Nghiên cứu sản xuất oligocarrageenan từ rong sụn kappaphycus alvarezii doty (doty) bằng phương pháp enzyme và ứng dụng trong chế biến và bảo quản surimi

BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
------------

BÙI HUY CHÍCH

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT
OLIGOCARRAGEENAN TỪ RONG SỤN
KAPPAPHYCUS ALVAREZII DOTY
(DOTY) BẰNG PHƯƠNG PHÁP
ENZYME VÀ ỨNG DỤNG TRONG CHẾ
BIẾN VÀ BẢO QUẢN SURIMI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

KHÁNH HÒA - 2017
i


BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
------------

BÙI HUY CHÍCH

NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT
OLIGOCARRAGEENAN TỪ RONG SỤN
KAPPAPHYCUS ALVAREZII DOTY
(DOTY) BẰNG PHƯƠNG PHÁP
ENZYME VÀ ỨNG DỤNG TRONG CHẾ
BIẾN VÀ BẢO QUẢN SURIMI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

Chuyên ngành : Công nghệ chế biến thủy sản
Mã số
: 60.54.10.05
Người hướng dẫn khoa học: TS. Đỗ Văn Ninh
PGS. TS. Vũ Ngọc Bội

KHÁNH HÒA - 2017
ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu,
kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất
kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận án

iii


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Luận án này
Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu, Ban Chủ nhiệm Khoa Sau đại học
và Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm sự kính trọng, niềm tự hào
được học tập và nghiên cứu tại Trường trong những năm qua.
Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho TS. Đỗ Văn Ninh - Phó Hiệu
trưởng Trường Đại học Thái Bình Dương và TS. Vũ Ngọc Bội - Trưởng
khoa Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang đã tận tình hướng
dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án.

Xin chân thành cám ơn: PGS. TS. Trang Sỹ Trung - Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Nha Trang, PGS. TS. Nguyễn Anh Tuấn - Bộ môn Công nghệ
Chế biến Thủy sản và các thầy cô phản biện đã cho tôi những lời khuyên quí báu
để công trình nghiên cứu được hoàn thành có chất lượng.
Xin cám ơn quý thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thực phẩm và các cán
bộ - Phòng thí nghiệm Công nghệ Thực phẩm đã tận tình giúp đỡ và tạo điều
kiện cho tôi trong suốt thời gian thực hiện luận án này.
Xin chân thành cám ơn Ông Mai Thanh Quang - Giám đốc Sở Khoa học và
Công nghệ Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tầu đã tạo mội điều kiện thuận lợi cho tôi được
đi học và hoàn thành Luận án tiến sĩ.
Đặc biệt, xin được ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ, động viên của gia đình và
bạn bè luôn luôn chia sẻ cùng tôi trong quá trình nghiên cứu.

iv


MỤC LỤC
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..........................................................................................................ix
DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................................................. x
DANH MỤC CÁC HÌNH ............................................................................................................... xiii
TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN ......................................................... xviii
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ............................................................................................................... 4
1.1. GIỚI THIỆU VỀ RONG SỤN VÀ CARRAGEENAN TỪ RONG SỤN..............................4
1.1.1. Giới thiệu về rong sụn ............................................................................................ 4
1.1.2. Giới thiệu về carrageenan ...................................................................................... 5
1.1.3. Tính chất lý hoá của carrageenan........................................................................... 8
1.1.4. Giới thiệu một số kỹ thuật sản xuất carrageenan ................................................. 11
1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ
OLIGOCARRAGEENAN ...............................................................................................................14
1.2.1. Tình hình nghiên cứu oligocarrageenan ở Việt Nam ............................................... 14

1.2.2. Tình hình nghiên cứu oligocarrageenan ở nước ngoài ........................................ 15
1.3. GIỚI THIỆU VỀ ENZYME POLYSACCHARASE .............................................................16
1.3.1. Enzyme viscozyme L và khả năng sử dụng trong sản xuất carrageenan từ rong sụn . 16
1.3.2. Enzyme Termamyl 120L và khả năng sử dụng trong thủy phân carrageenan ............. 18
1.4. MỘT SỐ KỸ THUẬT TINH SẠCH CARRAGEENAN VÀ OLIGOCARRAGEENAN 19
1.5. PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC CỦA
CARRAGEENAN ............................................................................................................................21
1.6. GIỚI THIỆU VỀ NGHIÊN CỨU ĐỘC CHẤT ......................................................................26
1.7. SURIMI VÀ KHẢ NĂNG SỬ DỤNG CARRAGEENAN, OLIGOCARRAGEENAN
TRONG SẢN XUẤT SURIMI .......................................................................................................28
1.7.1. Giới thiệu về surimi .............................................................................................. 28
1.7.2. Nghiên cứu ứng dụng carrageenan và oligocarrageenan trong đồng tạo gel thực phẩm ... 32
CHƯƠNG 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............................34
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU ...............................................................................................................34
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................35
2.2.1. Phương pháp lấy mẫu và phân tích ...................................................................... 35
2.2.2. Phương pháp tinh sạch, xác định cấu trúc và độc chất ........................................ 37
v


2.2.3. Phương pháp bố trí thí nghiệm............................................................................. 44
2.2.3.1. Nghiên cứu sử dụng enzyme polysaccharase trong thủy phân carrageenan thành
oligocarrageenan............................................................................................................. 49
2.2.3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của việc phối trộn carrageenan, oligocarrageenan đến chất
lượng của surimi trong quá trình chế biến ......................................................................... 52
2.2.3.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của việc phối trộn carrageenan, oligocarrageenan đến chất
lượng của surimi trong quá trình bảo quản đông ........................................................... 56
2.4. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ CHỦ YẾU SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN ..........................59
2.5. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU.........................................................................................60
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................................................61

3.1. NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG ENZYME VISCOZYME L TRONG SẢN XUẤT
CARRAGEENAN TỪ RONG SỤN KAPPAPHYCUS ALVAREZII (DOTY) DOTY...............61
3.1.1. Tối ưu hóa quá trình xử lý rong sụn bằng enzyme viscozyme L ..........................................61
3.1.2. Xác định chế độ chiết carrageenan ...................................................................... 69
3.1.2.1. Xác định thời gian chiết carrageenan...................................................................................69
3.1.2.2. Xác định nhiệt độ chiết carrageenan ................................................................. 71
3.1.2.3. Xác định tỷ lệ nước/rong thích hợp cho quá trình chiết carrageenan ..................... 73
3.1.2.4. Đề xuất quy trình sử dụng enzyme Viscozyme L trong sản xuất carrageenan từ
rong sụn Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty ............................................................... 75
3.2. NGHIÊN CỨU TINH SẠCH CARRAGEENAN THU NHẬN TỪ RONG SỤN ................. 80
3.2.1. Xác định nhiệt độ tinh sạch .....................................................................................................80
3.2.2. Xác định nồng độ ethanol kết tủa protein trong tinh sạch carrageenan ................................81
3.2.3. Xác định chế độ kết tủa carrageenan trong dung dịch car sau kết tủa protein .............................83
3.2.4. Đề xuất quy trình tinh sạch carrageenan bằng ethanol ..........................................................86
3.3. NGHIÊN CỨU THỦY PHÂN CARRAGEENAN THÀNH OLIGOCARRAGEENAN
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG ENZYME POLYSACCHARASE ..................................91
3.3.1. Nghiên cứu lựa chọn loại enzyme polysaccharase thích hợp cho thủy phân
carrageenan thành oligocarrageenan .............................................................................. 91
3.3.2. Nghiên cứu xác định điều kiện thích hợp cho quá trình thủy phân carrageenan
thành oligocar bằng enzyme Termamyl 120L ............................................................... 93
3.3.2.1. Xác định nồng độ enzyme Termamyl 120L ..................................................... 93
3.3.2.2. Xác định pH thích hợp cho quá trình thủy phân ............................................... 94
3.3.2.3. Xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình thủy phân ...................................... 96
vi


3.3.2.4. Xác định nồng độ carrageenan .......................................................................... 98
3.3.2.5. Xác định thời gian thủy phân ............................................................................ 99
3.3.2.6. Đề xuất quy trình thủy phân carrageenan bằng enzyme Termamyl 120L.......................... 101
3.4. NGHIÊN CỨU TINH SẠCH VÀ XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC TÍNH CẤU TRÚC CỦA

OLIGOCARRAGEENAN ............................................................................................................ 102
3.4.1. Xác định nhiệt độ tinh sạch ................................................................................ 102
3.4.2. Xác định nồng độ ethanol kết tủa phân đoạn protein ........................................ 103
3.4.3. Xác định chế độ kết tủa oligocarrageenan trong dung dịch oligocar sau kết tủa protein105
3.4.4. Đề xuất quy trình tinh sạch oligocarrageenan bằng ethanol ............................. 108
3.4.5. Đánh giá độ sạch của oligocarrageenan tinh sạch ............................................. 109
3.4.2. Xác định một số đặc tính cấu trúc của oligocarrageenan .................................. 112
3.5. NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ ĐỘC CHẤT HỌC CỦA CARRAGEENAN VÀ
OLIGOCARRAGEENAN ........................................................................................... 127
3.6. THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG CARRAGEENAN VÀ OLIGOCARRAGEENAN TRONG
SẢN XUẤT SURIMI TỪ CÁ ĐỔNG ......................................................................................... 140
3.6.1. Thử nghiệm sử dụng carrageenan trong sản xuất surimi từ cá đổng ................ 140
3.6.2. Thử nghiệm sử dụng oligocarrageenan trong sản xuất surimi từ cá đổng ............. 152
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .............................................................................................166
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................................169
PHỤ LỤC .........................................................................................................................................178

vii


DANH MỤC KÝ HIỆU


: Kappa



: Iota



: Lambda

v/w : Thể tích/khối lượng
v/v : Thể tích/thể tích
kDA : kilodalton

viii


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
BLO:

hồng cầu hoặc máu ẩn

BIL:

bilirubin

Car:

Carrageenan

ĐVTN:

động vật thí nghiệm

EU:

Liên minh châu Âu

GLEU:

bạch cầu

GLU:

đường niệu

JECFA:

Ủy ban Chuyên gia về Phụ gia Thực phẩm

KPH:

không phát hiện

KET:

Ketin

Liều TB: liều trung bình
MPV:

thể tích tiểu cầu

NIT:

Nitrit;

Oligocar: Oligocarrageenan
Pro: Protein
QCVN:

quy chuẩn Việt Nam

SG:

tỷ trọng

TCVN:

tiêu chuẩn Việt Nam

Thận T:

thận trái

Thận P:

thận phải

URO:

Urobilin

w/v:

khối lượng/thể tích

WFT:

nước cất pha tiêm vô khuẩn

ix


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần hóa học cơ bản của rong sụn ....................................................... 5
Bảng 1.2. Một số tính chất đặc trưng của các loại carrageenan ...................................... 9
Bảng 1.3. Độ dịch chuyển hoá học sigma từ cơ sở dữ liệu SUGABASE của dạng
glucose và galactose ...................................................................................................... 23
Bảng 2.1. Thành phần hóa học chính của cá Đổng cờ .................................................. 35
Bảng 2.2. Tóm tắt thiết kế nghiên cứu đối chứng.......................................................... 42
Bảng 2.3. Đánh giá các biểu hiện lâm sàng trên chuột thí nghiệm an toàn .................. 42
Bảng 2.4. Tóm tắt thiết kế nghiên cứu đối chứng không làm mù ................................. 43
Bảng 2.5. Các tiêu chí đánh giá kết quả trong nghiên cứu độc tính .............................. 43
Bảng 2. 6. Nhiệt độ và pH tối thích của các enzyme ..................................................... 51
Bảng 3.1. Điều kiện thí nghiệm được chọn ................................................................... 61
Bảng 3.2. Kết quả ma trận thực nghiệm trực giao cấp I, k = 3 ..................................... 61
Bảng 3.3. Tối ưu hóa quá trình xử lý rong sụn bằng enzyme Viscozyme L theo hàm
mục tiêu sức đông của carrageenan ............................................................................... 64
Bảng 3.4. Kết quả thí nghiệm leo dốc theo hàm mục tiêu hiệu suất thu carrageenan từ
rong sụn .......................................................................................................................... 66
Bảng 3.5. Kết quả thí nghiệm theo hướng leo dốc của hàm chập YL ........................... 67
Bảng 3.6. Kết quả thí nghiệm leo dốc cho hàm mục tiêu YL ........................................ 68
Bảng 3.7. So sánh các thí nghiệm leo dốc theo từng hàm mục tiêu .............................. 68
Bảng 3.8. Kết quả đánh giá chất lượng carrageenan theo phương pháp xử lý bằng
enzyme với phương pháp xử lý bằng hóa chất .............................................................. 78
Bảng 3.9. Thành phần hóa học chính của carrageenanrageenan trước tinh sạch.......... 80

Bảng 3.10. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ đông đặc của carrageenan thô.................. 81
Bảng 3.11. Ảnh hưởng của nồng độ ethanol tới hàm lượng protein, lipid, carbohydrate
trong kết tủa và trong dung dịch car sau tinh chế .......................................................... 82
Bảng 3.12. Ảnh hưởng của nồng độ ethanol tới khối lượng kết tủa carrageenan và hàm
lượng protein, lipid, carrageenan còn lại trong dung dịch ............................................. 84
Bảng 3.13. Ảnh hưởng của thời gian đến khối lượng kết tủa carrageenan ................... 85
Bảng 3.14. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hóa lý của carrageenan trước và sau tinh sạch .... 88
x


Bảng 3.15. Kết quả xác định một số chỉ tiêu vi sinh vật của carrageenan trước và sau
tinh sạch .......................................................................................................................... 88
Bảng 3.16. Thành phần hóa học chính của mẫu oligocarrageenan trước tinh sạch .... 102
Bảng 3.17. Nhiệt độ đông đặc và tan chảy của oligocarrageenan thô......................... 103
Bảng 3.18. Ảnh hưởng của nồng độ ethanol tới hàm lượng protein, lipid, carbohydrate
trong kết tủa và trong dung dịch oligocarrageenan sau tinh chế ................................. 104
Bảng 3.19. Ảnh hưởng của nồng độ ethanol tới khối lượng kết tủa oligocarrageenan và
hàm lượng protein, lipid, oligocarrageenan còn lại trong dung dịch ........................... 106
Bảng 3.20. Ảnh hưởng của thời gian đến khối lượng kết tủa oligocarrageenan......... 107
Bảng 3.21. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu hóa lý của oligocarrageenan trước và sau
tinh sạch ........................................................................................................................ 110
Bảng 3.22. Kết quả xác định một số chỉ tiêu vi sinh vật của oligocarrageenan trước và
sau tinh sạch.................................................................................................................. 110
Bảng 3.23. Kết quả phân tích thành phần hoá học của oligocarrageenan ................... 115
Bảng 3.24. Một số dải hấp thụ chính trên phổ hồng ngoại .......................................... 117
Bảng 3.25. Độ dịch chuyển hoá học 13C-NMR ........................................................... 118
Bảng 3.26. So sánh độ dịch chuyển hóa học trong phổ 13C-NMR của mẫu carrageenan
chuẩn (của Hãng Sigma) [34] ...................................................................................... 120
Bảng 3.27. Độ dịch chuyển hóa học của các proton ở vị trí α [34] ............................. 121
Bảng 3.28. Liên kết từ phổ 1H-1H COSY .................................................................... 124

Bảng 3.29. Tương tác của các proton trên phổ ROESY .............................................. 125
Bảng 3.30. Độ dịch chuyển hoá học 13C NMR và 1H NMR của oligocarrageenan .... 126
Bảng 3.31. Biểu hiện lâm sàng của chuột nhắt uống carrageenan và oligocarrageenan ... 128
Bảng 3.32. Kết quả xét nghiệm nước tiểu chuột lang.................................................. 132
Bảng 3.33. Kết quả xét nghiệm huyết học - sinh hóa máu, carrageenan, 21 ngày ..... 134
Bảng 3.34. Kết quả xét nghiệm huyết học - sinh hóa máu, carrageenan, 42 ngày ..... 134
Bảng 3.35. Kết quả xét nghiệm huyết học - sinh hóa máu, oligocarrageenan, 21 ngày . 135
Bảng 3.36. Kết quả xét nghiệm huyết học - sinh hóa máu, oligocarrageenan, 42 ngày . 136
Bảng 3.37. Trọng lượng tươi trung bình của các cơ quan gan, lách, thận (2 bên) của lần
giải phẫu thứ nhất (ngày 21) ........................................................................................ 137
xi


Bảng 3.38. Trọng lượng tươi trung bình của các cơ quan gan, lách, thận (2 bên) của lần
giải phẫu thứ hai (ngày 42) .......................................................................................... 137
Bảng 3.39. Kết quả đánh giá surimi sản xuất thử nghiệm ........................................... 151
Bảng 3.40. Kết quả đánh giá sản phẩm surimi bổ sung oligocarrageenan.................. 164

xii


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Hình ảnh về rong sụn Kappaphycus alvarerii (Doty) Doty ............................ 4
Hình 1.2. Cấu trúc của carrageenan với luân phiên liên kết của 1,3 βD Galactose
pyranose và 1,4 αD Galactose pyranose .......................................................................... 6
Hình 1.3. Cấu trúc của κ-carrageenan .............................................................................. 7
Hình 1.4. Cấu trúc của -carrageenan .............................................................................. 7
Hình 1.5. Cấu trúc của -carrageenan.............................................................................. 7
Hình 1.6. Sự chuyển hóa mu-carrageenan thành κ-carrageenan trong môi trường kiềm ........... 8
Hình 1.7. Sự chuyển hóa nu-carrageenan thành - carrageenan trong môi trường kiềm ........ 8

Hình 1.8. Sự chuyển hóa -carrageenan thành theta-carrageenan trong môi trường kiềm ..... 8
Hình 1.9. Vị trí tồn tại của carrageenan trong rong sụn ................................................ 17
Hình 1.10. Quá trình thủy phân carrageenan thành oligocarrageenan .......................... 18
Hình 1.11. Quá trình thủy phân tinh bột của enzyme amylase ..................................... 19
Hình 2.1. Hình ảnh về nguyên liệu rong sụn K. alvarrezii (Doty) Doty....................... 34
Hình 2.2. Hình ảnh về cá đổng cờ (Nemipterus virgatus (Tanaka, 1916)) ................... 34
Hình 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát của luận án ............................................... 45
Hình 2.4. Sơ đồ nghiên cứu sản xuất carrageenan từ rong sụn ..................................... 46
Hình 2.5. Sản xuất carrageenan theo phương pháp xử lý rong bằng NaOH ................. 49
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm lựa chọn được loại enzyme amylase thích hợp
cho thủy phân car thành oligocarrageenan..................................................................... 51
Hình 2.7. Mô hình liên kết giữa carrageenan và protein ............................................... 53
Hình 2.8. Quy trình công nghệ sản xuất surimi ............................................................. 54
Hình 2.9. Sơ đồ nghiên cứu ảnh hưởng của việc phối trộn carrageenan, oligocarrageenan đến
chất lượng của surimi trong quá trình chế biến ............................................................. 56
Hình 2.10. Sơ đồ nghiên cứu ảnh hưởng của việc phối trộn carrageenan, oligocarrageenan đến
chất lượng của surimi trong quá trình bảo quản đông ................................................... 57
Hình 2.11. Sơ đồ nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình hấp đến hiệu suất thu hồi surimi
theo thời gian bảo quản đông ......................................................................................... 58
Hình 2.12. Sơ đồ nghiên cứu ảnh hưởng của việc phối trộn carrageenan,
xiii


oligocarrageenan đến độ đồng nhất của surimi trong quá trình bảo quản đông ........... 59
Hình 3.1. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến hiệu suất thu hồi carrageenan ............... 69
Hình 3.2. Ảnh hưởng của thời gian chiết đến sức đông và độ nhớt của carrageenan... 70
Hình 3.3. Ảnh hưởng nhiệt độ chiết đến hiệu suất thu nhận carrageenan .................... 71
Hình 3.4. Ảnh hưởng nhiệt độ chiết đến sức đông và độ nhớt của carrageenan........... 72
Hình 3.5. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/rong đến hiệu suất thu carrageenan .................... 73
Hình 3.6. Ảnh hưởng của tỷ lệ nước/rong đến sức đông và độ nhớt của carrageenan........ 74

Hình 3.7. Sơ đồ quy trình sản xuất carrageenan từ rong sụn K. alvarezii (Doty) Doty
bằng phương pháp sử dụng enzyme Viscozyme L.......................................................... 76
Hình 3.8. Hình ảnh vi ảnh hiển vi thành tế bào rong sụn sau khi xử lý NaOH và Viscozyme L 77
Hình 3.9. Hình ảnh về sản phẩm carrageenan sản xuất theo quy trình sử dụng NaOH
và quy trình sử dụng enzyme Viscozyme L xử lý rong sụn .......................................... 78
Hình 3.10. Quy trình tinh sạch carrageenan bằng cách sử dụng ethanol 960 để kết tủa
phân đoạn protein và carrageenan .................................................................................. 87
Hình 3.11. Phổ 1H-NMR của mẫu carrageenan ban đầu ............................................... 89
Hình 3.12. Phổ 13C-NMR của mẫu carrageenan ban đầu .............................................. 89
Hình 3.13. Phổ 1H-NMR của mẫu carrageenan sau tinh sạch ....................................... 89
Hình 3.14. Phổ 13C-NMR của mẫu carrageenan sau tinh sạch...................................... 90
Hình 3.15. Ảnh hưởng của loại enzyme đến mức độ thủy phân carrageenan .............. 91
Hình 3.16. Ảnh hưởng của loại enzyme đến hàm lượng đường khử tạo thành ............ 92
Hình 3.17. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme Termamyl 120L đến hàm lượng đường
khử tạo thành bằng enzyme Termamyl 120L ................................................................ 93
Hình 3.18. Ảnh hưởng của nồng độ enzyme Termamyl 120L đến mức độ thủy phân
carrageenan ..................................................................................................................... 93
Hình 3.19. Ảnh hưởng của pH đến đến hàm lượng đường khử tạo thành bằng enzyme
Temamyl 120L ................................................................................................................. 95
Hình 3.20. Ảnh hưởng của pH đến mức độ thủy phân carrageenanrageenan bằng
enzyme Temamyl 120L ................................................................................................... 95
Hình 3.21. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng đường khử tạo thành bằng enzyme
Temamyl 120L ................................................................................................................. 97
xiv


Hình 3.22. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến mức độ thủy phân carrageenanbằng enzyme
Termamyl 120L .............................................................................................................. 97
Hình 3.23. Ảnh hưởng của nồng độ carrageenan đến hàm lượng đường khử tạo thành
bằng enzyme Termamyl 120L ....................................................................................... 98

Hình 3.24. Ảnh hưởng của nồng độ carrageenan đến mức độ thủy phân car bằng
enzyme Termamyl 120L ................................................................................................ 98
Hình 3.25. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến hàm lượng đường khử tạo thành
bằng enzyme Termamyl 120L ..................................................................................... 100
Hình 3.26. Ảnh hưởng của thời gian thủy phân đến mức độ thủy phân bằng enzyme
Termamyl 120L ............................................................................................................ 100
Hình 3.27. Quy trình sản xuất oligocarrageenan từ rong sụn K. alvarezii (Doty) Doty . 101
Hình 3.28. Quy trình tinh sạch oligocarrageenan bằng cách sử dụng ethanol 960 để kết
tủa phân đoạn protein và oligocarrageenan ................................................................. 109
Hình 3.29. Phổ 1H, 13C-NMR của mẫu oligocarrageenan sau tinh sạch ..................... 111
Hình 3.30. Sự phụ thuộc độ nhớt riêng vào nồng độ dung dịch oligocarrageenan ..... 113
Hình 3.31. Phổ khối lượng của oligocarrageenan........................................................ 114
Hình 3.32. Phổ sắc ký khí của mẫu oligocarrageenan nghiên cứu.............................. 115
Hình 3.33. Phổ hồng ngoại của mẫu oligocarrageenan ............................................... 117
Hình 3.34. Phổ 13C-NMR của mẫu oligocarrageenan ................................................. 118
Hình 3.35. Cấu trúc disaccharide của carrageenan lý tưởng [34] ............................... 118
Hình 3.36. Phổ 13C-NMR của mẫu chuẩn κ-carrageeanan [34] .................................. 121
Hình 3.37. Phổ 1H-NMR của mẫu chuẩn κ-carrageenan [34] ..................................... 121
Hình 3.38. Phổ HSQC .................................................................................................. 122
Hình 3.39. Phổ 1H-1H COSY ....................................................................................... 123
Hình 3.40. Phổ HMBC của oligocarrageenan ............................................................. 124
Hình 3.41. Phổ ROESY của oligocarrageenan ............................................................ 125
Hình 3.42. Tương tác của các proton trên phân tử oligocarrageenan ......................... 126
Hình 3.43. Phổ 1H-NMR của oligocarrageenan .......................................................... 126
Hình 3.44. Tăng trọng trung bình của chuột nhắt đực uống carrageenan ................... 128
xv


Hình 3.45. Tăng trọng trung bình của chuột nhắt cái uống carrageenan .................... 129
Hình 3.46. Tăng trọng trung bình của chuột nhắt đực uống oligocarrageenan........... 129

Hình 3.47. Tăng trọng trung bình của chuột nhắt cái uống oligocarrageenan ............ 129
Hình 3.48. Hình ảnh giải phẫu của chuột nhắt trong nghiên cứu tính an toàn............ 130
Hình 3.49. Trọng lượng trung bình của chuột uống carrageenan so với nhóm chứng ... 132
Hình 3.50. Trọng lượng trung bình của chuột uống oligocarrageenan so với nhóm chứng .. 132
Hình 3.51. Hình ảnh vi thể của gan, lách trong nghiên cứu độc tính .......................... 138
Hình 3.52. Hình ảnh vi thể của thận trong nghiên cứu độc tính.................................. 139
Hình 3.53. Ảnh hưởng của nồng độ carrageenan đến cường độ gel của surimi ......... 141
Hình 3.54. Ảnh hưởng của nồng độ carrageenan đến tổng điểm cảm quan của surimi ....... 141
Hình 3.55. Biến đổi chất lượng cảm quan của surimi khi phối trộn carrageenan trong quá
trình bảo quản đông ....................................................................................................... 143
Hình 3.56. Sự biến đổi cường độ gel của surimi khi phối trộn carrageenan trong quá
trình bảo quản đông ...................................................................................................... 144
Hình 3.57. Sự biến đổi lượng dịch thoát ra sau rã đông surimi bảo quản lạnh đông ............... 145
Hình 3.58. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đông và phụ gia sử dụng đến hiệu suất
thu hồi surimi cá đổng sau hấp ..................................................................................... 147
Hình 3.59. Sự biến đổi hàm lượng protein tại các vị trí khác nhau của các mẫu surimi
bảo quản lạnh đông....................................................................................................... 148
Hình 3.60. Sơ đồ quy trình sản xuất surimi cá đổng bổ sung carrageenan ................. 150
Hình 3.61. Ảnh hưởng của nồng độ oligocarrageenan bổ sung đến cường độ gel của
surimi cá đổng .............................................................................................................. 153
Hình 3.62. Ảnh hưởng của nồng độ oligocarrageenan bổ sung đến chất lượng cảm
quan của surimi cá đổng ............................................................................................... 153
Hình 3.63. Sự biến đổi chất lượng cảm quan của surimi bổ sung oligocarrageenan bảo
quản đông ..................................................................................................................... 156
Hình 3.64. Sự biến đổi cường độ gel của surimi bổ sung oligocarrageenan bảo quản
đông .............................................................................................................................. 157
Hình 3.65. Sự biến đổi lượng dịch thoát ra sau rã đông của surimi bổ sung
oligocarrageenan bảo quản đông ................................................................................... 158
xvi

Hình 3.66. Sự thay đổi hiệu suất thu hồi surimi cá đổng bổ sung oligocarrageenan bảo
quản đông ..................................................................................................................... 160
Hình 3.67. Hàm lượng protein giữa các vị trí khác nhau của mẫu surimi sau quá trình bảo
quản lạnh đông ............................................................................................................. 161
Hình 3.68. Quy trình sản xuất thử nghiệm surimi cá đổng ......................................... 163

xvii


TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
Đề tài luận án: Nghiên cứu sản xuất oligocarrageenan từ rong sụn Kappaphycus
alvarezii Doty (Doty) bằng phương pháp enzyme và ứng dụng trong chế biến và bảo
quản surimi
Ngành/Chuyên ngành: Công nghệ chế biến thủy sản
Mã số: 62540105
Nghiên cứu sinh: ThS. Bùi Huy Chích
Khóa: 2010
Người hướng dẫn: TS. Đỗ Văn Ninh
PGS.TS. Vũ Ngọc Bội
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Nha Trang
Nội dung:
1) Luận án đã xác định được các thông số thích hợp cho quy trình sử dụng enzyme
Viscozyme L trong sản xuất carrageenan từ rong sụn K. alvarezii (Doty) Doty nuôi trồng
tại đầm Thủy Triều, xã Cam Đức, huyện Cam Lâm, tỉnh Khánh Hòa: tỷ lệ nước/rong
khô 20/1, nồng độ enzyme thích hợp 1,45%, pH môi trường 5,1, nhiệt độ thích hợp 420C,
thời gian xử lý enzyme 60 phút; Sau khi xử lý enzyme, chiết carrageenan với tỷ lệ nước
nấu/rong đã xử lý enzyme là 50/1, nhiệt độ chiết 900C, thời gian nấu 80 phút.
2) Luận án đã xác định được các thông số thích hợp cho qui trình tinh sạch
carrageenan theo phương pháp kết tủa phân đoạn các thành phần có trong dung dịch

carrageenan 5% ở nhiệt độ 700C bằng ethanol 960: kết tủa phân đoạn protein hòa tan
và các tạp chất trong dung dịch carrageenan bằng ethanol 960 ở nồng độ gây kết tủa
25%, ly tâm loại bỏ kết tủa protein và tạp chất ở tốc độ 10.000 v/phút trong 15phút,
thu dung dịch carrageenan và kết tủa carrageenan trong dung dịch bằng ethanol 960 ở
nồng độ gây kết tủa 60% trong thời gian 40 phút, lọc thu kết tủa carrageenan và sơ bộ
tách nước khỏi carrageenan bằng cách rửa kết tủa hai lần bằng ethanol 960, sấy khô kết
tủa carrageenan bằng kỹ thuật sấy lạnh ở nhiệt độ 45±20C với tốc độ gió 2m/s. Chế
phẩm carrageenan sau tinh sạch đạt các chỉ tiêu hóa lý, tiêu chuẩn kim loại nặng cũng
như đạt tiêu chuẩn về vi sinh vật gây bệnh của sản phẩm carrageenan dùng trong thực
phẩm theo quy định hiện hành của Bộ Y tế.
3) Luận án đã xác định được các thông số tối ưu cho quy trình sử dụng enzyme
polysaccharase thủy phân carrageenan thành oligocarrageenan: nồng độ carrageenan
xviii


thích hợp 1%, nồng độ enzyme Termamyl 120 L thích hợp 0,5%, nhiệt độ thích hợp
850C, pH thích hợp 6,5, thủy phân trong 16 giờ. Sản phẩm oligocarrageenan thu được
có từ 2 đến 10 monose và có khối lượng phân tử trung bình nhỏ hơn carrageenan
khoảng 132 lần.
4) Luận án đã xác định được các thông số thích hợp cho qui trình tinh sạch
oligocarrageenan theo phương pháp kết tủa phân đoạn các thành phần có trong dung
dịch oligocarrageenan 5% ở nhiệt độ 600C bằng ethanol 960: kết tủa phân đoạn protein
hòa tan và các tạp chất trong dung dịch oligocarrageenan bằng ethanol 960 ở nồng độ
gây kết tủa 30%, ly tâm loại bỏ kết tủa protein và tạp chất ở tốc độ 10.000 v/phút trong
15phút, thu dung dịch oligocarrageenan và kết tủa oligocarrageenan trong dung dịch
bằng ethanol 960 ở nồng độ gây kết tủa 80% trong thời gian 60 phút, lọc thu kết tủa
oligocarrageenan, trước khi sấy khô dùng ethanol 960 để rửa kết tủa oligocarrageenan
hai lần nhằm tách bớt nước khỏi kết tủa oligocarrageenan, sấy khô kết tủa
oligocarrageenan bằng kỹ thuật sấy lạnh ở nhiệt độ 45±20C với tốc độ gió 2m/s. Chế
phẩm oligocarrageenan sau tinh sạch đạt các chỉ tiêu hóa lý, tiêu chuẩn kim loại nặng

cũng như đạt tiêu chuẩn về vi sinh vật gây bệnh của sản phẩm oligocarrageenan dùng
trong thực phẩm theo quy định hiện hành của Bộ Y tế.
5) Đã xác định được một số đặc tính cấu trúc của oligocarrageenan sản xuất như:
oligocarrageenan có trọng lượng phân tử trung bình vào khoảng 1651Dalton bằng 1/132
lần khối phân tử trung bình của carrageenan ban đầu và có 2 đến 10 monosaccharide; các
oligocarrageenan đều có cấu trúc gồm các disaccharid carrageenose đã bị sunphat hóa ở
vị trí C4 trong vòng galactose pyranose và là dạng κ-car.
6) Luận án đã nghiên cứu thử nghiệm độc tính của carrageenan và
oligocarrageenan trên chuột thí nghiệm cho thấy chế phẩm carrageenan và
oligocarrageenan hoàn toàn không độc với chuột thí nghiệm.
7) Luận án đã nghiên cứu thử nghiệm sử dụng carrageenan và oligocarrageenan
trong sản xuất surimi từ cá đổng cho thấy bổ sung carrageenan 1% hoặc
oligocarrageenan 0,2% vào surimi cá đổng có thể làm tăng chất lượng, tăng tính ổn
định, hạn chế biến đổi chất lượng của surimi trong quá trình bảo quản đông.
Người hướng dẫn

Nghiên cứu sinh

TS. Đỗ Văn Ninh PGS. TS. Vũ Ngọc Bội

Bùi Huy Chích

xix


MỞ ĐẦU
Rong sụn Kappaphycus alvarezii (Doty) Doty được di nhập vào Việt Nam từ
những năm 90 của thế kỷ trước và hiện đang được phát triển nuôi trồng tại một số địa
phương như Nha Trang - Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận. Hiện rong sụn chủ
yếu được người dân thương mại hóa dưới dạng rong khô nguyên liệu bán cho thương

lái nước ngoài, đặc biệt là thương lái Trung Quốc [21], [26], [39]. Rong sụn K.
alvarezii (Doty) Doty là loại rong giàu carrageenan - một loại polysacharid có hoạt
tính sinh học và được sử dụng rãi trong nhiều lĩnh vực sản xuất và đời sống. Hàm
lượng carrageenan của rong sụn lên tới 40% trọng lượng chất khô [2], [6], [34], [37].
Hiện có nhiều nghiên cứu sản xuất carrageenan từ rong sụn và đa số các nghiên cứu
sản xuất carrageenan từ rong sụn tại Việt Nam và trên thế giới đều sử dụng phương
pháp hóa học để xử lý rong trong quá trình chiết carrageenan. Từ carrageenan người ta
có thể thủy phân tạo thành oligocarrageenan - một loại oligosaccharide có hoạt tính
sinh học và có nhiều ứng dụng trong dược học, y học và thực phẩm như làm tăng khả
năng nhũ hóa thuốc, tăng khả năng tạo độ dẻo dai cho thực phẩm, kích thích sinh
trưởng thực vật, hoạt tính chống oxy, hỗ trợ phòng chống và điều trị viêm loét dạ dày,
… [34], [35], [36], [38]. Hiện có nhiều kỹ thuật thủy phân carrageenan thành
oligocarrageenan như: phương pháp hóa học, phương pháp sử dụng tia bức xạ hay
phương pháp sử dụng enzyme polysaccharase. Phương pháp hóa học là phương pháp
sử dụng các chất hóa học để phân cắt carrageenan thành oligocarrageenan. Phương
pháp này có nhược điểm là sau khi sản xuất, hóa chất lẫn với oligocarrageenan nên
quá trình tinh sạch oligocarrageenan tốn kém. Trong khi đó, phương pháp sử dụng tia
bức xạ đòi hỏi phải có thiết bị bức xạ mà các phòng thí nghiệm thông thường không
có. Phương pháp sử dụng enzyme polysaccharase xử lý rong sụn để sản xuất
carrageenan và sử dụng enzyme polysaccharase trong thủy phân carrageenan tạo ra các
oligocarrageenan có ưu điểm là ít gây ô nhiễm môi trường và người ta dễ dàng tinh
sạch carrageenan cũng như oligocarrageenan khỏi enzyme polysaccharase. Chính vì
thế, sản phẩm carrageenan và oligocarrageenan sản xuất theo phương pháp sử dụng
enzyme polysaccharase được gọi là sản phẩm sản xuất theo công nghệ “sạch”. Vì thế,
hướng nghiên cứu sử dụng enzyme polysaccharase để xử lý rong sụn trong sản xuất
carrageenan và sử dụng enzyme polysaccharase phân cắt carrageenan thành
oligocarrageenan đang được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Do vậy, luận án tiến
1

hành “Nghiên cứu sản xuất oligocarrageenan từ rong sụn Kappaphycus alvarezii Doty
(Doty) bằng phương pháp enzyme và ứng dụng trong chế biến và bảo quản surimi”.
Mục tiêu chung của Luận án
Sản xuất carrageenan và oligocarrageenan từ rong sụn K. alvarezii Doty (Doty)
bằng phương pháp sử dụng enzyme và thử nghiệm sử dụng carrageenan,
oligocarrageenan trong sản xuất surimi cá đổng.
Mục tiêu cụ thể của Luận án
- Sản xuất được carrageenan từ rong sụn K. alvarezii Doty (Doty) bằng phương
pháp sử dụng enzyme polysaccharase.
- Sản xuất được oligocarrageenan từ rong sụn K. alvarezii Doty (Doty) bằng
phương pháp sửu dụng enzyme polysaccharase.
- Đánh giá được khả năng ứng dụng carrageenan và oligocarrageenan trong sản
xuất surimi từ cá đổng.
Nội dung nghiên cứu
1) Nghiên cứu sử dụng enzyme Viscozyme L trong sản xuất carrageenan từ rong
sụn K. alvarezii (Doty) Doty.
2) Nghiên cứu tinh sạch carrageenan thu nhận từ rong sụn
3) Nghiên cứu thủy phân carrageenan thành oligocarrageenan bằng phương pháp
sử dụng enzyme polysaccharase
4) Nghiên cứu tinh sạch và xác định một số đặc tính cấu trúc của
oligocarrageenan.
5) Nghiên cứu đánh giá độc chất học của carrageenan và oligocarrageenan.
6) Thử nghiệm sử dụng carrageenan và oligocarrageenan trong sản xuất surimi
từ cá đổng.
Ý nghĩa khoa học
Lần đầu tiên ở Việt Nam, luận án tiến hành nghiên cứu sử dụng enzyme
polysaccharase trong thủy phân carrageenan từ rong sụn K. alvarezii Doty (Doty) để
sản xuất oligocarrageenan cũng như lần đầu nghiên cứu tinh sạch và xác định cấu trúc
của oligocarrageenan thu nhận bằng phương pháp enzyme. Kết quả nghiên cứu của
luận án là các dữ liệu mới và là nguồn tài liệu phục vụ cho giảng dạy thuộc lĩnh vực

2


chế biến, cho cao học viên, nghiên cứu sinh, các nhà nghiên cứu quan tâm đến lĩnh
vực này.
Ý nghĩa thực tiễn
Kết quả nghiên cứu của luận án đã tạo ra sản phẩm carrageenan và
oligocarrageenan từ rong sụn theo phương pháp sử dụng enzyme nên sản phẩm
carrageenan, oligocarrageenan là sản phẩm “sạch”, thân thiện với môi trường. Mặt
khác, kết quả nghiên cứu của luận án có thể được các doanh nghiệp ứng dụng để sản
xuất và thương mại hóa sản phẩm oligocarrageenan. Do vậy, luận án sẽ góp phần mở
rộng đầu ra cho nghề nuôi trồng rong sụn, hạn chế tình trạng xuất khẩu rong nguyên liệu,
tăng thu nhập cho nghề nuôi trồng rong sụn và tạo điều kiện cho nghề nuôi trồng rong sụn tại
Việt Nam phát triển một cách bền vững.

3


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. GIỚI THIỆU VỀ RONG SỤN VÀ CARRAGEENAN TỪ RONG SỤN
1.1.1. Giới thiệu về rong sụn
Rong sụn thuộc ngành tảo hồng (Rhodophyta),
Ngành phụ Rhodophytina
Lớp: Florideophyceae
Lớp phụ: Rhodymeniophycidae
Bộ: Gigartinales
Họ: Areschougiaceae
Giống: Kappaphycus
Loài: bao gồm các loài alvarezii, cottonii,
inermis, interme, procrusteanum, striatum. Trong đó loài Kappaphycus alvarezii

(Doty) Doty là loài có sản lượng cao nhất.

Hình 1.1. Hình ảnh về rong sụn Kappaphycus alvarerii (Doty) Doty
Tháng 3/1993, trên cơ sở của chương trình hợp tác về Khu hệ và nguồn lợi rong
biển kinh tế Việt Nam giữa Phân viện Vật liệu Nha Trang (nay là Viện nghiên cứu và
Ứng dụng Công nghệ Nha Trang) và Nhật Bản, Phân viện Vật liệu Nha Trang đã tiến
hành di nhập rong sụn giống từ Nhật Bản để nghiên cứu nhân giống và thử nghiệm
nuôi trồng rong sụn tại các vùng ven biển của tỉnh Khánh Hòa và Ninh Thuận. Kết quả
thử nghiệm cho thấy rong sụn hoàn toàn thích nghi với điều kiện tự nhiên ở nước ta.
Từ đó đến nay, nghề nuôi trồng rong sụn phát triển mạnh ở các tỉnh: Ninh Thuận,
Khánh Hòa, Phú Yên, Bình Định, Kiên Giang và hiện đang là đối tượng nuôi được
nhiều tỉnh ven biển miền Trung từ Nghệ An trở vào phía Nam quan tâm. Đến nay,
4


nuôi trồng rong sụn trở thành một nghề mới của Việt Nam, góp phần tạo công việc làm
cho hàng ngàn lao động [21], [50], [98].
Rong sụn tươi thường có màu xanh hoặc màu xanh đỏ nâu do trong rong có hai
loại sắc tố là phycobline (bao gồm phycocyanine có màu xanh tím, phycocythine có
màu đỏ) và chlorophyll. Rong sụn thuộc loài đơn trụ chia thành 2 phần:
Phần lõi: gồm một tế bào trung trụ chạy dọc thân từ gốc đến ngọn. 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 chứa các chất dinh dưỡng (carrageenan).
Phần da: gồm nhiều tế bào nhỏ sắp xếp khít nhau, hình tròn hay hình bầu dục,
không trong suốt, chứa đầy sắc tố. Ngoài cùng là lớp vỏ keo chứa cellulose, chiếm
khoảng 4% trọng lượng rong khô, đóng vai trò bảo vệ các lớp bên trong [39].
Thành phần chính của rong sụn là carrageenan. Hàm lượng carrageenan có thể
chiếm đến 40% trọng lượng khô của rong sụn. Trong đó, carrageenan tan chiếm
khoảng 33%, carrageenan không tan chiếm 7%. Thành phần hóa học cơ bản của rong sụn
nguyên liệu trình bày ở bảng 1.1.

Bảng 1.1. Thành phần hóa học cơ bản của rong sụn [10]
Hàm
lượng

Đơn vị
tính

Thành
phần

Hàm
lượng

Đơn vị
tính

Protein

2,40

%

Cu2+

2,30

%

Cellulose

4,00

%

S

2,60

%

Ẩm

19,40

%

SO42-

8,08

ppm

Tro tổng

20,00

%

I-

2,30

%

Carrageenan

40,00

%

Cl-

6,87

%

K+

2,20

%

Hg

0,01

%

Na+

2,40

%

As

0,02

%

Ca2+

0,36

%

Pb

0,75

%

Fe3+

0,04

Ppm

Cd

0,31

%

Thành
phần

1.1.2. Giới thiệu về carrageenan
Carrageenan có cấu trúc chung là một polymer mạch thẳng với liên kết luân
5


phiên của βD Galactose pyranose qua liên kết 1-3 và αD Galactose pyranose qua liên
kết 1-4 (Hình 1.2). Các liên kết ở vị trí số 3 xuất hiện ở các gốc có 2 và 4 sunphat hoặc
không có sunphat trong khi liên kết ở vị trí số 4 ở các gốc có 2 sunphat, gốc 2,6
anhydrit và 3,6 anhydrit-2-sunphat, gốc 2,6 disunphat, gốc 2,6 anhydrit và 3,6
anhydrit-2-sunphat. Hợp phần cấu tạo của carrageenan gồm có D-Galactose (17 ÷
31%) còn L-Galactose chiếm lượng rất nhỏ. Do đó, carrageenan tạo thành chủ yếu bởi
các mạch poly D-Galactose bị sunphat hoá có phân tử lượng 500 ÷ 700Dalton [16].
Các phân tích bằng phương pháp cộng hưởng từ hạt nhân cho thấy carrageenan
có nhiều dạng cấu trúc hoá học khác nhau. Dựa vào cấu trúc hoá học, người ta có thể
phân carrageenan thành các loại như sau: mu, kappa, nu, iota, lamda, theta và xi. Các
loại này chỉ khác nhau ở mức độ sunphat hoá, vị trí sunphat hoá, mức độ dehydrat hoá
của chuỗi polysacharid. Khối lượng phân tử của đại phân tử carrageenan khoảng từ 105
đến 106 phụ thuộc vào nguồn gốc nguyên liệu và quá trình chiết [50], [51], [65], [87].

Hình 1.2. Cấu trúc của carrageenan với luân phiên liên kết của 1,3 βD Galactose
pyranose và 1,4 αD Galactose pyranose
Car tự nhiên từ các loài rong khác nhau có thể là hỗn hợp khác nhau của các loại
carrageenan đã nêu ở trên. Người ta phân chia carrageenan ra hai nhóm chính: nhóm 1

chứa các loại mu, nu, kappa, iota và các dẫn xuất của chúng. Các carrageenan này tạo
gel với ion K+ hoặc có thể xử lý kiềm để có tính chất tạo gel, chúng có đặc điểm là gốc
đường có liên kết 1,3 hoặc không có nhóm sunphat hoá ở vị trí C 4. Nhóm thứ 2 là
lambda, xi, theta và các dẫn xuất của chúng. Chúng không có khả năng tạo gel ngay cả
trước và sau khi xử lý kiềm. Đặc trưng của cấu trúc này là cả hai loại gốc đường liên kết
1,4 và 1,3 đều có nhóm sunphat ở ví trí C 2. Ngoài ra, thành phần của carrageenan gồm
có H2SO4, Ca2+ và 3,6 anhydro D-Galactose. Dạng tồn tại của carrageenan trong rong đỏ
gắn với Ca2+, K+, Na+ như: R=(OSO3)2Ca hoặc R-OSO3Na, ROSO3K (R là gốc
polysacharid). Hàm lượng SO3–2 cũng ảnh hưởng đến sức đông của carrageenan [16].
Về cơ bản carrageenan có 3 loại khác nhau là: κ-carrageenan, -carrageenan, carrageenan. Trong đó, κ-carrageenan chiếm thị phần lớn nhất (80%). Mu và Nu là
6