nghiên cứu chiết rút agar từ rong câu chỉ vàng và ứng dụng sản xuất đông sương hoa quả

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và trong suốt thời gian làm tốt nghiệp tôi đã
nhận đươc rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ, động viên từ phía gia đình, nhà trường
và bạn bè và mọi người xung quanh. Để đạt kết quả như ngày hôm nay tôi xin
gửi lời cảm ơn chân thành đến:
 Bộ môn công nghệ chế biến và khoa chế biến đã tạo điều kiện cho tôi thực
hiện đề tài này.
 Tất cả các thầy cô đã dạy dỗ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường đại
học Nha Trang.
 Cán bộ, giáo viên phòng thí nghiệm Hóa sinh - Vi sinh và phòng Công
Nghệ Chế Biến đã giúp đỡ tôi về cơ sở vật chất để tiến hành thí nghiệm.
 Thầy TS. Đỗ Văn Ninh đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian tôi
thực hiện đề tài này.
 Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã đông viên, giúp
đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Xin chân thành cảm ơn.

Nha Trang, ngày 02 tháng 11 năm 2008.
Sinh viên thực tập.
Nguyễn Thị Hòa.
MỤC LỤC
Trang
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2
1.1.Giới thiệu chung về rong biển và nguồn lợi rong biển. 2
1.1.1 Giới thiệu chung về rong biển. 2
1.1.2 Nguồn lợi rong biển. 3
1.2.GIỚI THIỆU VỀ RONG CÂU CHỈ VÀNG VÀ AGAR 4
1.2.1 Giới thiệu về rong câu chỉ vàng 4
1.2.2 Giới thiệu về Agar 7

1.2.2.1 Giới thiệu chung về Agar. 7
1.2.2.2 Cấu trúc hóa học của Agar 8
1.2.2.3 Tính chất cơ bản của Agar 9
1.2.2.4 Ứng dụng của Agar. 11
1.2.3. Tình hình nuôi trồng, sử dụng và chế biến rong câu ở Việt Nam. 12
1.3.MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT AGAR 13
1.3.1. Quy trình nấu tách Agar cơ bản 13
1.3.2. Quy trình công nghệ sản xuất Agar từ rong Gracil laria của Trung Quốc. 14
1.3.3. Quy trình công nghệ sản xuất Agar từ rong Gelidium Trung Quốc bằng
phương pháp nấu trong môi trường nước nóng và đa dạng hóa sản phẩm Agar
hay quy trình không dùng hóa chất (quy trình phi hóa học) 15
1.3.4. Quy trình sản xuất Agar từ rong ahnfeeltia của Liên Xô cũ. 16
1.3.5. Quy trình sản xuất Agar từ rong câu chỉ vàng gracilaria verrucosa Việt
Nam (quy trình do bộ thủy sản Việt Nam ban hành) 17
1.3.6. Quy trình công nghệ sản xuất Agar chất lượng cao từ Gracilaria
heterolada vùng biển Khánh Hòa bằng phương pháp sắc kí trao đổi ion ( Bùi
Trần Nữ Thanh Việt – Trần Thị Luyến – Đại học Thủy Sản, 2001) 18
1.4.Giải thích một số công đoạn trong công nghệ sản xuất Agar. 19
1.5.Sơ lược về đông sương và quá trình sản xuất đông sương. 23
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU. 24
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 24
2.2.1. Các phương pháp phân tích hóa học và vật lý 24
2.2.2. Phương pháp cảm quan. 25
2.3. Hóa chất và máy móc, thiết bị. 28
2.3.1. Hóa chất 28
2.3.2. Máy móc, thiết bị. 28
2.4. Xử lý số liệu 28
2.5. Bố trí thí nghiệm. 28
2.5.1. Quy trình dự kiến. 28

2.5.1.1. Quy trình dự kiến sản xuất Agar từ rong câu chỉ vàng. 28
2.5.1.2. Quy trình dự kiến sản xuất đông sương hoa quả. 30
2.5.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 31
2.5.2.1. Xác định chế độ ngâm rửa trong công đoạn xử lý tẩy màu, tẩy mùi của
rong nguyên liệu. 31
2.5.2.2 Xác định chế độ xử lý NaOH 31
2.5.2.2.1.Tiến hành bố trí thí nghiệm xác định nồng độ NaOH dùng trong xử lý
rong. 32
2.5.2.2.2. Tiến hành bố trí thí nghiệm xác định thời gian xử lý NaOH 33
2.5.2.3. Xác định chế độ xử lý acidcitric. 34
2.5.2.3.2Tiến hành bố trí thí nghiệm xác định thời gian xử lý acid citric. 35
2.5.2.4. Xác định nồng độ thạch 36
2.5.2.5. Xác định nồng độ và tỷ lệ phối trộn phụ gia. 36
2.5.2.5.1.Xác định nồng độ đường. 36
2.5.2.5.2.Xác định nồng độ acid citric 37
2.2.2.5.3.Xác định tỷ lệ phối trộn mùi thực phẩm (chanh, dứa, dâu) 37
2.5.2.5.3.Xác định tỷ lệ phối màu đặc trưng (chanh, dứa, dâu). 38
2.5.2.6 Xác định nồng độ chất bảo quản Kalisorbate 38
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39
3.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ SẢN XUẤT AGAR TỪ RONG CÂU 39
3.1.1 Kết quả xác định chế độ ngâm, rửa rong câu chỉ vàng. 39
3.1.1.1 Kết quả xác định tỷ lệ nước ngâm/rong. 39
3.1.1.2 Kết quả xác định thời gian ngâm. 40
3.1.1.3 Kết quả xác định số lần thay nước 42
3.1.2 kết quả xác định chế độ xử lý rong bằng NaOH 43
3.1.2.1 Kết quả xác định nồng độ xử lý NaOH 43
3.1.2.2 Kết quả xác định thời gian xử lý NaOH 45
3.1.3 Kết quả xác định chế độ xử lý rong bằng acid citric. 47
3.1.3.1 Kết quả xác định nồng độ xử lý acid citric 47
3.1.3.2. Kết quả xác định thời gian xử lý acid citric 49

3.1.4. Đề xuất quy trình chiết rút Agar. 51
3.1.4.1. Sơ đồ quy trình sản xuất Agar từ rong câu chỉ vàng 51
3.1.4.2 Thuyết minh quy trình 52
3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT ĐÔNG SƯƠNG 54
3.2.1 Kết quả xác định nồng độ thạch 54
3.2.2 Kết quả xác định nồng độ và tỷ lệ phối trộn phụ gia. 55
3.2.2.1 Kết quả xác định nồng độ đường. 55
3.2.2.2 Kết quả xác định nồng độ acid citric 56
3.2.3 Kết quả xác định tỷ lệ phối trộn màu đặc trưng (chanh, dứa, dâu). 57
3.2.4 Kết quả xác định tỷ lệ phối trộn mùi đặc trưng (chanh, dứa, dâu). 57
3.2.5 Kết quả xác định nồng độ Kalisorbate (C
5
H
7
COOK) bổ sung vào thạch 58
3.8. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐÔNG SƯƠNG HOA QUẢ 59
3.8.1. Sơ đồ quy trình sản xuất đông sương hoa quả 59
3.8.2.Thuyết minh quy trình 59
3.9. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ĐÔNG SƯƠNG HOA QUẢ. 62
3.10. SƠ BỘ HẠCH TOÁN CHI PHÍ NGUYÊN LIỆU CHO SẢN PHẨM 62
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 65
4.1. KẾT LUẬN. 65
4.2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 65
PHỤ LỤC 66
TÀI LIỆU THAM KHẢO
DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH
Trang
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của Gracilaria Verrucosa vùng biển Việt Nam 6
Bảng 1.2: So sánh các môi trường nấu Agar. 21
Bảng 2.1: Bảng thang điểm cảm quan sản phẩm. 26

Bảng 2.2: hệ số quan trọng. 27
Bảng 2.3: Cấp chất lượng 27
Bảng 3.1: Kết quả đánh giá cảm quan cây rong sau khi ngâm với tỷ lệ nước ngâm/rong
khác nhau. 39
Bảng 3.2: Kết quả đánh giá cảm quan cây rong khi ngâm trong nước ở các thời gian
khác nhau. 41
Bảng 3.3: Kết quả đánh giá cảm quan cây rong với số lần thay nước khác nhau 43
Bảng 3.4: Kết quả xác định các chỉ tiêu của Agar thành phẩm ………………………. 54
Bảng 3.5: Kết quả xác định trạng thái cảm quan của thạch ở các nồng độ khác nhau 55
Bảng 3.6: Kết quả xác định nồng độ đường. 56
Bảng 3.7: Kết quả xác định nồng độ acid citric. 56
Bảng 3.8: Kết quả xác định tỷ lệ màu đặc trưng 57
Bảng 3.9: Kết quả xác định tỷ lệ phối trộn mùi đặc trưng 58
Bảng 3.10: Kết quả theo dõi biến đổi sản phẩm và kiểm tra vi sinh 58
Bảng 3.11: Kết quả kiểm tra vi sinh (thể hiện ở phiếu kiểm tra vi sinh) 58
Bảng 3.12: Bảng đánh giá cảm quan sản phẩm đông sương hoa quả. 62
Bảng 3.13: Sơ bộ tính chi phí nguyên liệu và hóa chất cho sản phẩm Agar. 62
Bảng 3.14: Bảng tính chi phí nguyên liệu cho sản phẩm đông sương hoa quả (tính cho
100 hộp) 63
Hình 1.1: Hình ảnh rong câu chỉ vàng nguyên liệu 4
Hình 1.2: Mặt cắt ngang và dọc thân cây rong câu 5
Hình 1.3: Cấu tạo của Agar 8
Hình 1.4: Quá trình tạo gel đông của Agar 10
Hình 3.1: Sự thay đổi khối lượng nước sau khi ngâm rong với tỷ lệ nước ngâm/rong
khác nhau 40

Hình 3.2: Sự thay đổi khối lượng rong sau khi ngâm trong nước ở các thời gian khác
nhau 41
Hình 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ NaOH xử lý đến hiệu suất thu hồi Agar 44
Hình 3.4:Ảnh hưởng của nồng độ NaOH xử lý đến sức đông của Agar 44

Hình 3.5:Ảnh hưởng của thời gian xử lý NaOH đến hiệu suất thu hồi Agar. 46
Hình 3.6: Ảnh hưởng của thời gian xử lý NaOH đến sức đông của Agar 46
Hình 3.7: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý acid citric đến hiệu suất thu hồi Agar. 48
Hình 3.8: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý acid citric đến sức đông của Agar 48
Hình 3.9: Ảnh hưởng của thời gian xử lý acid citric tới hiệu suất thu hồi Agar 49
Hình 3.10: Ảnh hưởng của thời gian xử lý acid citric tới sức đông của Agar 50
Ảnh 1: Rong câu chỉ vàng nguyên liệu trước và sau khi ngâm nước 64
Ảnh 2: Sản phẩm Agar dạng sợi. 64
Ảnh 3: Sản phẩm Agar dạng bột 64
Ảnh 4: Sản phẩm đông sương hoa 64


- 1 -

LỜI MỞ ĐẦU
Bước vào thế kỷ 21 nhân loại phải đương đầu với rất nhiều thử thách to lớn,
trong đó vấn đề bảo đảm lương thực là một thách thức to lớn nhất Đứng trước
vấn đề này thì các nhà khoa học đều đi đến kết luận rằng lối thoát tốt nhất cho
vấn đề này là đi tìm ngưồn lương thực từ rong biển. Rong biển là nguồn nguyên
liệu có giá trị dinh dưỡng cao, nó có khả năng cung cấp đầy đủ các khoáng chất
đặc biệt là các nguyên tố vi lượng, các axit amin cần thiết cho cơ thể, các loại
Vitamin, các Cacbohydrate đặc trưng và các chất có hoạt tính sinh học. Đặc biệt
trong rong biển có các loại keo rong như Agar, Carragenan… có khả năng tạo gel
đông rất tốt cho nên có thể ứng dụng vào các nghành như: công nghệ thực phẩm,
y học, sinh học….
Đứng trước nhu cầu cần thiết về nguồn nguyên liệu có giá trị thực phẩm cũng
như giá trị kinh tế cao như nguồn rong biển thì nước ta cũng đang mở rộng diện
tích rồng rong biển đặc biệt là rong câu chỉ vàng. Tuy vậy công nghệ sản xuất
Agar từ rong câu chỉ vàng còn là lĩnh vực mới ở nước ta. Vì vậy thực tế đặt ra là
phải nghiên cứu hoàn thiện công nghệ thu nhận Agar từ rong câu chỉ vàng để có

thể sử dụng trong công nghệ thực phẩm ở nước ta.
Với mong muốn góp phần nhỏ vào việc nghiên cứu lĩnh vực trên. Được sự
đồng ý của khoa chế biến, tôi thực hiện đồ án: nghiên cứu chiết rút Agar từ rong
câu chỉ vàng và ứng dụng sản xuất đông sương hoa quả. Nội dung của đồ án là:
- Nghiên cứu chiết rút Agar từ rong câu chỉ vàng.
- Sản xuất đông sương hoa quả.
Do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu và năng lực có hạn nên đồ
án của tôi không tránh khỏi những hạn chế. Rất mong nhận được sự góp ý của
quý thầy cô và các bạn. Tôi xin chân thành cảm ơn.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Hòa.


- 2 -

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu chung về rong biển và nguồn lợi rong biển.
1.1.1 Giới thiệu chung về rong biển.
Rong biển hay tảo biển có tên khoa học là marine – algae, marine 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 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 khoảng 200 tỷ tấn rong. Nhiều nhà khoa học cho rằng trên 90%
cacbon tổng hợp hàng năm nhờ quang hợp trong môi trường lỏng, trong đó có
20% do rong biển tổng hợp nên.
Rong biển thường phân bố ở các vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng
triều 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 nghành công nghiệp và

đời sống. Đối với rong Lục thì loại tảo Chlorella được xếp vào loại tảo kì diệu, có
tốc độ sinh khối cực nhanh, đang được nghiên cứu phục vụ cho con người.
Một số yếu tố sinh thái biển có thể ảnh hưởng đến đời sống của rong biển
như: địa bàn sinh trưởng, nhiệt độ, ánh sáng, độ muối, độ pH, muối dinh dưỡng,
khí hòa tan, mức triều, sóng, gió, hải lưu.
Từ những năm 1870 rong biển đã được quan tâm, người ta chế ra xà
phòng từ các chất K
2
O, Na
2
O lấy từ rong biển , nền công nghiệp rong phát triển
từ đó. Nhưng khi công nghiệp chế biến sút ra đời thì người ta dùng sút để điều
chế xà phòng thay thế cho K
2
O, Na
2
O. Nền công nghiệp chế biến rong giảm
xuống. Năm 1812 người ta phát hiện trong rong Nâu có chứa Iod từ đó người ta
dùng rong Nâu để điều chế Iod. Vì vậy nền công nghiệp chế biến rong biển lại
phát triển nhưng đến năm 1872 người ta lại tìm ra nguyên liệu thay thế. Năm
1914-1915 Mỹ, Đức dùng rong Nâu để điều chế KCl, than hoạt tính.Vài năm sau
người ta lại tìm ra nguyên liệu thay thế. Đến năm 1930 công nghệ chế biến các
chất như: Alginate, Mannitol, Agar phát triển mạnh và ngày càng được ứng dụng
- 3 -

nhiều trong thực tế. Từ đó đến nay chế biến rong biển vẫn đang trong thời kì phát
triển mạnh đặc biệt là các nước Nhật Bản, Mỹ, Trung Quốc.
Tùy thuộc vào thành phần cấu tạo, thành phần sắc tố, đặc điểm hình thái,
đặc điểm sinh sản mà rong biển được chia thành 9 ngành sau đây:
1. Ngành rong Lục (Chlorophyta).

2. Ngành rong Trần (Englennophyta).
3. Ngành rong Giáp (Pyrophyta).
4. Ngành rong Khuê (Bacillareonphyta).
5. Ngành rong Kim (Chrysophyta).
6. Ngành rong Vàng (Xantophyta).
7. Ngành rong Nâu (Phacophyta).
8. Ngành rong Đỏ (Rhodophyta) .
9. Ngành rong Lam (Cyanophyta).
1.1.2 Nguồn lợi rong biển.
Theo thống kê cỏa FAO (1997) sản lượng rong biển trên toàn thế giới đạt
khoảng 7 triệu tấn rong tươi /năm. Còn theo CEVA(AlgoRythme, 2000) là 8 triệu
tấn rong tươi / năm. Năm 2001 rong nuôi trồng đạt sản lượng là 10.562.279 tấn
tương đương với 5.784.324.000 USD. Trong đó 20% được sử dụng cho việc sản
xuất các loại keo rong biển như: Agar, Alginat, Carragenan, các loại
Oligosaccharide và chế biến thức ăn gia súc và làm phân bón. Số còn lại chủ yếu
là dùng trực tiếp làm thức ăn cho người (Ohno và Critchley,1997). Doanh thu
hàng năm từ kinh tế rong biển trên thế giới ước tính khoảng trên 5 tỷ USD.
Giá trị dinh dưỡng của rong biển là cung cấp đầy đủ các chất khoáng đặc
biệt là các nguyên tố vi lượng, các acd amin, các Cacbohydrate đặc trưng (mono,
olygo-, poly- saccharide) và các chất hoạt tính sinh học (sterol, anti-bioties) có
lợi cho cơ thể và có khả năng phòng chữa bệnh tật (huyết áp, nhuận tràng, béo
phì, sơ vữa động mạch…). Vì vậy ngày nay rong biển được xếp vào loại thực
phẩm chức năng và ngày càng được sử dụng rộng rãi trên thế giới.
Đặc biệt trong rong biển có chứa các loại keo rong như Alginate, Agar,
Carragenan đây là những loại keo rong có tính chất đặc biệt và được ứng dụng
rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, y học, sinh học và thực phẩm.
- 4 -

1.2. GIỚI THIỆU VỀ RONG CÂU CHỈ VÀNG VÀ AGAR.
1.2.1 Giới thiệu về rong câu chỉ vàng.

Rong câu chỉ vàng thuộc nghành rong đỏ Rhodophyta bộ Gigartinales họ
Gracilaria loài Gracilaria Verrucosa.
-Về hình thức sinh sản thì đây là loài cây có khả năng sinh sản theo 3 hình
thức đó là: sinh sản sinh dưỡng, sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính.
 Sinh sản hữu tính: cây bào tử bốn thành thục 2n sinh sản giảm phân
cho các bào tử bốn 2n các bào tử này phát triển thành cây giao tử đực và cây giao
tử cái. Cây giao tử đực thành thục hình thành túi tinh, cây giao tử cái thành thục
hình thành túi trứng. Sau khi thụ tinh thì Cystocrap đươc hình thành trên giao tử
cái và bào tử quả 2n được phóng ra phát triển thành cây bào tử bốn.
 Sinh sản dinh dưỡng: được thực hiện bằng một phần tách rời của tản.
Phần này tách rời cơ thể mẹ phát triển thành tản mới. Sự sinh sản này có giá trị
thực tiễn trong việc nuôi trồng các đối tượng kinh tế vì thao tác dễ dàng và ít tốn
kém ví dụ như việc nuôi trồng rong câu, rong sụn… Một đoạn nhánh của tản
được cắt rời cắm xuống đấthoặc buộc vào dây treo để chúng phát triển thành tản
mới.
 Sinh sản vô tính: khi sinh sản sẽ tạo ra bào tử trần bất động. Trong túi
bào tử chứa 4 tế bào do 1 tế bào phân chia thành. Các túi tứ bào tử hoặc nằm trên
tản hoặc nằm trên các mấu tản. Trong các túi tứ bào tử khi hình thành bào tử có
sự phân chia giảm nhiễm.[3]
-Về khả năng phát triển thì rong câu chỉ vàng là loài cây ưa phát triển ở
vùng nước lợ dọc miền duyên hải nước ta. Nơi có đáy là bùn, bùn cát, cát bùn tốt







Hình 1.1: Hình ảnh rong câu chỉ vàng nguyên liệu.
- 5 -

nhất là đáy bùn cát có tỉ lệ bùn/cát từ 70/30 đến 80/20, mặt đáy đầm ao tương đối
bằng phẳng. Loài này phát triển tốt trong môi trường có độ mặn khoảng 32‰,
nhiệt độ từ 20÷25
0
C nước giàu các muối dinh dưỡng (Amon, Nitrat,
Phosphat….), cường độ ánh sáng thích hợp là 5000÷15000 lux, độ pH của nước
từ 7÷8,5; pH của đáy không nhỏ hơn 6. loài rong này có tốc độ sinh trưởng
nhanh trong điều kiện thích hợp sinh lượng tự nhiên khoảng 0,2÷0,3kg/cm
2
cao
nhất tới 1kg/cm
2
.[8]
- Về hình thái thì rong câu thuộc loại đơn trụ chia thành 2 phần rõ rệt như
hình vẽ:

Hình 1.2: Mặt cắt ngang và dọc thân cây rong câu.
 Phần lõi gồm 1 tế bào trung trụ chạy dọc than từ gốc đến ngọn làm
nhiệm vụ điều hòa, vận chuyển vật chất từ gốc đến ngọn và ngược lại. Xung
quanh có từ 3÷4 hàng tế bào vây trụ có kích thước lớn hình tròn hay hình đa giác,
trong suốt, vách mỏng làm nhiệm vụ tích lũy chất dinh dưỡng chủ yếu là Agar.
Tiếp theo là phần da.
 Phần da gồm 1 lớp nội bì và ngoại bì. Nội bì gồm 3÷5 lớp tế bào nhỏ
vách dầy hình tròn hay hình bầu dục không trong suốt. Trong đó 1÷2 hàng tế bào
ngoài cùng sắp xếp xít nhau chứa đầy sắc tố chủ yếu là Phycoerithin. Lớp nội bì
chứa sản phẩm quang hợp từ ngoại bì chuyển tới và thực hiện nhiệm vụ sinh sản
nhất là sinh sản hữu tính. Ngoại bì được tạo bởi 5÷6 hàng tế bào nhỏ sắp xếp rất
khít nhau chứa đầy sắc tố làm nhiệm vụ quang hợp và được gọi là tang đồng hóa.
Phần ngoài cùng là lớp vỏ keo chứa cellulose dầy chiếm khoảng 13÷15% trọng

lượng rong khô tuyệt đối đóng vai trò bảo vệ các lớp bên trong.
- 6 -

Hiện nay rong câu chỉ vàng đang là đối tượng được người dân quan tâm vì
dễ trồng, ít mắc bệnh có thể trồng trong các khu vực nước bị ô nhiễm để cải tạo
nguồn nước và có thể kết hợp trồng rong với việc nuôi trồng thủy sản mà không
ảnh hưởng gì đến cây rong. Rong câu chỉ vàng sau khi thu hoạch xong được rửa
bằng nước ngọt sau đó đem đi phơi nắng đến độ ẩm 20÷22% rồi đem đi bảo quản
ở nơi khô ráo.
Trong rong câu thì hàm lượng Protein cao, hàm lượng Protein phụ thuộc
vào giai đoạn sinh trưởng, vị trí địa lý và môi trường sinh sống. Hàm lương
khoáng cao trong đó chủ yếu là các khoáng đa lượng và vi lượng như: Fe, Mo,
Cu, Ca, Mg, Na… Hàm lượng của một số chất trong cây rong như bảng sau:
Bảng 1.1: Thành phần hóa học của Gracilaria Verrucosa vùng biển Việt Nam.
Ngày tháng
thu hoạch
Protein (%) Cellulose (%) Muối vô cơ
(%)
Lipid (%) Agar (%)
11- 2 13,80 12,50 15,00 1,31 27,00
25- 2 9,50 11,80 18,10 2,24 33,90
12- 3 8,50 13,10 21,00 1,10 38,70
26- 3 7,85 13,50 22,90 2,80 41,60
8- 4 3,85 16,20 23,80 1,68 44,30
22- 4 8,60 25,20 22,40 1,12 38,50
6- 5 12,80 20,06 21,90 1,00 36,70
20- 5 10,00 27,40 26,40 1,01 37,40

Đặc biệt thành phần chính trong rong câu chỉ vàng là Agar. Agar có nhiều
tính chất làm cho nó trở thành 1 chất keo đặc biệt như có tính kết nối, tính ổn

định, tính đông kết, khả năng tạo gel… Trong đó đặc tính cơ bản nhất là nó có
thể tạo ra trạng thái đông tự nhiên rất bền vững từ 1 nồng độ thấp. Nhờ vậy mà
nó đã trở thành nhân tố không thể thiếu được trong nghành chế biến thực phẩm
và được sử dụng rộng rãi trong nhiêu lĩnh vực công nghệ khác nhau. Nhờ tính ưu
việt trên mà cần đẩy mạnh công nghệ nuôi trồng và chế biến rong câu chỉ vàng.
- 7 -

1.2.2 Giới thiệu về Agar.
1.2.2.1 Giới thiệu chung về Agar.
Agar là một polysaccharide hầu như chỉ có trong rong đỏ. Payen (1859) là
người đầu tiên nghiên cứu loại Polysaccharide này. Ông đã giới thiệu dạng cấu
tạo đầu tiên của Agar là (C
6
H
10
O
5
)
n
. Trong những năm về sau có nhiều nghiên
cứu sâu hơn và giới thiệu về cấu trúc Agar có nhiều thay đổi.[6]
Agar được sản xuất đầu tiên ở Nhật Bản vào năm 1986. Đến năm 1910
công nghệ này được chuyển giao sang một số nước như: Neuzeland, Nam Phi,
Liên Xô cũ, Đan Mạch, Chi Lê, Tây Ban Nha, Pháp, Mỹ, Hàn Quốc. Ở Việt Nam
Agar được sản xuất từ năm 1960. Sản lượng trung bình hàng năm của toàn thế
giới về Agar là: 7000÷7500 tấn/năm. Riêng Nhật Bản và Nam Triều Tiên chiếm
40% tổng sản lượng toàn thế giới.
Tổng giá trị sản lượng Agar trên thế giới ở vào khoảng 200 triệu USD.
Trong tổng sản lượng 10.000 tấn Agar mỗi năm gần 60% được dùng để sản xuất
các mặt hàng công nghệ thực phẩm như bánh kẹo, kem, sữa, phần còn lại được

dùng trong công nghệ sinh học và dược phẩm.
Nguyên liệu cho chế biến Agar là các loài rong thuộc chi Gracilaria
(rong câu, 53%), chi Gelidium (44%), và 3% còn lại thuộc các chi Gelidiella,
Heteroclada, Porphyra.
Sản lượng Agar sản xuất tại các nước:
- Châu Á: 50% (chủ yếu là Nhật Bản và Hàn Quốc).
- Châu Âu: 30% (Pháp, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha).
- Châu Mỹ: 15% (Mỹ, Achentina, Brazil, Chile).
- Châu Phi: 5% (Maroc).
Dạng tồn tại của Agar trong tế bào cây rong: Agar là chất dinh dưỡng
được rong đỏ tích lũy theo thời gian sinh trưởng, Agar được chứa trong các lớp tế
bào vây trụ có vách mỏng trong suốt. Trong cây rong Agar ở dạng polymer phức
tạp hơn nhiều so với Agar ở dạng chế phẩm tinh khiết.
Theo nghiên cứu Mixen Agar có công thức phân tử:
(H
2
O)
X
[(ROSO
2
O)
2
Ca]
Y
(ROSO
2
O)
Z

- 8 -

1.2.2.2 Cấu trúc hóa học của Agar.
Theo các nghiên cứu ban đầu về cấu trúc Agar đã chứng tỏ rằng nó có
chứa galactose; 3,6 anhydro galactose và nhóm sunfat vô cơ nối với các gốc
cacbohydrat.
Thành phần cấu tạo của Agar bao gồm có các phân tử βD galactose, 3-6
anhydro α-L galactose hoặc 6-sunphat α L galactose. Các monoza gắn với nhau
bằng liên kết 1,3 và 1,4 Glucozide. Agar được xác định bao gồm 2 thành phần:
Agarose và Agaropectn. Cấu tạo của agar như hình vẽ.


Hình 1.3: Cấu tạo của Agar.
a.Agarose (AG).
Khi thủy phân hoàn toàn Agarose cho thấy phân tử Agarose có cấu tạo
mạch thẳng, trung tính từ các gốc βD galactopyrannose nối qua các vị trí C-1 và
C-3 với 3,6 anhydro L galactose tại các vị trí C-2 và C-4. Hai gốc này luân phiên
với nhau. Các liên kết này có độ βα bền hóa học và độ bền enzyme khác nhau.
Liên kết 1,3-α dễ bị thủy phân bởi enzyme và tạo thành các gốc neoAgarobiose.
Liên kết 1,4-β dễ bị thủy phân bởi các tác nhân acid và tạo thành các gốc
Agarobiose, liên kết như vậy bền hơn. Khối lượng phân tử của Agarose chưa
thủy phân khoảng 120.000 tương ứng với khoảng 800 gốc đường hexose. Tuy
vậy cấu trúc này không thuần nhất tùy thuộc vào nguồn gốc của rong biển, một
số nhóm 3,6 anhydro-L-galactose được thay thế bởi L-galactose. Thêm vào đó
một số gốc D-galactose và L-galactose có thể bị methyl hóa để tạo 6-0-methyl-D-
galactose và 2-0-methyl-L-galactose. Mức độ methyl hóa này xác định điểm tạo
gel của Agarose và của Agar ban đầu. D-xylose, các nhóm phân cực như acid
Pyruvic và acid Sulfuric cũng được tìm thấy với một lượng nhỏ.
- 9 -

Agarose quyết định khả năng tạo gel của Agar. Trong đó khả năng tạo gel
đông được quyết định bởi tỉ lệ β.D.Gal/α.L.Gal, tỉ lệ này càng cao thì sức đông
càng cao. Điều này được giải thích: yếu tố tạo sức đông cho Agarose là các nhóm
–CH
2
OH tự do và các nhóm –OH của phân tử mà các phân tử β.D.Glactose chứa
nhiều nhóm –OH hơn các phân tử α.L.galactose. Mặt khác trong phân tử mà có
nhiều gốc 6 sunfat α.L.galactose thì lại xuất hiện lực đẩy cùng dấu do các ion
SO
3
2-
tạo nên giữa các phân tử Agarose, do vậy tỉ lệ α.L.galactose- 6 sunfat càng
cao thì sức đông của Agar càng kém. Điều đó chứng tỏ nếu hàm lượng –SO
3
2-

càng cao thì sức đông càng kém. Tỷ lệ –SO
3
2-
sẽ giảm đi khi xử lý Agar trong
môi trường kiềm.
b.Agaropectin (AP).
Agaropectin cũng có cấu tạo chung giống như Agarose, nhưng đôi khi còn
tìm thấy sự có mặt của Ca
++
trong polymer keo rong. Cấu trúc cơ bản của
Agaropectin là các lien kết luân phiên của D-galactose và L-galactose, trong đó
D-galactose có thể được thay thế bởi D-galactose 4-sunfat, bởi 4,6-0(l-
cacboxyethylidene)- D-galactose ở một số vị trí cuối mạch hay có thể bởi D-
galactose 2,6disunfat, trong khi đó một phần của L-galactose có thể được thay

thế bởi 3,6-anhydro-L-galactose. Những thay thế khác nhau của các
monosaccharide cơ bản đã tạo nên một số lượng khổng lồ các cấu trúc có thể.
Tỷ lệ β.D.Gal/α.L.Gal của AP nhỏ hơn AG, hàm lượng –SO
3
2-
của AP lớn
hơn AG do đó sức đông của AP nhỏ hơn AG.
1.2.2.3 Tính chất cơ bản của Agar.
- Agar là chất kết tinh không định hình, không màu, hút nước trương nở
không tan trong nước lạnh và nước ấm. Hòa tan trong nước nóng, khi làm nguội
thì đông lại tạo thể gel khối có tính đàn hồi.
- Agar bị kết tủa bởi Acol, Axeton, rượu Amylic.
- Agar bị thủy phân cắt mạch khi gặp các yếu tố thủy phân như: acid,
kiềm, enzyme
H
+
, OH
-

Polysaccharide Olygosaccharide hoặc Monosaccharide.
(Agar ) H
2
O, t
0
, E- Aga-glucosidaza
- 10 -


Từ tính chất này cần đặc biệt lưu yskhi cho rong tiếp xúc với môi trường
acid hay kiềm, nhiệt độ cao trong quá trình gia công xử lý, nấu chiết và tẩy trắng.

- Khi cho Agar tiếp xúc với kiềm hoặc enzyme Dekinaza thì nhóm –SO
3

bị tách ra khỏi 6-sunfat α.L.galactose và làm tăng sức đông cho Agar.


- Khi tác dụng với acid Borat Natri, giữa các phân tử Agar sẽ tạo phức
boric làm tăng sức đông cho Agar.
- Tính chất đặc biệt của Agar là tạo gel đông thuận nghịch. Quá trình tạo
gel của Agar như hình sau:

Dung dịch gel I gel II
Hình 1.4: Quá trình tạo gel đông của Agar.
+ Khi nhiệt độ hạ xuống hơn mức độ của trạng thái cân bằng hệ, lúc này
mức độ phân tán các phân tử Agar giảm, nội lực ma sát tăng, độ nhớt dung dịch
tăng. Giữa các phân tử Agar xuất hiện các liên kết thứ cấp tạo thể gel có tính chất
- 11 -

đàn hồi. Các phân tử nước trong dung dịch bị cầm giữ trong các mắt lưới của gel
hoặc tham gia liên kết solvate với các phân tử Galactose của Agar.
+ Khi nâng nhiệt độ lên thì nhiệt độ sẽ làm đứt các liên kết H, các phân tử
lại trở về dạng dung dịch.
+ Cơ chế của quá trình tạo gel đông thuận nghịch của Agar:
Khi làm lạnh sơ bộ sẽ tạo thành gel I. Khi làm lạnh tiếp thì các gel I lại
sắp xếp lại với nhau một cách có trật tự và các gel này lại liên kết với nhau bởi
các liên kết H tạo thành gel II. Khi đun nóng thì ngược lại từ gel II sẽ tạo thành
gel I rồi tạo thành dung dịch.
1.2.2.4 Ứng dụng của Agar.
Trong thực phẩm: Agar được dùng với mục đích keo hóa, tạo nhũ, ổn
định nhũ tương… Trong thực phẩm người ta coi Agar như một phụ gia, chỉ cần

hàm lượng 1% là tối đa vì tại nồng độ đó đã tạo cho thực phẩm có sức đông khá
cao. Trong thưc phẩm thì Agar được dùng để sản xuất mứt kẹo. trong sản xuất
kẹo Agar được sử dụng làm nền đông, làm keo viên. Trong sản xuất mứt ướt
Agar được dùng làm chất thạch hóa và định hình. Agar được dùng làm chất ổn
định Socola. Agar còn được dung trong Salat quả, nước sốt, kem ăn với mụch
đích tạo nhũ và ngăn ngừa mất nước của bánh kẹo. Trong công nghiệp thịt đặc
biệt là khi sản xuất xúc xích dùng Agar cho phép giảm chất béo, giảm
Cholesterol và đảm bảo cho độ đông kết của xúc xích. Agar còn được làm đông
sương, thạch giải khát…
Trong y học: Agar được dùng làm thuốc nhuận tràng, làm thuốc chống
đau khớp, dùng để ổn định Cholesterol, dùng làm khuôn răng
Trong công nghệ sinh học: Agar được dùng để nuôi cấy vi khuẩn, để
phân tách Protein và sử dung trong kĩ thuật nuôi cấy mô. Agar được dùng cho
mục đích này phải có độ tinh khiết cao và phải được điều chế một cách đặc biệt
và kiểm tra nghiêm ngặt.
Ngoài ra Agar còn được ứng dụng trong một số lĩnh vực khác như như là
dùng làm thức ăn gia súc, dùng làm chất bảo quản.
Ứng dụng của Agarose trong các nghành sinh học và y học: do Agarose là
một dạng gel lý tưởng cho sự khuếch tán và di chuyển động lực điện di của các
- 12 -

Polyme sinh học. Gel của nó là môi trường chống lại sự đối lưu. Nó có tính trơ
về mặt sinh học, với các đặc tính ion được kiểm soát. Vì vậy Agarose được sử
dụng rộng rãi trong nghành y học, sinh học và công nghệ sinh học. Nó được sử
dụng trong điện di, kĩ thuật sắc kí, trong nghành miễn dịch, cố định enzyeme và
tế bào.
1.2.3. Tình hình nuôi trồng, sử dụng và chế biến rong câu ở Việt Nam.
Mặc dù được thiên nhiên ưu đãi về biển nhưng sự đầu tư phát triển nuôi
trồng, chế biến, khai thác rong biển ở nước ta còn hạn chế và chưa có hiệu quả.
Tiềm năng sinh thái, nuôi trồng rong câu chỉ vàng ở nước ta là rất lớn nhưng

chưa phát triển được do giá cả chưa hợp lý, năng suất chưa cao 1÷2 tấn khô/
năm. Để phát triển ngành nuôi trồng rong biển thì cần phải phát triển ngành chế
biến rong biển, tăng cường xuất khẩu rong biển và nghiên cứu việc nuôi trồng và
mở rộng diện tích trồng rong cho hợp lý. Có thể nghiên cứu nuôi ghép rong biển
với nuôi tôm và cá hoặc trồng thâm canh. Song việc việc nuôi trồng khai thác
rong biển cũng phải chú ý đến cân bằng hệ sinh thái biển.
Ngành công nghiệp chế biến rong biển ở nước ta hiện nay vẫn chưa phát
triển. Nước ta đã nghiên cứu sản xuất được các loại keo rong như Agar, Alginat,
Carragenan nhưng năng suất còn nhỏ, chất lượng còn kém. Đặc biệt công nghệ
sản xuất Agar ở nước ta mặc dù đã bắt đầu sản xuất từ năm 1960 tại Hải Phòng,
sau đó triển khai tại Huế năm 1976, Nha Trang, Hồ Chí Minh. Tại Nha Trang,
năm 1983-1984 nhóm chuyên gia bộ môn công nghệ chế biến trường Đại học
Thủy Sản đã nghiên cứu sản xuất Agar cung cấp cho công ty hóa chất miền
Trung tại Đà Nẵng sau đó công nghệ được chuyển giao cho nhà máy nước ngọt
Nha trang. Song đến nay công nghệ sản xuất Agar ở Việt Nam còn non yếu, chưa
đủ cung cấp cho nhu cầu ngày càng tăng của Agar hiện nay.






- 13 -

1.3. MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT AGAR.
1.3.1. Quy trình nấu tách Agar cơ bản.

Rong đỏ
Xử lý
Nấu chiết
Tách tạp
ch

ất c
ơ h
ọc

Tách tạp
ch
ất h
òa tan

Tách nước
Làm khô
Môi trường kiềm loãng
Môi trường acid loãng
Phương pháp hóa học
Phương pháp ngâm tẩy
Phương pháp lạnh đông tan giá
Phương pháp hấp phụ
Phương pháp sắc kí cột trao đổi
ion
Phơi
S
ấy

Phương pháp lạnh đông, tan giá
Phương pháp ép
Phương pháp kết tủa
Phương pháp cô đặc
Phương pháp lắng
Phương pháp lọc
Phương pháp li tâm

Nước nóng
Acid, kiềm
Cellulaza
Các phương pháp khác
- 14 -

1.3.2. Quy trình công nghệ sản xuất Agar từ rong Gracillaria của Trung
Quốc.
Rong nguyên liệu Gracilaria SPP
Xử lý kiềm
Chiết trong môi tường nước nóng
Lọc
Tạo gel đông
Tẩy trắng bằng mặt trời
Ép thủy lực
Rửa
Cắt thỏi
Agar bột
Agar thỏi
Tan băng
Lạnh đông
Phơi khô
Làm khô
Xay thô
- 15 -

1.3.3. Quy trình công nghệ sản xuất Agar từ rong Gelidium Trung Quốc
bằng phương pháp nấu trong môi trường nước nóng và đa dạng hóa sản
phẩm Agar hay quy trình không dùng hóa chất (quy trình phi hóa học).

Rong nguyên liệu gelidium
Tẩy trắng bằng mặt trời
Chiết nóng môi trường nước
Lọc
Tạo gel đông
Rửa thạch
Tan giá và làm khô
Làm khô trên máy
Làm lạnh tự nhiên
Agar Agar sợi và Agar thỏi
Ép

Xay mịn
Agar bột
- 16 -

1.3.4. Quy trình sản xuất Agar từ rong ahnfeeltia của Liên Xô cũ.

Nguyên liệu
Xử lý kiềm
Nấu
Pha loãng
Ca(OH)
2
24 g/l
Thời gian 12-24 h.
Nhiệt độ thường hoặc 70
0
C.

Sấy trục (rulo)
Cắt thỏi
Tạo thạch đông
Lọc
Đun tan
Agar màng

[agar] = 0,6-0,8%
Ngâm tẩy ngược chiều
Môi trường kiềm,pH = 8-9
Cô đặc
Bã rong
Sấy phun
Agar bột
[agar] = 4-6%
- 17 -

1.3.5. Quy trình sản xuất Agar từ rong câu chỉ vàng gracilaria verrucosa
Việt Nam (quy trình do bộ thủy sản Việt Nam ban hành).

Nguyên liệu
Xử lý kiềm
Rửa trung tính
pH=7
Xử lý acid
Nấu chiết
Lọc trong
Nhi
ệt độ 70
0
C

Làm đông cắt sợi
5×5×30cm
MDTA: 15 lần so với
rong khô, t
0
= 100
0
C
Môi trường CH
3
COOH:
15ml/kg rong khô
NaOH 24g
T=100
0
C
Thời gian = 50 phút
H
2
SO
4
0,4ml/l
Thời gian = 15 phút
Acid citric 0.7g/l
Thời gian = 15 phút
Đông sơ bộ: 12h, t
0
= 2÷5
0

C
Đông sâu:- 10÷-15
0
C
-Borat Natri bột
15g/kg rong khô
-Trung hòa Na
2
CO
3

5%, pH =6,5÷7

Làm đông tách nước
Tan băng
Sấy khô (phơi)
Agar khô
- 18 -

1.3.6. Quy trình công nghệ sản xuất Agar chất lượng cao từ Gracilaria
heterolada vùng biển Khánh Hòa bằng phương pháp sắc kí trao đổi ion (
Bùi Trần Nữ Thanh Việt – Trần Thị Luyến – Đại học Thủy Sản, 2001).

0,4 ml/l, thời gian = 50 phút, t
0
phòng
pH= 4,3÷4,5; thời gian = 50 phút, t
0
phòng
Rong nguyên liệu
Ngâm acid
Ngâm đệm
Rửa về pH = 7
Nấu phân đoạn
Dung dịch Agar phân đoạn 2

Chạy sắc ký ( Na
+
→Cl
-
→OH
-
)
Tạo gel (nhiệt độ phòng)
Lạnh đông(t
0
=- 10
0
C/24÷36 giờ)
Tan giá
Ngâm trương trong nước
Phân đoạn 1: t
0
= 55÷60
0
C/thời
gian 40 phút, MDTA = 30
Phân đoạn 2: t
0
= 100±2
0
C/ thời
gian 50÷55 phút, MDTA= 25
Sấy khô
Agar
- 19 -

1.4. Giải thích một số công đoạn trong công nghệ sản xuất Agar.
 Xử lý rong trước khi nấu chiết.
Xử lý rong trước khi nấu chiết đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình
sản xuất. Mục đích của công đoạn xử lý rong trước khi nấu chiết nhằm tách và
loại bỏ tối đa lượng tạp chất phi Agar, chất màu, mùi có trong cây rong. Đồng
thời bào mòn lớp màng bao bên ngoài cây rong làm suy yếu liên kết màng chứa
Agar. Từ đó rút ngắn thời gian nấu chiết, nâng cao hiệu quả và chất lượng Agar.
Các phương pháp xử lý rong trước khi nấu chiết:
- Xử lý trong môi trường kiềm: môi trường kiềm sẽ thủy phân bào mòn
màng Cenlulose và phá vỡ nhiều lớp tế bào sắc tố, khử khoáng trong rong. Môi
trường kiềm còn khử được Lipid và một số Protein tan trong kiềm.
Khi dùng NaOH để xử lý rong thì nó còn có tác dụng khử ion SO
3
2-
có
trong mixen Agar theo phương trình sau.
ROSO
3
-
+ 2NaOH→ ROH + Na
2
SO
4
+ OH
-

ROSO
3
H + NaOH → ROH + Na

2
SO
4
+ H
2
O.
Tuy nhiên khi xử lý trong môi trường kiềm cần nghiên cứu lượng dùng
cho thích hợp để kiềm không bào mòn lớp bên trong gây thất thoát Agar.
- Xử lý trong môi trường nước nóng: môi trường nước nóng có tác dụng
làm trương nở tế bào; tách bớt một lượng nhỏ chất màu, chất khoáng hòa tan;
làm yếu liên kết Glucozide của màng Cellulose và màng tế bào cây rong.
- Xử lý trong môi trường acid: có tác dụng thủy phân bào mòn màng
Cellulose của cây rong đồng thời làm suy giảm liên kết màng tế bào chứa Agar,
làm vỡ tế bào lớp ngoại bì chứa đầy sắc tố và loại sắc tố ra khỏi cây rong. Mặt
khác acid còn có tác dụng khử khoáng và các tạp chất khác do đó nâng cao hiệu
suất và giảm thời gian nấu chiết.
(ROSO
2
O)
2
Ca + 2HCl → CaCl
2
+ ROSO
3
H.
(ROSO
2
O)
2
Ca + H

2
SO
4
→ CaSO
4
+ 2ROSO
3
H.
Thông thường người ta kết hợp phương pháp xử lý kiềm với xử lý acid.
Tuy nhiên phải nghiên cứu các thông số về nhiệt độ và nồng độ cho thích hợp để
không làm thất thoát Agar và làm giảm sức đông.