BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN SẢN PHẨM KẸO DẺO
BỔ SUNG RONG SỤN (Kappaphycus alvarezii)
Họ tên sinh viên: NGUYỄN THỊ LƯƠNG
Ngành: CHẾ BIẾN THỦY SẢN
Niên khóa: 2007-2011
Tháng 8/2011.
BƯỚC ĐẦU THỬ NGHIỆM CHẾ BIẾN SẢN PHẨM KẸO DẺO BỔ
SUNG RONG SỤN (Kappaphycus alvarezii)
Thực hiện bởi
NGUYỄN THỊ LƯƠNG
Khóa luận được đệ trình để hoàn tất yêu cầu cấp bằng Kỹ sư Chế biến Thủy sản
Giáo viên hướng dẫn:
Th.s NGUYỄN THÙY LINH
Tháng 8/2011.
LỜI CẢM TẠ
Tôi xin chân thành cảm ơn:
− Ban Giám hiệu trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
− Ban chủ nhiệm Khoa Thủy Sản.
Cùng toàn thể quý thầy cô trong Khoa Thủy sản, thầy cô quản lý phòng Thí
nghiệm Khoa Thủy sản, Khoa Khoa học Cơ sở, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm và Khoa
Chăn nuôi − Thú y đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu, tạo điều kiện thuận
lợi cho chúng tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến sự hy sinh và tình yêu thương, sự ủng hộ mà
ba mẹ đã dành cho con trong suốt thời gian qua.
Xin gửi lời cảm ơn chân thành đến cô Nguyễn Thùy Linh đã hướng dẫn và giúp
đỡ tôi hoàn thành tốt đề tài này.
Và xin cảm ơn tất cả bạn bè đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học
tập và thời gian thực hiện đề tài.
Do thời gian và điều kiện thực hiện có hạn nên luận văn không thể tránh khỏi
những thiếu sót, chúng tôi mong nhận được những ý kiến đóng góp của quý thầy cô và
các bạn để luận văn được hoàn chỉnh hơn.
ii
TÓM TẮT
Nhằm nâng cao giá trị sử dụng của rong sụn và đa dạng hóa sản phẩm kẹo dẻo
hiện nay, chúng tôi đã tiến hành đề tài: “Bước đầu thử nghiệm chế biền sản phẩm kẹo
dẻo bổ sung rong sụn” (Kappaphycus alvarezii).
Đề tài đã được thực hiện từ tháng 3 đến tháng 7 năm 2011 tại phòng thí nghiệm
Khoa Thủy Sản, Trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh.
Đề tài được thực hiện trên nguyên liệu rong sụn khô. Việc xử lý rong sụn khô
bao gồm ngâm nước trong thời gian 60 phút sau đó thái hạt lựu nhỏ để bổ sung vào sản
phẩm.
Sau khi đã tiến hành bố trí các thí nghiệm, thực hiện theo quy trình sản xuất
thực nghiệm đưa ra, chúng tôi đã xác định được các thông số của quy trình chế biến
cho 296g kẹo thành phẩm như sau:
− Thành phần phụ gia tạo gel chỉ có gelatin và hàm lượng sử dụng là 25g.
− Hàm lượng nước sử dụng là 150ml.
− Hàm lượng đường bổ sung là 80g.
− Hàm lượng axit citric bổ sung là 1g.
− Hàm lượng rong sụn (sau khi được xử lý) bổ sung là 20g.
Sản phẩm sau đó được đánh giá cảm quan để đánh giá mức độ ưa thích của các
cảm quan viên về chất lượng của sản phẩm thực nghiệm.
iii
MỤC LỤC
ĐỀ MỤC
TRANG
TRANG TỰA
i
LỜI CẢM TẠ
ii
TÓM TẮT
iii
MỤC LỤC
iv
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG
viii
DANH SÁCH CÁC HÌNH
viii
PHỤ LỤC
xi
Chương I
1
GIỚI THIỆU
1
1.1
Đặt vấn đề
1
1.2
Mục tiêu đề tài
2
Chương II
3
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
3
2.1
Giới thiệu về rong biển Việt Nam
3
2.2
Giới thiệu về rong sụn
4
2.2.1
Nguồn gốc rong sụn (Kappaphycus Alvarezii) tại Việt Nam
4
2.2.2
Hình thái và phân loại về sinh vật học
5
2.2.3
Phân bố
6
2.2.4
Đặc tính sinh thái sinh lý của rong sụn
6
2.2.5
Thành phần hóa học của rong sụn
7
iv
2.2.6
Giá trị dinh dưỡng của rong sụn
12
2.2.7
Khả năng phát triển rong sụn tại Việt Nam
13
2.2.8
Kỹ thuật trồng rong sụn trên biển
14
2.2.9
Thu hoạch và bảo quản
14
2.2.10 Tình hình sản xuất các sản phẩm từ rong sụn trong nước và trên thế giới
14
2.2.11 Tiêu chuẩn chất lượng rong sụn thương phẩm Việt Nam cho xuất khẩu
15
2.3
Khái quát về kẹo − kẹo dẻo
16
2.3.1
Lịch sử
16
2.3.2
Phân loại
16
2.3.3
Kẹo dẻo
17
2.4
Các nguyên liệu trong sản xuất kẹo dẻo
18
2.4.1
Chất tạo ngọt
18
2.4.2
Chất tạo gel, tạo gel đông
21
2.4.3
Phụ gia thực phẩm
27
Chương III
30
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
30
3.1
Địa điểm và thời gian thực hiện
30
3.2
Vật liệu thí nghiệm
30
3.3
Nội dung và phương pháp nghiên cứu
31
3.3.1
Nội dung nghiên cứu
31
3.3.2
Phương pháp nghiên cứu
32
3.3.3
Phương pháp bố trí thí nghiệm
33
3.3.4
Phương pháp đánh giá cảm quan bằng phép thử so hàng
36
3.3.5
Phép thử cho điểm chất lượng tổng hợp của sản phẩm
(Theo TCVN 3215 - 79)
37
v
3.3.6
Phương pháp xử lý số liệu
38
Chương IV
39
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
39
4.1
Thử nghiệm quy trình chế biến kẹo dẻo bổ sung rong sụn
39
4.1.1
Kết quả khảo sát thành phần hỗn hợp tạo gel
39
4.1.2
Kết quả khảo sát lượng nước sử dụng
42
4.1.3
Kết quả khảo sát lượng đường bổ sung
46
4.1.4
Kết quả khảo sát hàm lượng axit citric bổ sung
47
4.1.5
Kết quả khảo sát hàm lượng rong bổ sung
50
4.2
Kết quả đánh giá chất lượng thành phẩm theo TCVN 3215 – 79
53
4.3
Thông số hóa lý của sản phẩm
53
4.4
Quy Trình Chế Biến Đề Nghị
54
4.4.1
Sơ đồ quy trình chế biến đề nghị
54
4.4.2
Thuyết minh quy trình
55
4.5
Tính toán sơ bộ chi phí cho một mẻ sản phẩm 1000 g
56
Chương V
57
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
57
5.1
Kết luận
57
5.2
Đề nghị
57
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1
PHỤ LỤC
3
vi
DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT
FDA: Food and Drug Administration
FAO: Food and Agriculture Organization
TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam
ANOVA: Analysic Of Variance
LSD: Least Significant Diffrence
NT: Nghiệm thức
pH: potential Hydrogen
VND: Việt Nam đồng
vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG
TRANG
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của rong sụn
9
Bảng 2.2 Hàm lượng các nguyên tố khoáng đa lượng và vi lượng trong rong sụn.
10
Bảng 2.3 Thành phần kim loại nặng có trong rong sụn
10
Bảng 2.4 Hàm lượng acid amin trong rong sụn (đã được xử lý sạch cát, muối bên
ngoài và có hàm ẩm 20% )
11
Bảng 2.5 Sự thay đổi hàm lượng protein theo tháng năm
11
Bảng 2.6 Thành phần các hợp chất hữu cơ trong rong sụn (g/100g rong khô)
11
Bảng 2.7 Hàm lượng Chlorophyl (Chl) a, b, c, carotenoide và vitamin
(µg/g rong tươi)
12
Bảng 2.8 Sản lượng rong sụn trên thế giới năm 2001
15
Bảng 2.9 Sự phụ thuộc của nhiệt độ sôi của dung dịch saccharose vào nồng độ
19
Bảng 2.10 Chỉ tiêu chất lượng của saccharose dùng sản xuất kẹo
20
Bảng 2.11 Chỉ tiêu chất lượng của mạch nha dùng trong sản xuất kẹo
21
Bảng 3.1 Bảng điểm số quy đổi trong phép thử so hàng
37
Bảng 3.2 Bảng hệ số trọng lượng của một số sản phẩm sử dụng trong
TCVN 3215−79
38
Bảng 3.3 Bảng các mức chất lượng
38
Bảng 4.1 Kết quả đánh giá cảm quan của thí nghiệm 1 về cấu trúc của hỗn hợp
tạo gel
39
Bảng 4.2 Kết quả đo độ Brix ở các lượng nước sử dụng khác nhau.
42
Bảng 4.3 Kết quả đánh giá cảm quan của thí nghiệm 2 về cấu trúc kẹo
43
Bảng 4.4 Kết quả đánh giá cảm quan của thí nghiệm 2 về vị của kẹo
45
viii
Bảng 4.5 Kết quả đo độ Brix ở các hàm lượng đường bổ sung khác nhau.
46
Bảng 4.6 Kết quả đánh giá cảm quan của thí nghiệm 3 về vị ngọt của kẹo
47
Bảng 4.7 Kết quả đo pH ở các hàm lượng axit citric bổ sung khác nhau.
48
Bảng 4.8 Kết quả đo độ Brix ở các hàm lượng axit citric bổ sung khác nhau.
48
Bảng 4.9 Kết quả đánh giá cảm quan của thí nghiệm 4 về vị chua của kẹo
49
Bảng 4.10 Kết quả đánh giá cảm quan của thí nghiệm 5 về cấu trúc của kẹo
50
Bảng 4.11 Bảng đánh giá chất lượng sản phẩm theo TCVN 3215 – 79
53
Bảng 4.12 Tính chi phí của rong bổ sung vào 1000 g sản phẩm
56
Bảng 4.13 Tính toán sơ bộ chi phí cho 1000 g thành phẩm
56
ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH
TRANG
Hình 2.1 Rong sụn tươi
5
Hình 2.2 Carrageenan
7
Hình 2.3 Biểu đồ về tỉ lệ sử dụng carrageenan trong các sản phẩm khác nhau
8
Hình 2.4 Sự hình thành gel của dung dịch gelatin trong nước
23
Hình 2.5 Cấu trúc pectin
25
Hình 2.6 Cơ chế tạo gel của agar
26
Hình 3.1 Sơ đồ quy trình thử nghiệm
32
Hình 4.1 Cấu trúc sản phẩm ở nghiệm thức 1 và 2
41
Hình 4.2 Cấu trúc sản phẩm ở nghiệm thức 3 và 4
42
Hình 4.3 Rong sụn khô và sau khi ngâm nước
50
Hình 4.4 Cấu trúc sản phẩm ở nghiệm thức bổ sung 10g rong.
51
Hình 4.5 Cấu trúc sản phẩm ở nghiệm thức bổ sung 20g rong
52
Hình 4.6 Cấu trúc sản phẩm ở nghiệm thức bổ sung 30g rong
52
Hình 4.7 Sơ đồ quy trình chế biến đề nghị
54
Hình 4.8 Sản phẩm kẹo dẻo bổ sung rong sụn
56
x
PHỤ LỤC
Phụ lục 1.1 Bảng chuyển điểm của phép thử so hàng của thí nghiệm 1.
Phụ lục 1.2 Bảng ANOVA, kết quả phân tích phương sai của các nghiệm thức về cấu
trúc gum sản phẩm trong thí nghiệm xác định thành phần tỉ lệ hỗn hợp tạo
gel.
Phụ lục 2.1 Kết quả ANOVA về độ Brix giữa các nghiệm thức trong thí nghiệm 2.
Phụ lục 2.2 Bảng chuyển điểm của phép thử so hàng về cấu trúc kẹo của thí nghiệm 2.
Phụ lục 2.3 Bảng ANOVA, kết quả phân tích phương sai của các nghiệm thức về cấu
trúc sản phẩm trong thí nghiệm xác định hàm lượng nước sử dụng.
Phụ lục 2.4 Bảng chuyển điểm của phép thử so hàng về vị kẹo của thí nghiệm 2.
Phụ lục 2.5 Bảng ANOVA, kết quả phân tích phương sai của các nghiệm thức về vị
sản phẩm trong thí nghiệm xác định hàm lượng nước sử dụng.
Phụ lục 3.1 Kết quả ANOVA về độ Brix giữa các nghiệm thức trong thí nghiệm 3.
Phụ lục 3.2 Bảng chuyển điểm của phép thử so hàng của thí nghiệm 3.
Phụ lục 3.3 Bảng ANOVA, kết quả phân tích phương sai của các nghiệm thức về vị
ngọt của sản phẩm trong thí nghiệm xác định hàm đường bổ sung.
Phụ lục 4.1 Kết quả ANOVA về độ pH giữa các nghiệm thức trong thí nghiệm 4.
Phụ lục 4.2 Kết quả ANOVA về độ Brix giữa các nghiệm thức trong thí nghiệm 4.
Phụ lục 4.3 Bảng chuyển điểm của phép thử so hàng của thí nghiệm 4.
Phụ lục 4.4 Bảng ANOVA, kết quả phân tích phương sai của các nghiệm thức về vị
chua của sản phẩm trong thí nghiệm xác định hàm lượng axit citric bổ
sung.
Phụ lục 5.1 Bảng chuyển điểm của phép thử so hàng của thí nghiệm 5
Phụ lục 5.2 Bảng ANOVA, kết quả phân tích phương sai của các nghiệm thức về độ
ngọt sản phẩm trong thí nghiệm xác định hàm đường bổ sung.
xi
Phụ lục 6 Phương pháp xác định độ ẩm.
Phụ lục 7 Mẫu phiếu đánh giá cảm quan của phép thử so hàng
Phụ lục 8 Mẫu phiếu đánh giá cảm quan cho điểm theo phương pháp 6 bậc 5 điểm
xii
Chương I
GIỚI THIỆU
1.1
Đặt vấn đề
Cùng với sự phát triển của xã hội, mức sống của con người ngày càng nâng cao,
nhất là nhu cầu về thực phẩm. Không chỉ là ngon mà còn phải có giá trị dinh dưỡng
cao. Vì thế những sản phẩm bánh kẹo được sản xuất với số lượng ngày càng tăng và
chất lượng ngày càng nâng cao. Những sản phẩm về kẹo rất đa dạng, nhiều chủng loại
đáp ứng cho nhiều mục đích khác nhau của con người: khi để ăn ngay, tráng miệng,
thiết đãi bạn bè, làm quà biếu quà tặng. Đặc biệt là dùng trong các ngày cưới xin, đám
hỏi, lễ tết,… Do đó, ngành công nghiệp bánh kẹo vẫn không ngừng cải tiến và hoàn
thiện quy trình công nghệ để tạo ra ngày càng nhiều những sản phẩm bánh kẹo có chất
lượng tốt, nâng cao giá trị dinh dưỡng của kẹo bằng cách bổ sung vào đó những
nguyên liệu có nguồn gốc thiên nhiên, không gây hại cho người sử dụng sản phẩm.
Rong biển là một loại thực phẩm rất giàu dưỡng chất, đã được nhiều tài liệu
khoa học trên thế giới chứng minh. Thành phần dinh dưỡng của rong chứa nhiều chất
đạm (rong biển khô chứa từ 7% ÷ 36% protein), chất bột, nhiều nguyên tố vi lượng
(canxi, photpho, iod, magie, kẽm, sắt), và các vitamin nhóm B, K, A và C. Ngoài ra,
rong biển còn chứa thành phần lipid có lợi cho động mạch, đặc biệt hàm lượng lipid
của rong biển khô không vượt quá 5%, axit pantotenic, chứa lượng lớn lignans, hợp
chất thực vật ngăn ngừa tế bào ung thư. Rong biển lại không chứa chất béo có hại cho
cơ thể, các chất béo không bão hòa của rong biển có chứa thành phần acid omega 3
đồng nhất, một trong những thành phần thực vật rất quý giá đối với sức khỏe, rất thích
hợp với những người ăn chay, người bị bệnh tiểu đường. Vì thế rong biển có thể được
xem là món ăn bổ dưỡng và lành mạnh cho cơ thể mà không chứa độc tố và được chế
biến thành nhiều món ăn ngon trong gia đình như làm gỏi, các món salad, nấu thạch
đông sương, mứt, kẹo, chè rong biển, các món canh rong biển,…
1
Từ những vấn đề trên, tận dụng nguồn nguyên liệu rong biển trong nước cũng
như những lợi ích từ rong và góp phần gia tăng giá trị sử dụng cho nguồn lợi thủy sản
này, mặc khác góp phần đa dạng hóa sản phẩm kẹo dẻo hiện nay, được sự chấp nhận
của khoa Thủy Sản Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh cùng sự
hướng dẫn của Cô Nguyễn Thùy Linh, chúng tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Bước
đầu thử nghiệm chế biến sản phẩm kẹo dẻo bổ sung rong sụn” (Kappaphycus
alvarezii).
1.2
Mục tiêu đề tài
− Đa dạng hóa sản phẩm kẹo dẻo hiện nay trên thị trường.
− Thử nghiệm quy trình chế biến sản phẩm kẹo dẻo bổ sung rong sụn
(Kappaphycus alvarezii).
2
Chương II
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1
Giới thiệu về rong biển Việt Nam
Theo Nguyễn Xuân Lý (1979), rong biển (Marine algae) là những tảo loại có
cấu tạo đơn hoặc đa bào phân bố ở vùng cửa sông, vùng nước lợ, vùng triều cho đến
những vùng biển sâu. Chúng mọc trên các rạn san hô hoặc trên các vách đá, thậm chí
có thể mọc dưới tầng nước sâu với điều kiện có ánh sáng mặt trời chiếu tới để quang
hợp. Toàn bộ cơ thể của nó có chung một chức năng tự dưỡng, quá trình phát sinh
không có giai đoạn phôi thai mà chỉ có hợp tử, hợp tử có khả năng phát triển độc lập
với cơ thể mẹ.
Theo Trần Thị Luyến và ctv (2004): Ở nước ta có khoảng 794 loài rong biển,
phân bố ở miền bắc 310 loài, miền nam 484 loài, 156 loài được tìm thấy ở cả 2 miền
(Nguyễn Hữu Dinh, 1988). Trong đó có các đối tượng quan trọng là: rong câu
(Gracilaria), rong mơ (Sargassum), rong đông (Hypnea), rong mứt (Porphyra) và
rong bún (Enteromorpha). Nguồn rong trồng bao gồm chủ yếu các loại rong đỏ như:
rong câu chỉ vàng (G.verrucosa), rong câu cước (G.acerosa), rong câu (G.asiatica và
G.heteroclada), rong sụn (Kappaphycus alvarezii).
Nguồn rong mọc tự nhiên là rong nâu. Trữ lượng khoảng 10000 tấn khô/năm.
Nguồn rong đỏ tự nhiên cũng có khoảng 1500 ÷ 2000 tấn khô/năm. Có khoảng 14 loài
rong đỏ mọc tự nhiên ở nước ta, trong đó rong câu chỉ vàng có trữ lượng lớn và cho
chất lượng agar cao.
Rong biển là thực phẩm có giá trị cao, cả góc độ ẩm thực và dinh dưỡng, rất tốt
cho sức khỏe, có thể dự trữ được trong nhiều năm. Rong biển đã dần trở nên phổ biến
ở nhiều nước trên thế giới.
3
2.2
Giới thiệu về rong sụn
2.2.1 Nguồn gốc rong sụn (Kappaphycus Alvarezii) tại Việt Nam
Rong sụn (Kappaphicus alvarezii) là loại rong biển nhiệt đới, có giá trị kinh tế
cao, nguyên liệu chủ yếu để chế biến carrageenan − chế phẩm được sử dụng rộng rãi
trong chế biến thực phẩm, y dược, mỹ phẩm, nông nghiệp và các ngành công nghiệp
khác. Đặc biệt, rong sụn có tính ưu việt về hàm lượng các nguyên tố vi lượng hữu ích
như: Mg, Cu, Fe, Mn,… là một loại polysacharide có tính nhũ hóa cao, có thể giải độc,
chữa các bệnh mãn tính, làm nguyên liệu sản xuất keo, …
Hiện nhiều nước trong khu vực như: Philippines, Indonesia, Tanzania… đã đầu
tư nghiên cứu và sản xuất loài rong này với quy mô lớn. Đứng đầu các nước nuôi trồng
xuất khẩu là Philippines, chiếm 80% tổng sản lượng rong sụn trên thế giới, ngay từ
những năm 1988 xuất khẩu đã đạt 52.855 tấn, đạt giá trị xuất khẩu 30 triệu USD, cho
đến nay sản lượng không ngừng tăng lên.
(Nguyễn Thị Hồng Nhung, 2004)
Theo Huỳnh Quang Năng (2003), tháng 1/1993, rong sụn (Kappaphicus
alvarezii) được phòng Vật liệu Hữu cơ thuộc Phân viện Khoa học Vật liệu Nha Trang
đã nhập từ Nhật Bản về Việt Nam và được trồng thí nghiệm tại Khánh Hòa, Nha Trang
thông qua chương trình hợp tác khoa học Việt Nam – Nhật Bản với số lượng ban đầu
là 1kg. Việc nhân giống rong sụn được tiến hành đầu tiên tại vùng biển Cửa Bé (Nha
Trang). Sau 4 tháng đã có lượng giống trên 200kg để triển khai các nghiên cứu tiếp
theo.
Đến nay, rong sụn đã không ngừng phát triển và lan rộng ra một số tỉnh như
Phú Yên, Khánh Hòa, Kiên Giang, Bình Thuận…Vì vậy rong sụn được xem là đối
tượng trồng hoàn toàn có khả năng sinh trưởng tốt ở mặt nước ven biển Việt Nam,
trong các đầm, vịnh nhiều san hô và được đánh giá là có nhiều ưu thế hơn hẳn một số
loài rong biển kinh tế khác. Rong sụn đã tạo ra nguồn nguyên liệu cho chế biến và xuất
khẩu.
4
2.2.2 Hình thái và phân loại về sinh vật học
Hình thái
Hình 2.1 Rong sụn tươi
Thân rong sụn hình trụ, thường tròn hay hơi dẹp, bóng và giòn như sụn. Đường
kính nhánh lớn ở gần thân và vuốt nhỏ dần ra đến phần đỉnh nhọn. Đường kính thân
chính có thể đạt tới 20 mm. Rong sụn chia nhánh rậm rạp, kiểu tự do không theo quy
luật, thể chất trơn nhớt keo sụn, có màu nâu xanh, thân giòn dễ gãy, khi khô thành sợi
cứng như sừng.
Phân loại về sinh vật học
Rong sụn có tên khoa học là Kappaphicus Alvarezii, tên thương mại là Cottonii,
kí hiệu là KA thuộc:
Ngành: Rhodophyta
Lớp: Rhodophyceae
Phân lớp: Florideophycidae
Bộ: Gigartinales
Họ: Areschougiaceae
Giống: Kappaphycus
Loài: alvarezii.
(Trần Thị Luyến và ctv, 2004).
5
2.2.3 Phân bố
Rong sụn phân bố tự nhiên ở vùng biển nhiệt đới Châu Á, có nhiều ở vùng tây
Thái Bình Dương, đặc biệt là Philippin và Indonesia. Chúng được tìm thấy ở vùng trên
của vùng dưới triều, bám trên nền đáy cát san hô hoặc đá, nơi nước luân chuyển chậm
đến trung bình.
2.2.4 Đặc tính sinh thái sinh lý của rong sụn
Theo Ngô Văn Hiến và ctv (1978), rong sụn có những đặc tính sau:
Độ mặn: Rong sụn là loài rong ưa mặn chỉ sinh trưởng và phát triển tốt ở vùng
nước có độ mặn cao (28 ÷ 32‰), ở độ mặn thấp (18 ÷ 20‰), rong sụn chỉ có thể tồn
tại trong thời gian ngắn (5 ÷ 7 ngày) và nếu kéo dài nhiều ngày rong sẽ ngừng phát
triển và dẫn đến tàn lụi.
Dòng chảy và lưu thông: Rong phát triển tốt ở vùng nước thường xuyên trao
đổi và luân chuyển (tạo ra do dòng chảy, dòng triều hay sóng bề mặt). Đây là yếu tố
cực kỳ quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng và phát triển cũng như chất lượng
của rong sụn.
Nhiệt độ: Nhiệt độ thích hợp nhất để rong sụn sinh trưởng và phát triển là 25 ÷
28oC. Nhiệt độ cao hơn 30oC và thấp hơn 20oC sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng của
rong, nếu nhiệt độ thấp hơn 15 ÷ 18oC rong ngừng phát triển.
Cường độ ánh sáng: Thích hợp nhất 30.000 ÷ 50.000 lux, ánh sáng cao quá
hay thấp quá ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của rong.
Yêu cầu dinh dưỡng: Trong điều kiện nhiệt độ không quá cao, nước được trao
đổi thường xuyên rong sụn hầu như không đòi hỏi nhiều về các chất dinh dưỡng, các
chất dinh dưỡng có sẵn trong nước biển đủ cung cấp cho cây rong sụn phát triển. Chỉ
trong điều kiện nước tĩnh, ít được trao đổi và nhiệt độ nước cao (mùa nắng − nóng,
trong các thủy vực nước yên như : ao, đìa nhân tạo) rong sụn đòi hỏi dinh dưỡng (các
muối amon và phosphate) cao hơn cho sự sinh trưởng. Nhìn chung ở các vùng có hàm
lượng các muối dinh dưỡng (amon, nitrat, phosphate) cao, tốc độ sinh trưởng của rong
sụn cao và có thể giúp cây rong sụn phát triển bình thường trong các điều kiện không
thuận lợi (nhiệt độ cao, độ muối thấp, nước ít lưu chuyển,…).
6
2.2.5 Thành phần hóa học của rong sụn
Thành phần hóa học của rong sụn luôn thay đổi phụ thuộc trạng thái sinh lý,
thời gian sinh trưởng, điều kiện sống (cường độ bức xạ, thành phần hóa học của môi
trường).
2.2.5.1 Carrageenan
Thành phần chính của rong sụn là carrageenan, hàm lượng carrageenan chiếm
đến 40% tổng số các thành phần, trong đó loại carrageenan tan chiếm 33% và loại
không tan chiếm 7%, carrageenan là một dạng polysaccharide được cấu thành bởi sự
liên kết của các phân đoạn Kappa, Lambda, Iota, Mu và Nu. Mỗi phân đoạn là một
polymer mạch ngắn được hình thành bởi sự liên kết lặp lại của các đơn vị dimer có
thành phần sunfat este của galactose và 3-6 anhydro galactose. Trong đó galactose có
thể ở dạng D_, L_, mỗi đơn vị này có kích thước của một hexose, thành phần
D_galactose là chủ yếu trong mạch. Các hexose này được nối với nhau bằng liên kết
α_1,3 và β_1,4 trong polimer. Cấu trúc carrageenan là cấu trúc phân nhánh. Mỗi
galactan sulfat là một dạng riêng của carrageenan và có ký hiệu riêng. Ví dụ: λ – , κ –,
ι–, ν – carrageenan. Carrageenan chứa các đơn vị xen kẻ của 3_β_D_galactopyrannose
và 4_α_D_ galactopyrannose.
(Trần Đình Toại, 2006)
Hình 2.2 Carrageenan
Trong quá trình chiết tách, do tác động của môi trường kiềm các μ-,ν-,λcarrageenan dễ chuyển hóa thành κ-, ι-, θ- carrageenan tương ứng. Các carrageenan có
mức độ sulfat hóa khác nhau, thí dụ κ–carrageenan (25% sulfat), ι–carrageenan (32%
sulfat), λ–carrageenan (35% sulfat). Các sản phẩm này đã được thương mại hóa, chiếm
vị trí quan trọng trong thị trường polysaccharide.
7
Carrageenan được sử dụng ở nhiều dạng khác nhau trong nhiều sản phẩm mà
chúng ta sử dụng hàng ngày, nhất là trong lĩnh vực thực phẩm và bánh kẹo.
Các sản phẩm có sử dụng carrageenan đã được sử dụng phổ biến trong nhiều
thế kỷ. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh độ an toàn của carrageenan, nó không gây
độc, không có dấu hiệu gây viêm loét trên cơ thể và có thể sử dụng trong thực phẩm
với một lượng không giới hạn. Tổ chức FDA của Mỹ đã xếp carrageenan vào danh
mục các chất an toàn đối với các sản phẩm thực phẩm.
Ngoài ra, carrageenan còn được ứng dụng trong ngành công nghiệp sữa do có
tính chất tác động đáng kể với protein của sữa, làm cho các hạt nhũ tương của sữa −
nước bền vững. Vì có giá trị nên carrageenan có thể thấy trong các loại thực phẩm
khác nhau mà chúng ta sử dụng hàng ngày bao gồm: kem, phomat làm từ sữa đã gạn
kem, bánh pudding, sirô, đồ uống lạnh, mứt ít đường và sữa chua, ứng dụng trong
công nghệ sinh học (môi trường nuôi cấy vi sinh vật và mô thực vật...).
Hình 2.3 Biểu đồ về tỉ lệ sử dụng carrageenan trong các sản phẩm khác nhau
Ngoài việc ứng dụng trong thực phẩm, carrageenan còn được ứng dụng nhiều
trong kỹ thuật như trong ngành công nghiệp sản xuất sơn, sản xuất huyền phù mài mòn
và men gốm sứ, trong công nghệ khoan giếng dầu. Do các đặc tính tạo gel và khả năng
tạo màng mà carrageenan còn có các ứng dụng khác như để chế tạo các sản phẩm: kem
đánh răng ở các vùng nhiệt đới, chất dưỡng tóc, dầu gội đầu, phim ảnh. Vì có những
hoạt tính đáng quý trong nghiên cứu y học mà carrageenan còn được sử dụng trong xét
nghiệm Rat-paw Edema cho ra các loại thuốc mới như sự phát triển của một vài thuốc
chống viêm. Trong công nghiệp y dược, carrageenan được sử dụng làm tá dược. Các
8
oligosaccharide của carrageenan có thể được sử dụng như một chất tăng trưởng tự
nhiên ứng dụng trong nông nghiệp.
2.2.5.2 Thành phần khác
Trong rong sụn hàm lượng nước chiếm 77 ÷ 91% còn lại là phần trăm chất khô.
Trong chất khô chứa chủ yếu là gluxid, protein, chất khoáng, lipip, sắc tố, enzim, …
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của rong sụn
Tên thành phần hóa học
Glucid
Chất khoáng
Protein
Thành phần hoá học khác
Hàm lượng
40 ÷ 45%
20%
5 ÷ 22%
35 ÷ 13%
(Huỳnh Quang Năng, 2003)
Nước
Hàm lượng nước chiếm 77 ÷ 91%, hàm lượng nước giảm theo thời gian sinh
trưởng ở giai đoạn tích lũy chất dinh dưỡng đạt 79%.
Glucid
Gồm chủ yếu là monosacharide và disaccharide.
− Monosacharide ở trạng thái kết hợp với acid gluceride tạo hợp chất không bền
có thể bị chiết suất bởi acol cao độ (>90o).
− Mannoza ở trạng thái kết hợp với acid gluceride và Na tạo hợp chất
mannozidoglycerat Natri là disaccharide chiếm tỉ lệ 15%.
Chất khoáng
Rong sụn có hàm lượng tro rất đáng kể nhưng khi được xử lý chế biến thành
thực phẩm thì tỉ số hàm lượng tro còn lại so với lúc chưa xử lý là 6/10 hay đạt khoảng
16% chất khô, như vậy chính lượng khoáng bám bên ngoài cũng giảm đi rất nhiều
nhưng rong vẫn chứa hàm lượng khoáng rất cao bên trong tế bào, bao gồm các khoáng
đa lượng và vi lượng như Mg, Al, Ba, Sn, Fe, Si, Ka, Co, Zn, Na, Ca … Hàm lượng
chất khoáng trung bình trong rong sụn khoảng 20% trọng lượng khô. Nồng độ iod
trong rong sụn nhỏ hơn nhiều so với rong nâu.
9
Bảng 2.2 Hàm lượng các nguyên tố khoáng đa lượng và vi lượng trong rong sụn.
STT Nguyên tố đa lượng
1
2
3
4
5
Ka
Na
Mg
Ca
Hàm lượng
mg/g rong khô
22,8
26,4
13,1
6,9
Nguyên tố vi lượng
Fe
Mn
Co
Zn
Cu
Hàm lượng
µg/g rong khô
116,3
30,8
4,9
6,5
9,9
(Huỳnh Quang Năng, 2003)
Hàm lượng khoáng phụ thuộc vào điều kiện sống, giai đoạn sinh trưởng của
rong sống trong đầm thường có hàm lượng khoáng thấp hơn rong trồng trên biển vì
trong nước hàm lượng các chất khoáng nhiều hơn trong đầm.
Ngoài ra cũng tồn tại cả kim loại nặng như Hg, As, Pb, Cd, Sb với hàm lượng
khá cao trong rong nguyên liệu có hàm lượng ẩm thấp (khoảng 20% ẩm), nhưng đều
nằm trong mức giới hạn cho phép của tiêu chuẩn vệ sinh đối với lương thực thực
phẩm được ban hành bởi Bộ Y tế ngày 4/4/1988. Khi đã được chế thành thực phẩm thì
hàm lượng ẩm càng tăng cao (có thể 80 ÷ 90% ẩm) lúc đó hàm lượng các kim loại
nặng giảm thấp hơn. Do đó có thể nói rong là nguồn nguyên liệu thực phẩm giàu
khoáng, không gây độc hại cho người tiêu dùng.
Bảng 2.3 Thành phần kim loại nặng có trong rong sụn
Hg
0,01%
As
0,02%
Pb
0,75%
Cd
1,31%
Sb
5,08%
(Đống Thị Anh Đào, 1999)
Protein
Hàm lượng protein trong rong sụn đạt khoảng 3,1% chất khô, có thể nói là thấp
so với các thành phần khác có trong rong sụn cũng như so với các loại đậu, nhưng vẫn
còn cao hơn sao với các loại rau quả khác. Trong thành phần protein có chứa 11 acid
amin với hàm lượng khá cao, trong đó có 5 loại acid amin không thiết yếu. Do đó, có
thể nói protein trong rong sụn có giá trị dinh dưỡng cao.
10
Bảng 2.4 Hàm lượng acid amin trong rong sụn (đã được xử lý sạch cát, muối bên
ngoài và có hàm ẩm 20% ).
STT
1
2
3
4
5
6
Hàm lượng
%
0,08
0,07
0,23
0,07
0,082
Acid amin không thay
thế
Leucin
Methionine
Phenylalanin
Valin
Tryptophan
Hàm lượng
%
1,14
0,28
0,13
0,23
0,11
0,08
Acid amin thay
thế
Alanine
Glutamin
Glycin
Prolin
Serin
Tyrosin
(Đống Thị Anh Đào, 1999)
Theo nghiên cứu hàm lượng protein tăng dần theo thời gian sinh trưởng và đạt
giá trị cực đại ở giai đoạn sinh sản.
Bảng 2.5 Sự thay đổi hàm lượng protein theo tháng năm
Tháng trong năm
Hàm lượng protein
1-2
7,52
3-4
9,55
5-6
19,15
7-8
16,3
9-10
16,8
11-12
13,9
(Trần Thị Luyến và ctv, 2004)
Lipid
Hàm lượng lipid trong rong sụn không đáng kể nhưng một số nhà nghiên cứu
cho rằng mùi tanh của rong do lipid gây ra.
Bảng 2.6 Thành phần các hợp chất hữu cơ trong rong sụn (g/100g rong khô)
Thành phần
P
N
Protein
Lipid
Cacbohydrat
Xơ
Tro
Hàm lượng
0,085
0,49
3,1
0,7
56,5
6,8
32,3
(Huỳnh Quang Năng, 2003)
Sắc tố
Trong rong sụn có chứa một số sắc tố như sắc tố vàng, sắc tố xanh lam, sắc tố
diệp lục tố. Sắc tố của rong sụn kém bền hơn sắc tố của các loại rong khác, vì vậy loại
rong này có thể được tẩy màu bằng phương pháp tự nhiên là phơi nắng. Ngoài ra có
thể sử dụng các phương pháp khác.
11
Bảng 2.7 Hàm lượng Chlorophyl (Chl) a, b, c, carotenoide và vitamin (µg/g rong tươi)
Chl a
Chl b Chl c
126,4
36,4
0
Chl tổng
Carotenoide
số
199,3
32,3
Vitamin
A
1,06
Vitamin
C
82,7
Niacine
(nhóm B)
6,2
(Nguyễn Thị Hồng Nhung, 2004)
Enzyme
Trong rong sụn có thể chiết tách được enzyme protease phân giải protein. Dựa
trên sự hoạt động của cả protease trong cây rong sụn trên nhiều cơ chất khác nhau
người ta xếp nó vào nhóm enzyme papain hay cathepsin (Tazawa, Mw 1953).
Ngoài ra trong rong sụn còn chứa enzyme thủy phân glucid gồm 2 loại men
oxidate:
− Một loại chuyển hóa đường đơn thành axit tương ứng như glucoza thành
gluconie.
− Loại 2 chuyển hóa đường thành ozon.
2.2.6 Giá trị dinh dưỡng của rong sụn
Rong sụn là một loại thực phẩm rất giàu dưỡng chất, đã được nhiều tài liệu
khoa học trên thế giới chứng minh. Rong sụn khô rất giàu chất bột đường, chất xơ,
đạm, các axit folic và chất khoáng. Trong rong sụn chứa hàm lượng chất khoáng rất
phong phú, thực tế hóa học đã chứng minh rằng rong biển đã hấp thụ từ nước biển hơn
90 loại chất khoáng với hàm lượng muối thấp và canxi cao.
Hàm lượng vitamin A trong rong biển cao gấp 2 ÷ 3 lần so với cà rốt, hàm
lượng canxi cao gấp 3 lần so với sữa bò, vitamin B 2 cao gấp 4 lần trong trứng…
Nghiên cứu của y học hiện đại cho thấy rong biển còn chứa thêm các dưỡng
chất sau:
− Vitamin C: Chất dinh dưỡng rất cần thiết cho sự trao đổi chất của tế bào,
thúc đẩy sự hình thành collagen, giúp vết thương mau lành và phòng bệnh
chảy máu chân răng.
12