Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường i
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.
HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KHẢO SÁT LỰA CHỌN DUNG MÔI TRÍCH LY
VÀ PHÂN TÍCH KHẢ NĂNG KHÁNG OXI HÓA
CỦA DỊCH TRÍCH LIPID TỪ RONG NÂU BẰNG
PHƯƠNG PHÁP SOXHLET
Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Giảng viên hướng dẫn :ThS. Trần Thị Ngọc Mai
Sinh viên thực hiện :Lê Mạnh Tường
MSSV: 0951100097 Lớp: 09DTP03
TP. Hồ Chí Minh, năm 2013
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường ii
LỜI CẢM ƠN
Xin chân thành cảm ơn Cô Trần Thị Ngọc Mai – giảng viên khoa Công Nghệ Thực
Phẩm, trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ,
hướng dẫn và truyền đạt nhiều kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian thực hiện
đề tài.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới quý thầy cô bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm của
trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh đã giảng dạy và truyền đạt
kiến thức cho em trong suốt những năm học qua.
Xin Cảm ơn tất cả quý thầy cô phụ trách phòng thí nghiệm Công Nghệ Thực Phẩm đã
giúp đỡ và tạo điều kiện để em có thể hoàn thành đề tài nay.
Cuối cùng, kính gửi lời chúc sức khỏe đến tất cả quý thầy cô khoa Công Nghệ Thực
Phẩm, chúc trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh ngà càng phát
triển và vương cao trong sự nghiệp giáo dục và đào tạo.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường iii
TÓM TẮT ĐỒ ÁN
Rong biển (seaweed, marine algae) là những loài thực vật sống ở biển có giá trị dinh
dưỡng cao, chứa các thành phần kháng oxi hóa tan trong lipid có ý nghĩa trong y học, dược
phẩm, sản xuất thực phẩm đặc biệt là rong nâu. Tuy nhiên, việc khai thác lipid trong rong
nâu chưa được chú trọng.
Với mục tiêu khảo sát lựa chọn dung môi và phân tích thành phần kháng oxy hóa của
dịch trích lipid từ rong biển nâu bằng phương pháp ngâm soxhlet. Thí nghiệm được tiến hành
trên cơ sở phân tích và lựa chọn các điều kiện thích hợp cho việc trích ly lipid từ rong mơ đạt
tỷ lệ thu hồi dịch trích lipid thô cao. Yếu tố khảo sát gồm có: lựa chọn lọai dung môi thích
hợp, lựa chọn kích thước nguyên liệu và thời gian trích ly để đạt được tỷ lệ thu hồi dịch trích
cao, phân tích khả năng kháng oxy hóa và thành phần acid béo của dịch trích thu được từ quá
trình trích ly với các diều kiện tối ưu của những khảo sát trên.
Kết quả nghiên cứu cho thấy loại dung môi thích hợp cho quá trình trích ly lipid từ
rong nâu đạt tỷ lệ thu hồi cao là dung môi n-hexan trong thời gian 4 giờ với kích thước
nguyên liệu là 0,25mm. Sau khi trích ly với các điều kiện thích hợp, ta đi phân tích thì thấy
khả năng kháng oxy hóa của rong mơ là 17,03%, tuy nhiên so với các nghiên cứu khác thì khả
năng kháng oxy hóa của loại rong này vẫn thấp hơn. Đối với kết quả phân tích thành phần
acid béo thì hàm lượng các acid béo no cao hơn hàm lượng các acid béo không no,tuy nhiên tỷ
lệ các acid béo thiết yếu (Omega 3,6,9) thì chiếm tỷ lệ tương đối cao. Có nhiều yếu tố có thể
gây ảnh hưởng đến kết quả (nguyên liệu, quy trình, nhiệt độ, ánh sáng, oxy, phương pháp bảo
quản,… ), do có nhiều hạn chế trong quá trình thực hiện nên còn nhiều thiếu sót, để hoàn thiện
đề tài kiến nghị cần có thêm các nghiên cứu khác.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường iv
MỤC LỤC
Đề mục Trang
Trang bìa i
Phiếu giao khóa luận/ đồ án tốt nghiệp
Lời cảm ơn ii
Tóm tắt đồ án iii
Mục lục iv
Danh mục bảng v
Danh mục hình vẽ vi
MỞ ĐẦU
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 01
1.1. Tổng quan về rong nâu 01
1.1.1. Phân loại thực vật 01
1.1.2. Phân bố 01
1.1.3. Đặc điểm thực vật 02
1.1.3.1.Hình thái 02
1.1.3.2.Cấu tạo 03
1.1.4. Thành phần hóa học 08
1.1.4.1.Lục lạp và sắc tố 09
1.1.4.2. Glucid 10
1.1.4.3. Protein 12
1.1.4.4. Lipid 12
1.1.4.5. Chất khoáng 16
1.1.5. Tình hình nuôi trồng, khai thác và sử dụng ở Việt Nam và thế giới 16
1.2. Tổng quan về các chất chống oxi hóa trong rong nâu 19
1.2.1. Tocopherol 19
1.2.2. Carotenoids 20
1.2.3. Các hợp chất phenol 22
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường v
1.3. Tổng quan về phương pháp soxhlet 22
1.3.1. Giới thiệu chung về phương pháp soxhlet 22
1.3.2. Nguyên lý hoạt động 22
1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng 23
1.3.3.1. Nguyên liệu 23
1.3.3.2. Nhiệt độ trích ly 24
1.3.3.3. Tỷ lệ dung môi, nguyên liệu 24
1.3.3.4. Vận tốc chuyển động của dung môi trong lớp bột trích ly 24
1.3.3.5. Loại dung môi 24
1.3.4. Ưu, nhược điểm của phương pháp 25
1.3.5. Ứng dụng 26
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
2.1. Đối tượng nghiên cứu 27
2.2. Phương pháp nghiên cứu 27
2.2.1. Phương pháp 27
2.2.2. Dụng cụ và hóa chất 27
2.3. Bố trí thí nghiệm 27
2.3.1. Thí nghiệm 1: Khảo sát lựa chọn dung môi trích ly 27
2.3.2. Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của kích thước nguyên
liệu đến tỷ lệ thu hồi dịch trích lipid 28
2.3.3. Thí nghiệm 3: Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian trích ly
đến tỷ lệ thu hồi dịch trích lipid 29
2.3.4. Thí nghiệm 4: Khảo sát thí nghiệm 1 đối với rong chưng sấy 30
2.3.5. Thí nghiệm 5: Khảo sát thí nghiệm 2 đối với rong chưng sấy 31
2.3.6. Thí nghiệm 6: Khảo sát thí nghiệm 3 đối với rong chưng sấy 31
2.3.7. Thí nghiệm 7: Phân tích khả năng kháng oxi hóa của dịch trích
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường vi
lipid 31
2.3.8. Thí nghiệm 8: Xác định thành phần acid béo có trong dịch trích 31
2.4. Quy trình nghiên cứu 33
2.4.1. Quy trình 33
2.4.2. Thuyết minh quy trình 33
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 35
3.1. Kết quả khảo sát lựa chọn dung môi trích ly để đạt tỷ lệ thu hồi lipid
cao nhất 35
3.2. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến tỷ lệ
thu hồi lipid 37
3.3. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến tỷ lệ thu hồi
lipid 38
3.4. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi đến tỷ lệ thu hồi
lipid đối với rong chưng-sấy 40
3.5. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến tỷ lệ
thu hồi lipid đối với rong chưng-sấy 42
3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến tỷ lệ thu hồi
lipid đối với rong chưng-sấy 43
3.7. Kết quả phân tích khả năng kháng oxi hóa của dịch trích lipid 45
3.8. Kết quả xác định thành phần acid béo có trong dịch trích lipid 46
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 47
4.1. Kết luận 47
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường vii
4.2. Kiến nghị 48
TÀI LIỆU THAM KHẢO I
PHỤ LỤC II
PHỤ LỤC A. Phương pháp xác định độ ẩm trong nguyên liệu III
PHỤ LỤC B. Phương pháp sấy III
PHỤ LỤC C. Xay (nghiền) III
PHỤ LỤC D. Cân định lượng III
PHỤ LỤC E. Phương pháp sắc ký khí III
PHỤ LỤC F. Phương pháp bắt gốc tự do DPPH IV
PHỤ LỤC G. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát lựa chọn
dung môi để đạt tỷ lệ thu hồi cao nhất V
PHỤ LỤC H. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát sự ảnh
hưởng của kích thước nguyên liệu đến tỷ lệ thu hồi dịch trích cao nhất V
PHỤ LỤC I. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát sự ảnh
hưởng của thời gian trích ly đến tỷ lệ thu hồi dịch trích cao nhất VI
PHỤ LỤC J. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát lựa chọn
dung môi đối với rong đã qua chưng sấy VI
PHỤ LỤC K. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát ảnh hưởng
của kích thước nguyên liệu đến tỷ lệ thu hồi dịch trích đối với rong đã qua
chưng sấy VII
PHỤ LỤC L. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát ảnh hưởng
thời gian trích ly tới tỷ lệ thu hồi dịch trích lipid đối với rong đã qua chưng – sấy VIII
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường viii
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường ix
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Diện tích rong nâu theo vùng biển các tỉnh 02
Bảng 1.1. Thành phần hóa học của rong nâu 08
Bảng 1.3. Thành phần hóa học của một số loại rong biển 09
Bảng 1.4. Thành phần acid béo chính của lipid trong rong nâu (Glycolipids,
Phospholipid, và các triacylglycerol). 12
Bảng 1.5. Hàm lượng lipid thu được từ một số loài rong nâu 14
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của dung môi đến tỷ lệ thu hồi lipid 34
Bảng 3.2. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát lựa chọn dung
môi để đạt tỷ lệ thu hồi cao nhất 34
Bảng 3.3. Kết quả phân tích thành phần kháng oxi hóa của dịch trích lipid ứng
với 3 loại dung môi khảo sát. 34
Bảng 3.4. Kết quả thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu
đến tỷ lệ thu hồi dịch trích lipid 36
Bảng 3.5. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát sự ảnh hưởng
của kích thước nguyên liệu đến tỷ lệ thu hồi dịch trích cao nhất 36
Bảng 3.6. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly tới tỷ lệ thu hồi
lipid từ rong nâu theo hàm lượng phần trăm lipid thô 38
Bảng 3.7. Xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời
gian trích ly tới tỷ lệ thu hồi lipid theo hàm lượng phần trăm lipid thô 38
Bảng 3.8. Kết quả khảo sát lựa chọn dung môi trích ly đối với rong đã qua
chưng – sấy theo phần trăm lipid thô 39
Bảng 3.9. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát lựa chọn
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường x
dung môi đối với rong đã qua chưng sấy 40
Bảng 3.10. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến tỷ lệ
thu hồi dịch trích theo phần trăm lipid thô 41
Bảng 3.11. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát ảnh hưởng
của kích thước nguyên liệu đến tỷ lệ thu hồi dịch trích đối với rong đã qua
chưng sấy 41
Bảng 3.12. Kết quả khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly tới tỷ lệ thu hồi
dịch trích đối với rong đã qua chưng – sấy 42
Bảng 3.13. Kết quả xử lý ANOVA và LSD đối với kết quả khảo sát ảnh hưởng
thời gian trích ly tới tỷ lệ thu hồi dịch trích lipid đối với rong đã qua
chưng – sấy 43
Bảng 3.14. Kết quả phân tích khả năng kháng oxi hóa của dịch trích lipid 44
Bảng 3.15. Thành phần và hàm lượng acid béo của dịch trích lipid 45
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường xi
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Hình thái rong mơ 03
Hình 1.2. Các cơ quan bám 03
Hình1.3. Các kiểu nhánh chính của rong biển 04
Hình 1.4. Các kiểu lá của rong mơ 04
Hình 1.5. Các kiểu phao của rong mơ 05
Hình 1.6. Các kiểu đế của rong mơ 05
Hình1.7. Cấu tạo hình thái S.polycystum 06
Hình 1.8. Cấu trúc của acid alginic. 11
Hình 1.9. Biểu đồ sản lượng khai thác rong nâu toàn cầu (thống kê của FAO) 17
Hình 1.10. Biểu đồ sản lượng nuôi trồng rong nâu trên toàn cầu
(thống kê của FAO) 17
Hình 1.11. UCP1 biểu hiện ở WAT trong bụng.[16] 21
Hình1.12. Mô hình thiết bị trích ly soxhlet 23
Hình 2.1. Sơ đồ khảo sát các loại dung môi đến quá trình trích ly lipid từ rong
nâu 27
Hình 2.2. Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến quá trình
trích ly lipid từ rong nâu 28
Hình 2.3. Sơ đồ khảo sát ảnh hưởng của thời gian trích ly đến quá trình
trích ly lipid từ rong nâu 29
Hình 2.4. Sơ đồ xử lý rong chưng – sấy 30
Hình 2.5. Sơ đồ quy trình nghiên cứu 32
Hình 3.1. Biểu đồ biểu diễn sự ảnh hưởng của dung môi đến tỷ lệ thu hồi lipid 35
Hình 3.2. Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa kích thước nguyên liệu đến tỷ lệ
thu hồi dịch trích lipid từ rong nâu 37
Hình 3.3. Biểu đồ biểu diễn sự ảnh hưởng của thời gian trích ly đến tỷ lệ thu
hồi dịch trích 38
Hình 3.4. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của dung môi đến tỷ lệ thu hồi lipid đối
với rong đã qua chưng sấy 40
Hình 3.5. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu tới tỷ lệ thu
hồi dịch trích lipid đối với rong đã qua chưng – sấy 42
Hình 3.6. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian trích ly tới tỷ lệ thu hồi
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường xii
dịch trích lipid đối với rong đã qua chưng – sấy 43
Hình 3.7. Quy trình trích ly lipid hoàn chỉnh từ rong nâu 46
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường xiii
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 1
1. Đặt vấn đề.
Rong biển (seaweed, marine algae) là những loài thực vật sống ở biển có giá trị
dinh dưỡng cao. Rong biển mọc tự nhiên rất nhiều ở biển đặc biệt là vùng biển miền
trung Việt Nam, nhưng hiện nay có nhiều quốc gia cũng lập nhiều trang trại nuôi trồng
rong để đáp ứng nhu cầu hằng ngày của con người.
Rong được ứng dụng rộng rãi và rất nhiều trên thế giới, là nguồn thực phẩm
giàu dinh dưỡng mang lại giá trị kinh tế cao, đã được ứng dụng trên quy mô công
nghiệp với nhiều sản phẩm được chiết xuất từ tảo phục vụ cho nhiều lĩnh vực: y học,
công nghệ mỹ phẩm, sản xuất thực phẩm,…Theo như nghiên cứu chủ yếu ở Nhật Bản
cho thấy ở rong biển, đặc biệt là rong nâu có chứa các thành phần dinh dưỡng quan
trọng như các chất kháng oxy hóa, thành phần carbonhydrate chiếm tỷ lệ cao, hiện đã
được nghiên cứu khá kỹ trên thế giới và Việt Nam. Còn về lipid ở rong biển thì hầu
như chưa được nghiên cứu ở Việt Nam.
Từ những lý do trên cho thấy việc Nghiên cứu trích ly lipid và phân tích khả
năng kháng oxy hóa của rong nâu là vấn đề cần thiết phải được triển khai đúng mức để
khai thác các tiềm năng quan trọng từ thiên nhiên.
2. Mục tiêu đề tài.
Tìm ra loại dung môi, kích thước nguyên liệu, thời gian trích ly… cho tỷ lệ thu hồi
lipid cao nhất.
Phân tích thành phần kháng oxy hóa tan trong lipid của rong nâu.
Xác định thành phần acid béo có trong dịch trích lipid.
Đưa ra quy trình trích ly hoàn chỉnh với đầy đủ thông số kỹ thuật.
3. Giới hạn của đề tài.
Thời gian ngắn nên không thể tìm kiếm nhiều loại rong, thực nghiệm nhiều
phương pháp.
Sử dụng thiết bị còn thô sơ.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 Tổng quan về rong nâu.
1.1.1 Phân loại thực vật
- Rong nâu là tên gọi chung của các loài rong thuộc ngành Phaecophyta, ngành này
chỉ có một lớp Phaeophyceae, gồm 265 chi và khoảng 1500 – 2000 loài, phần lớn sống ở biển
chỉ có một số loài sống ở nước ngọt.[4,5,6,11]
Ngành Ochrophyta
Lớp Phaeophyceae
Bộ Fucales
Họ Sargassaceae
Chi Sargassum
Loài Sargassum Virgatum (rong mơ chổi), Sargassum feldmannii P.Hoang (rong
mơ Việt Nam), Sargassum mcclurei setchell (rong mơ McClurei), Sargassum graminifolium
(rong mơ cỏ), Sargassum carpophyllum (rong mơ chụm), Sargassum horneri (rong mơ
Horner), v.v…
1.1.2 Phân bố
- Rong nâu sống bám vào các vật thể khác nhờ đĩa bám, do đó rong nâu thường sống
ở các vùng biển đá hoặc nơi có các vật bám khác như chân đập, cầu cảng, san hô Rong nâu
tại các vùng ôn đới, hàn đới có kích thước cá thể lớn, số lượng cá thể nhiều, số loài ít. Còn ở
vùng nhiệt đới, á nhiệt đới, rong nâu có kích thước cá thể nhỏ, số lượng loài phong phú.
Nguồn lợi rong nâu chủ yếu tập trung ở các nước châu Âu và Bắc Mỹ. Ở châu Á, rong nâu
phân bố dọc theo ven biển các nước Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Ấn Độ, khu vực Đông
Nam Á.[6]
- Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới, có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho rong biển
phát triển. Theo thống kê, nước ta có khoảng 794 loài rong biển, phân bố ở vùng biển phía bắc
310 loài, miền Nam 484 loài, 156 loài tìm thấy ở cả hai miền.
- Rong phát triển trên vùng bãi triều nền cứng. Các nguồn dự trữ lớn nhất của
Sargassum tập trung ở phía Bắc ở vịnh Bắc bộ, ở miền Trung và ven bờ biển phía Nam Việt
Nam ở vịnh Thái Lan. Mùa sinh trưởng đối với hầu hết các loài Sargassum kéo dài từ tháng
11 đến tháng 6. Chúng mọc trên nền đáy cứng là các đá tảng, sinh trưởng trong vực nước có
nhiệt độ và độ mặn tương đối cao (nhiệt độ: 29,3 ± 2,23°C và độ mặn 25÷ 34,5‰), độ bao phủ
trung bình đạt 43,71%, mật độ cây trung bình 43,8 ± 20,2 cây/m
2
và sinh lượng trung bình đạt
456,1 ± 64,2 g khô/m
2
. Sự tương quan giữa chiều dài với trọng lượng các thể của các loài rong
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 3
Mơ có giá trị trung bình là 0,7 và giữa chiều dài với sinh lượng là 0,78. Rong Mơ phân bố phổ
biến từ 0 m hải đồ cho đến chiều sâu 15 m nước, mùa vụ khai thác rong Mơ được phân làm ba
thời điểm theo ba vùng: Vùng bãi rong cạn, sâu và cạn ngầm.
- Rong mơ phân bố dọc theo bờ biển nước ta, ở miền Trung và miền Nam rong tập
trung chủ yếu ở các tỉnh: Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Đà Nẵng,
Quãng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận, Vũng Tàu, Kiên
Giang và các đảo: Lý Sơn, Phú Quý, Phú Quốc, quần đảo Trường Sa. Ở các tỉnh phía Bắc
rong mơ có ở các tỉnh: Quảng Ninh, Hải Phòng và một số đảo như Cô Tô, Cát Bà,…
Bảng 1.1. Diện tích rong nâu theo vùng biển các tỉnh.
Các địa danh
Diện tích (m
2
)
Năng suất (kg/m
2
)
Mùa vụ (tháng)
Quảng Nam - Đà Nẵng
190.000
2,7
3- 5
Bình Định
42.750
2,5
3 – 5
Khánh Hòa
2.000.000
5,5
3 – 5
Ninh Thuận
1.500.000
7
3 – 5
- Vùng biển Khánh Hòa có diện tích rong mơ mọc cao nhất, tổng diện tích lên đến
2.000.000 m
2
, sinh lượng khá cao có thể lên tới hơn 5,5 kg/m
2
, trữ lượng có thể khai thác hàng
năm có thể ước tính hơn 11.000 tấn rong tươi.
1.1.3 Đặc điểm thực vật.
1.1.3.1 Hình thái
- Rong dài ngắn tùy loài và tùy thuộc vào điều kiện môi trường, thường gặp rong dài
từ vài chục cm đến vài ba mét hay hơn. Chúng bám vào vật bám nhờ đĩa bám hay hệ thống rễ
bò phân nhánh. Đĩa bám thường chắc hơn rễ và sóng biển thường đánh đứt rong hơn là nhổ
được đĩa bám.
- Thân rong gồm một trục chính rất ngắn, đa số thường dài trên dưới 1cm, hình trụ,
sần sùi. Đỉnh của trục chính sẽ phân ra làm 2 đến 5 nhánh chính, hai bên nhánh chính sẽ mọc
ra nhiều nhánh bên. Nhánh chính và nhánh bên sẽ tạo ra chiều dài của rong. Chiều dài này
khác nhau tùy vào các chi, loài và trong cùng một loài kích thước này cũng thay đổi tùy vào
điều kiện sống, tùy nơi phân bố.
- Trên các nhánh có các cơ quan dinh dưỡng gần giống như lá và các túi chứa đầy
không khí được gọi là phao. Khi rong trưởng thành trên các nhánh bên mọc ra các nhánh phụ,
ngắn (thường từ tháng 3 đến tháng 6) có mang nhiều cơ quan sinh sản đực và cái gọi là đế.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 4
Nhờ có hệ thống phao rong luôn giữ vị trí thẳng đứng trong môi trường biển. Nếu nước cạn
rong khá dài thì phần trên của rong nằm trên mặt nước.
Hình 1.1. Hình thái rong mơ.
1.1.3.2 Cấu tạo
a. Cơ quan bám
- So với các rong biển khác cơ quan bám của rong mơ khá vững chắc để có thể chịu
được thân rong mơ khá lớn và trong môi trường sóng mạnh. Hình dạng của cơ quan này biến
đổi từ dạng rễ bò đến dạng đĩa bám.
Hình 1.2. Các cơ quan bám
Nhánh bên
1.2a 1.2b 1.2c 1.2d 1.2e
Đĩa bám
Trục chính
Lá
Nhánh chính
Phao
Nhánh thụ
Đế
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 5
1.2a: Đĩa bám dạng rễ bò. 1.2b: Đĩa bám mỏng, tròn.
1.2c: Đĩa bám hình nón dày. 1.2d: Đĩa bám dạng đĩa.
1.2e: Hai hay nhiều gốc rong chung đĩa bám mỏng.
b. Trục chính
- Mỗi rong chỉ có một trục chính, thường có hình trụ, sần sùi. Cây mầm mọc ra trục
chính, trục chính phát triển đến chiều dài nhất định khác nhau tùy mỗi loài, sau đó sẽ ngừng
tăng trưởng và phân ra các nhánh chính. Đây là cơ chế đặc biệt cho các loài của họ
Sargassaceae.
c. Các nhánh chính và nhánh bên
- Các nhánh chính quyết định chiều dài của rong. Số lượng các nhánh chính của một
cây rong thay đổi tùy loài. Các nhánh bên mọc chung quanh các nhánh chính theo cách xoay
tròn hay mọc hai bên trong một mặt phẳng, thường mọc hướng lên trên nhưng cũng có loài
mọc cong xuống (Sargassum serra-tifolium, Sargassum tortile…).
d. Lá
- Hình dạng của lá có những thay đổi rất lớn giữa các loài. Trong cùng một loài lá
cũng có những thay đổi giữa phần gốc và phần ngọn, giữa rong còn non và rong đã trưởng
thành. Ngoài ra, đôi khi chúng ta còn nhận thấy chúng có những thay đổi theo môi trường.
Hình 1.4. Các kiểu lá của rong mơ.
1.4a: Lá phân nhánh hình lông chim. 1.4b: Lá xẻ sâu.
1.4a 1.4b 1.4c 1.4d 1.4e 1.4f
1.3a 1.3b 1.3c
Hình1.3. Các kiểu nhánh chính của rong biển.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 6
1.4c: Mép lá có răng cưa nhọn, xẻ sâu. 1.4d: Mép lá có chia đôi hay mâm nhỏ.
1.4e: Mép lá có răng cưa mịn. 1.4f: Mép lá nguyên.
e. Phao
- Sự hiện diện của phao hay túi khí là một tính chất rất đặc sắc của họ Sargassaceae.
Hệ thống phao giữ cho rong nổi lơ lửng trong môi trường biển. Hình dạng, vị trí, cấu tạo phao
có khác nhau và đều có quan hệ mật thiết với lá.
Hình 1.5. Các kiểu phao của rong mơ
- Số lượng, hình dạng, kích thước của phao cũng thay đổi theo tùy loài. Có loài phao
rất nhiều, làm thành chùm như chùm nho ở Sargassum polycystum nhưng cũng có loài phao
rất ít như Sargassum swartzii, Sargassum crassifolium… Đa số chúng có hình cầu, hình xoan,
một số ít có hình thoi kéo dài (Sargassum herklotsii).
f. Đế
- Khi rong trưởng thành mọc ra các nhánh hình trụ ngắn, trên đó có mang các chùm
đế. Đế đực thường có dạng hình trụ hay hình bắp, có u, đôi khi có gai. Đế cái thường ngắn
hơn đế đực, hẹp hoặc có hình 3 cạnh và có gai nhất là ở phần chót đế.
Hình 1.6. Các kiểu đế của rong mơ.
1.6a: Đế mọc xung quanh một trục.
1.6b: Đế mọc cô đơn ở nách lá.
1.6c: Các chùm đế dày với phao lá.
1.6d: Đế phân nhánh nhiều, dẹp hay ba cạnh.
1.5a 1.5b 1.5c 1.5d 1.5e 1.5f 1.5g 1.5h
1.6a 1.6b 1.6c 1.6d
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 7
Đặc điểm một số loại thuộc rong nâu.
Sargassum polycystum(rong mơ): Thân chính với phân nhánh phát triển tươi tốt trong
bùn.Đế đực dạng trụ tròn, chia nhánh hoặc không, dài 14 mm, đường kính 1 mm. Đế cái dẹp
hoặc có dạng tam lăng, dài 4 mm, đường kính 1 mm, chia nhánh. Cấu tạo trong đế đực gồm
các ổ sinh sản hình tứ diện, bên trong chứa các giao tử phòng đực sinh giao tử đực. Đế cái
gồm các ổ sinh sản, mỗi ổ chỉ chứa một noãn bào hình cầu. Quá trình phát triển của S.
polycystum có liên quan chặt chẽ vào vị trí phân bố của nó trên vùng triều.
Chú thích:
a. Hình thái chung.
b. Lá.
c. Phao.
d. Đế đực.
e. Mặt cắt ngang đế đực.
f. Đế cái.
g. Mặt cắt ngang đế cái.
h. Gai trên nhánh chính.
i. Gai phụ.
Sargassum crassifolium (rong
mơ): Lá cao 30 - 50 cm, rộng 0,5 - 1
cm, dài 2- 3 mm, mang 3-7 cành
chính. Các nhánh chính phẳng, rộng,
mịn, dài 30- 50 cm, rộng 2,5 mm. Cành thứ cấptương tự như các nhánh chính, dài 3-6 cm,
rộng 1 mm. Cành với mụn nước, lá cây và các vật chứa, tạo ra từ nách của cành thứ cấp. Lá
dày và cứng, theo chiều dọc đính kèm, hình elip để hình elip, hình chữ nhật, dài 2 - 2,5 cm,
rộng 1 cm, cuống sống, tỷ suất uốn lượn, dày, răng cưa hoặc đôi răng cưa, đầu tù để tròn, gân
lá giữa không dễ, biến mất về phía đầu ; cryptostomata khác biệt, đột xuất phân tán, không
quá trình; túi tròn để hình elip, dài 0,6-1,5 cm, 0,5-0,8 cm đường kính, cơ sở phẳng hoặc có
cánh, cuống ngắn, chiều dài ít hơn một phần ba trong túi, pedicles lá, cryptostomata rải rác, tỷ
suất lợi răng cưa, dài 5 mm, rộng ít hơn 1 mm.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 8
Chú thích:
a. Hình thái chung.
b. Lá.
c. Phao.
d. Đế.
e. Mặt cắt ngang của đế.
Hình1.7. Cấu tạo hình thái S.polycystum
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 9
1.1.4 Thành phần hóa học.
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của rong nâu
Thành phần
Tỷ lệ (tính theo trọng lượng rong
khô)(%)
Nước
13 – 15
Lipid
1 – 10
Protein
8,05 - 21,11
Tro
Iod
0,05 - 0,16
21 – 33
Calci
5 – 10
…
…
Glucid
Mannitol (monosaccharide)
Alginic (polysaccharide)
Chất xơ
7,00 - 15,95
13 - 15
8 – 17
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 10
Bảng 1.3. Thành phần hóa học của một số loại rong biển
Ascophyllum
nodosum
Laminaria
digitata
Alaria
esculenta
Palmaria
palmata
Porphyra
yezoensis
Loại
Nâu
Nâu
Nâu
Đỏ
Đỏ
Nước (%)
70 – 85
73 - 90
73 - 86
79 - 88
Tro
15 – 25
73 - 90
73 - 86
15 - 30
7,8
Acid alginic
15 – 30
20 - 45
21 - 42
0
0
Xylans
0
0
0
29 - 45
0
Laminaran
0 – 10
0 - 18
0 - 34
0
0
Manitol
5 – 10
4 - 16
4 - 13
0
0
Fucoidan
4 – 10
2 - 4
0
0
Floridoside
0
0
0
2 - 20
Carbohydrate
c.10
1 - 2
1 - 2
Protein
5-10
8 -15
9 - 18
8 - 25
43,6
Chất béo
2 – 7
1 - 2
1 - 2
0,3 – 0,8
2,1
Tannin
2 – 10
c.1
0,5 – 0,6
Kali
2 – 3
1,3 – 3,8
7 - 9
2,4
Sodium
3 – 4
0,9 – 2,2
2,0 – 2,5
0,6
Magnesium
0,5 – 0,9
0,5 – 0,8
0,4 – 0,5
Iode
0,01 – 0,1
0,3 – 1,1
0,05
0,01 – 0,1
1.1.4.1 Lục lạp và sắc tố.
a. Lục lạp
- Lục lạp có dạng hình đĩa, hoặc hình dãi thường có màu vàng nâu vì màu lục của
chlorophyll bị che lấp bởi màu sắc của các sắc tố phụ fucoxanthin. Hạt tạo bột (pyrenoid) như
cái cuống nhô ra từ phần cuối của lục lạp. Mỗi lục lạp thường có một hoặc vài hạt tạo bột có
dạng quả lê.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 11
- Lục lạp được bao bọc bởi bốn lớp màng trong đó gồm hai lớp màng của lục lạp và
hai lớp màng lưới nội sinh chất lục lạp. Mạng lưới nội sinh chất lục lạp nối với màng nhân.
Giữa màng nhân và hai lớp màng của lục lạp có periplastidal. Periplastidal gồm hệ thống các
vi ống liên kết với nhau ở khoảng hẹp giữa màng nhân và hai lớp màng của lục lạp.
- Phía trong lục lạp, ba thylacoid thường xếp chồng lên nhau tạo thành các tấm
lamella. Lục lạp của tảo nâu có các lamella ngoại vi chạy sát màng lục lạp, bao bọc các
lamella khác ở phía trong. Đặc điểm cấu tạo lục lạp của tảo nâu cũng là một trong những đặc
điểm quan trọng để xếp tảo nâu vào cùng một ngành với tảo silic, tảo vàng, tảo vàng ánh và
các lớp khác vào cùng một ngành. Cấu trúc lục lạp của tảo nâu giống với cấu trúc điển hình
của ngành Heterokontophyta. ADN của lục lạp có dạng vòng.[10]
b. Sắc tố.
- Sắc tố trong rong nâu là diệp lục tố (chlorophyll), diệp hoàng tố (xantophyl), sắc tố
màu nâu (fucoxanthin), sắc tố đỏ (caroten). Tùy theo tỷ lệ các loại sắc tố mà rong có màu từ
nâu - vàng - nâu đậm - vàng lục. Nhìn chung sắc tố của rong mơ là khá bền.
- Sắc tố quang hợp của tảo nâu hòa tan trong lục lạp không tập trung thành các
phycobilisome trên bề mặt của thylacoid như ở tảo đỏ hay tảo lam. Sắc tố quang hợp là
chlorophyll a, chlorophyll c, không có chlorophyll b. Sắc tố quang hợp phụ là fucoxanthin và
các sắc tố xanthophyll cùng có hiện diện ở tảo nâu như: violaxanthin, antheraxanthin,
neoxanthin, diadinoxanthin, diatoxanthin. Bên cạnh đó còn có β_carotene. Ở tảo nâu các sắc
tố quang hợp phụ đặc biệt là fucoxanthin có màu sắc lấn át sắc tố quang hợp nên tảo có màu
nâu. Ở Chrysophyceae và Bacillariophyceae cũng có màu nâu do sắc tố fucoxanthin.[10]
1.1.4.2 Glucid:
- Monosacharide: quan trọng nhất trong rong là đường Mannitol, được Stenhouds
phát hiện năm 1884 và được Kylin (1913) chứng minh thêm. Mannitol có công thức tổng
quát: HOCH
2
– (CHOH)
4
– CH
2
OH.
+ Mannitol tan được trong alcol, dễ tan trong nước có vị ngọt. Hàm lượng từ 14 -
25% trọng lượng rong khô tùy thuộc vào hoàn cảnh địa lý nơi sinh sống.
+ Hàm lượng Mannitol biến động theo thời gian sinh trưởng trong năm của rong khá
rõ rệt, tăng dần từ tháng 1, tập trung cao vào mùa hè (tháng 4) rồi sau đó giảm đi. Theo Kylin
(1993) và Vedrinski (1938) cho thấy hàm lượng Mannitol đạt 25% về mùa hè rồi bị phân hủy
dần trong các tháng mùa đông chỉ còn 4 - 6%.
+ Rong bảo quản không tốt, độ ẩm cao làm cho Mannitol bị phá hủy.
Đồ án tốt nghiệp GVHD: ThS. TRẦN THỊ NGỌC MAI
SVTH: Lê Mạnh Tường 12
+ Công dụng của Mannitol: dùng trong y học chữa bệnh cho người già yếu, trong
quốc phòng dùng điều chế thuốc nổ theo tỷ lệ hỗn hợp Mannitol với Hydrogen và Nitơ. Ngoài
ra Mannitol còn dùng điều chế thuốc sát trùng (Mannitol với kim loại có tác dụng diệt trùng
cao).[10]
- Polysacaride:
+ Alginic: Là một polysacaride tập chung ở giữa vách tế bào, là thành phần chủ yếu
tạo thành tầng bên ngoài của màng tế bào rong. Alginic và các muối của chúng có nhiều công
dụng trong ngành công nhiệp, y học, nông học và thực phẩm. Hàm lượng alginic của loài S.
mcclurei khoảng 29,98 – 39,30% so với trọng lượng khô và đạt cao nhất vào tháng 4.
Alginic là một polysaccharide tập trung ở giữa vách tế bào, là thành phần chủ
yếu tạo thành tầng bên ngoài của màng tế bào. Alginic và các muối của nó có nhiều công dụng
trong ngành công nghiệp, y học, nông học và thực phẩm.[7,10]
Hàm lượng alginic trong các loại rong nâu khoảng 2 - 4% so với rong tươi và
13 - 15% so với rong khô. Hàm lượng này phụ thuộc vào loài rong và vị trí địa lý môi trường
mà rong sinh sống. Hàm lượng alginic trong rong nâu ở các tỉnh miền trung Việt Nam thường
cao nhất vào tháng 4 trong năm.[7,10]
Hình 1.8. Cấu trúc của acid alginic.
Hàm lượng alginic có ở các loài rong ở biển miền Trung Việt Nam là khá cao,
dao động từ 12,3 – 35,9% so với trọng lượng rong khô tuyệt đối tùy thuộc vào loài và vùng
địa lý mà rong sinh sống.[10]
+ Fucxinic: Có tính chất gần giống với acid alginic. Acid fucxinic tác dụng với acid
sunfuric tạo hợp chất màu phụ thuộc vào nồng độ acid sunfuric. Có tính chất gần giống với
alginic. Acid fucxinic tác dụng với acid sunfuric tạo hợp có chất màu phụ thuộc vào nồng độ
acid sunfuric, nhờ tính chất này mà fucxinic được ứng dụng vào sản xuất sợi tơ màu, phim ảnh
màu.[10]