ức chế tác dụng của pepsin.
¾ Trong các ngành khác
Giữ cố định enzyme và tế bào: Carrageenan là môi trường cố định enzym,
là chất xúc tác trong công nghiệp tổng hợp và chuyển hóa các chất khác.
Hỗn hợp I_Carrageenan và K_Carrageenan và các chất tạo nhũ tương 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, sự bào mòn trạng
thái, tạo các đặc tính tốt cho sản phẩm.
Carrageenan được ứng dụng trong công nghiệp sợi nhân tạo, phim ảnh, sản
xuất giấy.
Carrageenan được sử dụng ở nhiều dạng khác nhau trong nhiều sản phẩm
mà chúng ta sử dụng hàng ngày, nhất là trong lĩnh vực thực phẩm và bánh kẹo.
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


15
Các sản phẩm có sử dụng carrageenan đã được sử dụng phổ biến trong
nhiều thế kỹ. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh độ an toàn của carrgeenan, nó
không gây độc, không có dấu hiệu gây viêm loét trên cơ thể và có thể sử dụng
trong thực phẩm với một lượng không giới hạn.
Tổ chức FDA của Mỹ đã xếp carrageenan vào danh mục các chất an toàn
đối với các sản phẩm thực phẩm. Tính ph
ổ biến của carrageenan được thể hiện ở 4
đặc điểm sau:
- Tham gia như một chất tạo đông đối với một số sản phẩm như: kem, sữa,

bơ, pho mát.
- Làm bền nhũ tương, giúp cho dung dịch ở trạng thái nhũ tương cân bằng
với nhau mà không bị tách lớp.
- Có thể thay đổi kết cấu của sản phẩm với tính chất hóa lý, cơ học mong
muố
n, tạo ra các sản phẩm đông đặc có độ bền dai.
- Giúp ổn định các tinh thể trong các sản phẩm bánh, kẹo ngăn chặn đường
và nước đá bị kết tinh.
Chính vì vậy, carrageenan được ứng dụng rộng rãi trong các ngành kinh tế
quốc dân. Góp phần đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm.








Tỉ lệ sử dụng carrageenan trong các sản
phẩm khác nhau
Thịt và gia
cầm, 30.39%
Bơ sữa,
43.14%
Nước dạng
gel, 14.71%
Kem đánh
răng, 7.84%
Các sản phẩm
khác, 3.29%

Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


16
* Ứng dụng trong công nghiệp sữa
Carrageenan có khả năng liên kết với protein của sữa, làm cho hạt nhũ
tương sữa – nước bền vững. Chính vì tính chất này mà carrageenan không thể
thiếu được trong công nghiệp chế biến sữa. Sữa nóng có chứa carrageenan được
làm lạnh sẽ tạo gel, giữ cho nhũ tương của sữa với nước được bền vững, không bị
phân lớp. Tác nhân chính trong quá trình tạo gel là do liên kết giữ các ion sulfat
v
ới các đuôi mang điện của các phân tử protein và các cation Ca
2+
, K
+
có mặt
trong sữa.
Mức độ tạo gel của carrageenan với sữa cũng khác nhau: κ–carrageenan và
ι – carrageenan không tan trong sữa lạnh, λ – carrageenan tan trong sữa lạnh.
Chính vì vậy, λ – carrageenan được ứng dụng nhiều hơn trong công nghệ chế biến
sữa.
* Ứng dụng trong các ngành thực phẩm khác
Carrageenan được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực chế biến thực phẩm khác
nhau như: kem, phomat, bánh pudding, si rô, đồ uống lạnh, mứ
t ít đường và sữa
chua.
Các công ty chế biến thịt cũng sử dụng carrageenan trong chế biến thịt vì

carrageenan có khả năng tăng hiệu suất các sản phẩm bằng cách giữ nước bên
trong sản phẩm. Ngoài ra, carrageenan còn được thêm vào bia hoặc rượu để tạo
phức protein và kết lắng chúng làm cho sản phẩm được trong hơn.
Với đặc tính trên, phương pháp chiết tách carrageenan từ mỗi loài rong
cũng khác nhau. Nhưng về nguyên tắc, chiết tách carrageenan bao gi
ờ cũng tuân
theo các bước chính cơ bản sau:
- Lựa chon và làm sạch nguyên liệu cho mỗi sản xuất
- Khử màu
- Chiết bằng nước
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


17
- Cô đặc
- Kết tủa với rượu hoặc với KCl
- Sấy
- Xay nghiền

Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


18
CHUONG II:
QUY TRÌNH SẢN XUẤT CARRAGEENAN TỪ MỘT SỐ
LOÀI RONG BIỂN
I. Rong sụn ( Kappaphycus alvarezii )
1. Giới thiệu về rong sụn
Rong sụn có tên thương mại là Cottonii, kí hiệu là KA thuộc:
-
Ngành: Rhodophyta
-
Lớp: Rhodophyceae
-
Phân lớp: Florideophycidae
-

Bộ: Gigartinales
-
Họ: Areschougiaceae
-
Giống: Kappaphycus
-
Loài: alvarezii

1.1. Nguồn gốc rong sụn
Rong sụn là loài rong biển nhiệt đới có nguồn gốc từ Philippin. Tháng 2 năm
1993 trong chương trình hợp tác khoa học Việt Nam và Nhật Bản phân viện khoa học vật
liệu Nha Trang đã nhập về Việt Nam một bụi rong sụn 240g. Tháng 10 năm 1993 với sự
giúp đỡ của phân viện khoa học vật liệu Nha Trang, trung tâm khuyến ngư Ninh Thuận
đã nhận 5kg rong sụn về trồng thử nghiệm tại đầm Sơn Hải. Hiệ
n nay rong sụn được
trồng rộng rãi tại một số vùng trong tỉnh và các tỉnh khác như Khánh Hoà, Phú Yên, Phú
Quốc, Bình Thuận. Vì vậy có thể khẳng định rằng rong sụn là đối tượng trồng phù hợp
với nhiều loại hình mặt nước được đánh giá là có nhiều ưu điểm so với một số loài rong
biển hiện có ở địa phương. Rong sụn đã tạo ra nguồn nguyên liệu cho chế biến và xu
ất
khẩu
1.2. Vùng nguyên liệu
Rong sụn được trồng ở Việt Nam tứ năm 1993 tỉnh Ninh Thuận là tỉnh thử
nghiệm đầu tiên. Ban đầu chỉ có khoảng 15 hộ trồng rong sụn đến nay con số đó
đã lên đến 500 hộ với tổng diện tích là 6000 ha diện tích mặt nước. Khi tỉnh Ninh
Hình ảnh cây rong sụn
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2

19
Thuận thành công trong việc trồng rong sụn một số tỉnh khác cũng học hỏi làm
theo như Mỹ Hoà, Cà Ná, đầm Khánh Hội …. Hàng năm cung cấp 300 - 400 tấn
rong sụn khô cho thị trường trong nước và xuất khẩu.
Hiện nay khi mà nhu cầu về rong sụn ở thị trường trong nước và trên thế
giới cao. Nhu cầu thu mua rong sụn của công ty rong biển Việt nam là 1500 tấn
/tháng nhưng thực tế 3 tỉnh Ninh Thuận, Khánh Hoà và Tuy Hoà chỉ mới đáp ứ
ng
1500
tấn /năm vì vậy trung tâm khuyến ngư các tỉnh trên đang khuyến khích đầu tư để
mở rộng diện tích trồng rong sụn tạo công ăn việc làm và hướng phát triển mới
cho nghành sản xuất và chế biến rong sụn
 Hướng phát triển:
Những năm trước nghề trồng rong sụn vẫn còn hạn chế do người dân chưa
được nắm bắt kỹ thuật trồng rong s
ụn nên năng suất thấp vì vậy trong thời gian tới
phải hướng dẫn phổ biến và tập huấn kỹ thuật, khảo sát, quy hoạch và đề xuất các
giải pháp kỹ thuật phát triển nghề trồng rong sụn.
Nghề trồng rong sụn đã và đang từng bước phát triển mang lại hiệu quả kinh tế
đáng kể cho người trồng. Rong sụn đã được xác định là đối tượng t
ạo công ăn việc
làm, tăng thu nhập là một trong những biện pháp hữu hiệu xoá đói giảm nghèo cho
các dân cư ở vùng ven biển. Đến nay nghề trồng rong sụn đã thu hút và tạo công
ăn việc làm cho trên 4000 hộ dân với diện tích trồng la 400 ha diện tích mặt nước
ở trong các vùng đầm bãi, vùng bãi ngang ven biển, ao, đìa nuôi tôm vì vậy đã tận
dụng được các diện tích mặt nước lâu nay bỏ trống, hoạt động kém hiệu quả. Hàng
nă
m người trồng thu trên 300 tấn rong sụn khô cung cấp cho thị trường trong nước

xuất khẩu.
1.3. Đặc điểm sinh học của rong sụn

Rong sụn là loài rong nhập nội, có đặc tính dòn dễ gẫy khi tươi.Vì vậy các
nhà khoa học tại phân viện khoa học vật liệu Nha Trang đã thống nhất đặt tên Việt
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


20
Nam cho loài rong này là rong sụn. Đặc điểm này cũng được sử dụng để phân biệt
với các loài rong hiện có ở Việt Nam, trong sản xuất giao dịch thương mại trao đổi
tư liệu.
Rong sụn có thân dạng trụ tròn. Đường kính thân chính có thể đạt tới
20 mm. Từ trọng lượng 100g ban đầu sau một năm Rong sụn có thể tăng trưởng
thành bụi rong, nặng 14 - 16 kg. Rong sụn chia nhánh rậm rạp, kiểu tự do không
theo quy luậ
t, thể chất trơn nhớt keo sụn, có mầu nâu xanh, thân dòn dễ gãy, khi
khô thành sợi cứng như sừng. Rong sụn có tốc độ tăng trưởng tới 10%/ngày.
Rong phát triển tốt ở nhiệt độ 25 - 28
0
C. Trong tự nhiên rong có thể sống và
phát triển ở nhiệt độ từ 20 - 34,5
0
C. Độ mặn thích hợp cho rong sinh trưởng phát
triển cho năng suất cao chất lượng tốt là từ 29 - 34%. Tuy nhiên trong điều kiện độ
mặn từ 20 - 28% rong sụn vẫn cho tỉ lệ tăng trưởng lớn hơn 5%/ngày. Rong sụn
sinh sản chủ yếu là hình thức dinh dưỡng. Cá thể mới hình thành từ những

nhánh, những bụi nứt ra từ cơ thể ban đầu.
Yêu cầu về dinh dưỡng đối với rong sụ
n không cao. Trong điều kiện nhiệt
độ bình thường 30
0
C có nước trao đổi thường xuyên rong sụn hầu như không đòi
hỏi nhiều về các chất dinh dưỡng. Các chất dinh dưỡng có trong nước biển đủ
cung cấp cho rong sụn phát triển.
Trong điều kiện nước tĩnh như ao, đìa ít được trao đổi nước nhiệt độ nước
cao vào mùa hè rong sụn đòi hỏi dinh dưỡng. Do đó, cần lưu ý đến việc bón phân
N, P, K với liều lượng 1 - 3kg /1000m
3
/ngày để giúp rong sụn có khả năng chống
chịu được điều kiện nắng nóng cường độ chiếu sáng.
1.4. Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng
1.4.1. Thành phần hoá học
Thành phần hoá học của rong sụn luôn thay đổi phụ thuộc trạng thái sinh
lý, thời gian sinh trưởng điều kiện sống ( cường độ bức xạ, thành phần hoá học
của môi trưòng ).
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


21
Trong rong sụn hàm lượng nước chiếm 77 - 91% còn lại và phần trăm chất
khô. Trong chất khô chứa chủ yếu là gluxit, prôtêin, chất khoáng, lipip, sắc tố,
enzim …
Bảng thành phần hoá học của rong sụn

Tên thành phần hoá học % khốI lượng

Glucid

40-45 %
chất khoáng

20%
Prôtêin

5-22%
Thành phần hoá học khác

13 - 35%

1.4.2. Nước
Hàm lượng nước chiếm 77 - 91% hàm lượng nước giảm theo thời gian sinh
trưởng ở giai đoạn tích luỹ chất dinh dưỡng nước đạt 79 % .
1.4.3. Glucid
 Monosaccarit và disacarit
- Galactoza ở trạng thái kết hợp với acid gluxêric tạo hợp chất không bền
có thể bị chiết suất bởi ancol cao độ ( >90
o
)
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2

22
- Mannoza ở trạng thái kết hợp với acid gluêric và natri tạo hợp chất
mannozido glyxeratnatri là disaccarid chiếm tỷ lệ là 15%.

 Polysaccarid
Carrageenan là polysacarit có trong rong sụn. Nó là một hỗn hợp phức tạp
của ít nhất 5 loại polyme: Carrageenan cấu tạo từ các gốc D-galactoza và
3,6 – anhydro D-galactoza. Các gốc này liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 và 1,3
luân phiên nhau .Các gốc D-galactoza được sunfate hoá với tỷ lệ cao. Các loại
carrageenan khác nhau về mức độ sulfate hoá .

- Mạch polysaccharide của các carrageenan có cấu trúc xoắn kép. Mỗi
vòng xoắn do 3 đơn gốc disaccharide tạo nên. Các polysaccharide phổ biến
của carrageenan là kappa-, iota-, lambra. Kappa - carrageenan là một loaị
polymer của D - galactoza – 4 sunfate và 3,6 anhydro D – galactoza .
- Iota – carrageenan cũng có cấu tạo tương tự kappa – carrageenan, ngoại
trừ 3,6 anhydro D - galactoza bị sulfate hoá ở C số 2.
- Lambra - carrageenan có monomer hầu hết là các D- galactoza - 2 -
sulfate ( liên kết 1,3 ) và D - galactoza 2,6- disulfate ( liên kết 1,4 )
- Mu và nu carrageenan khi được xử lý bằng kiềm sẽ chuyển thành kappa
và iota – carrageenan.
Cấu t
ạ
o của Carra
g
eenan
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2

23
1.4.4. Prôtêin
Hàm lượng prôtêin của rong sụn dao động trong khoảng 5 - 22%
( theo viện nghiên cứu Nha Trang ). Hàm lượng prôtêin của rong sụn giao động
với biên độ khá lớn phụ thuộc giai đoạn sinh trưởng, vị trí địa lý, môi trường
sống.
Theo nghiên cứu hàm lượng prôtêin tăng dần theo thời gian sinh trưởng và
đạt giá trị cực đại ở giai đoạn sinh sản .
Sự thay đổi hàm lượng prôtêin theo tháng trong năm :
Tháng trong
năm
1-2 3-4 5-6 7-8 9-10 11-12
Hàm lượng
prôtêin
7,52 9,55 19,15 16,3 16,8 13,9
1.4.5. Lipid
Hàm lượng lipid trong rong sụn không đáng kể nhưng một số nhà nghiên
cứu cho rằng mùi tanh của rong là do lipid gây ra.
1.4.6. Sắc tố
Trong rong sụn có chứa một số sắc tố như sắc tố vàng (xanfoful) sắc tố
xanh lam (phycoxfanyn), sắc tố diệp lục tố (chlorofil). Sắc tố của rong sụn kém
bền hơn sắc tó của các loại rong khác, vì vậy loài rong này có thể được tẩy màu
bằng phương pháp tự nhiên là phơi nắ
ng.
1.4.7. Chất khoáng
Hàm lượng chất khoáng trung bình trong rong sụn khoảng 20% trọng lượng
khô thành phần chủ yếu của chất khoáng trong rong sụn là: Ca, K, S, và các
nguyên tố khác như: Mg, Al, Ba, Sn, Fe, Si …nồng độ iod trong rong sụn nhỏ hơn

nhiều so với rong nâu.
Quy trình công nghệ chế biến rong biển Lớp: C
3
SH
2


24
Hàm lượng khoáng phụ thuộc vào điều kiện sống, giai đoạn sinh trưởng
rong sống trong đầm thường có hàm lượng khoáng thấp hơn rong trồng trên biển
vì trong nước biển hàm lượng các chất khoáng nhiều hơn nước trong đầm.
1.4.8. Enzyme
Trong rong sụn có thể chiết tách được enzyme proteaza phân giải protein.
Dựa vào sự hoạt động cả proteaza trong cây rong sụn trên nhiều cơ chất khác nhau
người ta xếp nó vào nhóm enzim papain hay cathepxin (tazawa, Mw 1953).
Ngoài ra trong rong sụn còn chứa enzyme thuỷ phân glucid gồ
m hai loại
men oxydaza:
- Một loại chuyển hoá đường đơn thành acid tương ứng như: Glucoza thành
gluconic.
- Loại 2 chuyển hoá đường thành ôzôn.
1.5. Giá trị dinh dưỡng của rong sụn
Trong rong sụn chứa hàm lượng chất khoáng rất chất vi lượng cùng một số
axit amin cần thiết và nhiều vitamin quan trọng như vitamin A, C, B12
, thực tế
hoa học đã chứng minh rằng rong biển đã hấp thụ từ nước biển hơn 90 loại chất
khoáng với hàm lượng mối thấp và canxi cao chính vì lẽ đó mà rong biển là thực
phẩm được ưu tiên hàng đầu đối với những người bị cao huyết áp.
Rong sụn có thành phần chủ yếu là carrageenan chiếm 40%. Carrageenan
có trong thành phần của các loại rong đỏ không chứa agar như chondris,

gigartnastell (cùng bộ với rong s
ụn) và hypnea lượng chất khô có trong rong sụn
chất này có đặc tính liên kết rất tốt các phân tử prôtêin của động thực vật có thể
dùng carrageenan với một hàm lượng thích hợp làm phụ gia giò chả để tăng mức
độ liên kết prôtêin của thịt.
Giá trị quan trọng nhất của rong sụn là được dùng làm nguyên liệu chế biến
ra loại bột carregeenan có tác dụng tạo đông, ổn nhũ, kết dính rất cần thiết trong
sản xuất các mặt hàng công nghiệp như: thực phẩm (sữa, kem, bánh, mứt, kẹo,