Nghiên cứu hoàn thiện quy trình thu nhận kappa carrageenan từ rong sụn và ứng dụng vào trong nước giải khát bổ sung hạt é và hạt đười ươi

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUI TRÌNH THU NHẬN KAPPACARRAGEENAN TỪ RONG SỤN VÀ ỨNG DỤNG VÀO NƯỚC
GIẢI KHÁT BỔ SUNG HẠT É VÀ HẠT ĐƯỜI ƯƠI

Cán bộ hướng dẫn: Nguyễn Bảo
Phan Thị Khánh Vinh
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Thắng
Mã số sinh viên: 57130323

KHÁNH HÒA-2019


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan toàn bộ kết quả nghiên cứu được công bố trong nghiên
cứu này là của riêng em, các số liệu trong đồ án là hoàn toàn trung thực và chưa
từng công bố trong công trình nghiên cứu nào khác.
Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thắng

ii


LỜI CẢM ƠN

Qua 3 tháng nghiên cứu và thực tập tại phòng thí nghiệm bộ môn Công
nghệ Thực Phẩm thực phẩm cho đến nay tôi đã hoàn thành xong đề tài “Nghiên
cứu hoàn thiện qui trình thu nhận kappa-carrageenan từ rong sụn và ứng
dụng vào nước giải khát bổ sung hạt é và hạt đười ươi ”.
Để đạt được kết quả như mong muốn, trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám
Hiệu Nhà Trường, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực Phẩm niềm kính trọng
và lời cảm ơn sâu sắc nhất. Sự biết ơn sâu sắc của tôi xin được gửi tới thầy Nguyễn
Bảo và cô Phan Thị Khánh Vinh trong suốt thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp
đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi để hoàn thành đồ án tốt nhất. Tôi xin gửi lời
cảm ơn chân thành tới toàn thể quý thầy cô trong khoa Công nghệ Thực Phẩm,
đã tham gia giúp đỡ và đóng góp ý kiến để tôi hoàn thành tốt đề tài này.
Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã tạo điều kiện,
động viên khích lệ tôi vượt qua khó khăn trong suốt quá trình học tập vừa qua.
Nha Trang, tháng 7 năm 2019
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Thắng

iii


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... ii
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................ iii
MỤC LỤC...................................................................................................................... iv
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ............................................................................... ix
DANH MỤC CÁC HÌNH ..............................................................................................x
LỜI MỞ ĐẦU .............................................................................................................. xii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN .........................................................................................1
NGUYÊN LIỆU RONG SỤN ...............................................................................1

1.1.1. Giới thiệu ...............................................................................................................1
1.1.2. Đặc điểm hình thái của rong sụn[1] ...................................................................1
1.1.3. Thành phần hóa học rong sụn[3] ........................................................................2
TÌM HIỂU VỂ KAPPA-CARRAGEENAN ........................................................4
1.2.1. Nguồn gốc Kappa-carrageenan...........................................................................4
1.2.2. Cấu trúc hóa học và tính chất của Kappa-carrageenan....................................4
Cấu trúc hóa học ................................................................................................4
1.2.3. Tính chất của Kappa-carrageenan[6] .................................................................4
Tính tan...............................................................................................................4
Độ nhớt ...............................................................................................................5
Tính thủy phân ...................................................................................................5
Khả năng tương tác với các chất khác ............................................................5
Khả năng tạo gel................................................................................................5

iv


MỘT SỐ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KAPPACARRAGEENAN...........................................................................................................6
1.3.1. Quy trình sản xuất carrageenan từ rong sụn ( K. alvarezii ) của GS.Trần
Thị Luyến-Thực hành Công nghệ Chế biến Tổng hợp.[7],[5] ..................................6
1.3.2. Qui trình sản xuất kappa-carrageenan[5] ..........................................................8
MỨC ĐỘ AN TOÀN PHỤ GIA CARRAGEENAN[5] ....................................9
ỨNG DỤNG KAPPA-CARRAGEENAN[3],[8]............................................. 10
TỔNG QUAN VỀ HẠT ĐƯỜI ƯƠI[9] ............................................................ 10
1.6.1. Giới thiệu ............................................................................................................ 10
1.6.2. Hình thái cây đười ươi[11] ............................................................................... 10
1.6.3. Phân bố ............................................................................................................... 11
1.6.4. Thành phần dinh dưỡng .................................................................................... 11
1.6.5. Tác dụng của hạt đười ươi[11],[9] .................................................................. 12
1.6.6. Cách dùng[10].................................................................................................... 12

TỔNG QUAN VỀ HẠT É[12] ........................................................................... 12
1.7.1. Giới thiệu ............................................................................................................ 12
1.7.2. Đặc điểm[13] ..................................................................................................... 13
1.7.3. Công dụng[14] ................................................................................................... 13
1.7.4. Cách dùng hạt é ................................................................................................. 14
ĐƯỜNG NÂU ...................................................................................................... 14
TỔNG QUAN NƯỚC GIẢI KHÁT KHÔNG CỒN[15] ................................ 14
1.9.1. Giới thiệu thức uống giải khát không cồn ...................................................... 14
1.9.2. Phân loại thức uống không cồn ....................................................................... 14
1.9.3. Công nghệ sản xuất thức uống không cồn ..................................................... 15
v


Công nghệ sản xuất nước uống .................................................................... 15
Công nghệ sản xuất syrup ............................................................................. 15
Công nghệ sản xuất nước giải khát pha chế không cồn ............................ 15
1.9.4. Phương pháp thanh trùng[16],[17] .................................................................. 16
Các yếu tố ảnh hưởng tới chế độ thanh trùng ............................................. 17
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................... 20
ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ............................................................................ 20
2.1.1. Nguyên liệu chính ............................................................................................. 20
Rong sụn .......................................................................................................... 20
Dịch dứa .......................................................................................................... 20
Hạt đười ươi .................................................................................................... 20
Hạt é ................................................................................................................. 20
2.1.2. Nguyên liệu phụ................................................................................................. 20
Đường nâu ....................................................................................................... 20
2.1.3. Vật liệu................................................................................................................ 20
Bao bì thủy tinh .............................................................................................. 20
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................... 21

2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu chung ................................................................................... 21
2.2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thành phần, tính chất của rong sụn nguyên
liệu Ninh Hòa................................................................................................................ 22
Xác định hàm lượng chất khô có trong dịch carrageenan......................... 22
Xác định hàm lượng carrageenan có trong rong nguyên liệu ................... 23
Xác định hiệu suất thu hồi carrageenan thô từ rong sụn nguyên liệu ...... 24
Xác định độ nhớt của dịch carrageenan thô ................................................ 25
vi


2.2.3. Sơ đồ qui trình sản xuất nước giải khát dự kiến ............................................ 25
2.2.4. Xác định độ trương nở của hạt é, hạt đười ươi .............................................. 27
2.2.5. Xác định độ ngọt và pH của dịch dứa ............................................................. 28
2.2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm công thức phối chế nước gải khát .......................... 29
Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá một số sản phẩm nước giải khát trên thị
trường Việt Nam........................................................................................................... 29
Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn dịch carrageenan/dịch
dứa phụ phẩm................................................................................................................ 30
2.2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm công đoạn phối chế .................................................. 31
Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn hạt đười ươi/dịch dứacarrageenan ................................................................................................................... 31
Sơ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ bổ sung hạt é ....................................... 32
Sơ đồ bố trí thí nghiêm xác định tỷ lệ bổ sung đường nâu ....................... 34
2.2.8. Phương pháp phân tích ..................................................................................... 35
Xác định hàm lượng ẩm theo phương pháp sấy ......................................... 35
Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp nung ở nhiệt độ cao ............ 35
Xác định pH của dịch .................................................................................... 35
Xác định độ ngọt ( độ Brix) .......................................................................... 35
Xác định giá trị cảm quan ............................................................................. 35
Xử lý số liệu thực nghiệm ............................................................................. 36
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................... 37

KẾT QUẢ KHẢO SÁT THÀNH PHẦN, TÍNH CHẤT CỦA RONG SỤN
NGUYÊN LIỆU VÀ MỘT SỐ NGUYÊN LIỆU KHÁC....................................... 37
3.1.1. Kết quả khảo sát thành phần, tính chất của rong sụn nguyên liệu .............. 37

vii


3.1.2. Kết quả khảo sát sự trương nở của hạt é và hạt đười ươi ............................. 38
3.1.3. Kết quả xác định độ ngọt của dịch dứa........................................................... 38
KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÔNG ĐOẠN PHỐI CHẾ ....................................... 39
3.2.1. Kết quả đánh giá một số sản phẩm mẫu trên thị trường Việt Nam............. 39
3.2.2. Kết quả xác định tỷ lệ phối trộn dịch carrageenan/dịch dứa ........................ 40
3.2.3. Xác định tỷ lệ phối trộn hạt đười ươi/dịch dứa-carrageenan ....................... 42
3.2.4. Kết quả khảo sát công đoạn bổ sung ............................................................... 43
Xác định tỷ lệ bổ sung hạt é .......................................................................... 43
Xác định tỷ lệ bổ sung đường nâu ............................................................... 44
3.2.5. Khảo sát chế độ thanh trùng............................................................................. 46
Xác định tâm thực phẩm trong hộp.............................................................. 46
Xác định pH của dịch trước khi thanh trùng............................................... 46
3.2.6. Kết quả chế độ thanh trùng .............................................................................. 47
SƠ ĐỒ SẢN XUẤT HOÀN THIỆN ................................................................. 50
3.3.1. Quy trình sản xuất nước giải khát ................................................................... 50
3.3.2. Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm theo qui trình hoàn thiện ................. 54
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ............................................... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................... 56
PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 58

viii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Thành phần hóa học rong sụn[3] .................................................................3
Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng rong sụn[4]...........................................................3
Bảng 1.3: Tính tan của Kappa-carrageenan .................................................................5
Bảng 1.4: Ứng dụng Kappa-carrageenan .................................................................. 10
Bảng 1.5: Chỉ tiêu yêu cầu đường nâu ...................................................................... 14
Bảng 1.6: Thông số hiệu chuẩn FDA ........................................................................ 19
Bảng 3.1: Kết quả khảo sát rong sụn nguyên liệu .................................................... 37
Bảng 3.2: Kết quả xác định độ trương nở của hạt .................................................... 38
Bảng 3.3: Kết quả độ ngọt của dịch dứa ................................................................... 38
Bảng 3.4: Kết quả đánh giá mẫu nước giải khát trên thị trường Việt Nam .......... 39
Bảng 3.6: Bảng đánh giá cảm quản bổ sung đường nâu ......................................... 45
Bảng 3.7:Kết quả pH của dịch .................................................................................... 46
Bảng 3.8: Các thông số đo được trong quá trình thanh trùng ................................. 49

ix


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Rong sụn tươi .................................................................................................1
Hình 1.2: Rong sụn khô ..................................................................................................2
Hình 1.3: Rong sụn loài Kappaphycus alvarezii .........................................................4
Hình 1.4: Cấu tạo hóa học kappa-carrageenan ............................................................4
Hình 1.5: Quy trình sản xuất kappa-carrageenan từ trong sụn K. alvarezii của
GS. Trần Thị Luyến ........................................................................................................7
Hình 1.6: Quy trình sản xuất kappa-carrageenan ........................................................8
Hình 1.7: Hạt đười ươi khô ......................................................................................... 11
Hình 1.8: Hạt é khô chất lượng cao ........................................................................... 13
Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu chung............................................................................. 21
Hình 2.2: Sơ đồ xác định hàm lượng chất khô của rong nguyên liệu.................... 22

Hình 2.3: Sơ đồ xác định hàm lượng carrageenan................................................... 23
Hình 2.4: Sơ đồ sản xuất nước giải khát dự kiến ..................................................... 26
Hình 2.5: Sơ đồ xác định độ trương nở của hạt........................................................ 28
Hình 2.6: Sơ đồ xác định thông số chuẩn ................................................................. 29
Hình 2.7: Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn dịch carrageenan/dịch dứa . 31
Hình 2.8: Sơ đồ xác định tỷ lệ phối trộn dịch dứa-carrageenan/hạt đười ươi ...... 31
Hình 2.9: Sơ đồ xác định tỷ lệ bổ sung hạt é ............................................................ 33
Hình 2.10: Sơ đồ xác định tỷ lệ bổ sung đường nâu ................................................ 34
Hình 3.1: Biểu đồ ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn dịch carrageenan/dịch dứa đến
độ ngọt, độ nhớt và pH của hỗn hợp dịch. ................................................................ 41
Hình 3.2: Biểu đồ thể hiện ảnh hưởng hạt đười ươi tới pH, độ nhớt, độ ngọt ..... 42
Hình 3.3: Biểu đồ ảnh hưởng hạt é tới pH, độ nhớt, độ ngọt ................................. 43
Hình 3.4: Sự phân bố hạt é trong dịch ....................................................................... 44
Hình 3.5: Biểu đồ ảnh hưởng đường nâu đến pH, độ ngọt, độ nhớt...................... 45
Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn mỗi quan hệ giữa nhiệt độ nồi, nhiệt độ tâm thực
theo thời gian thanh trùng ........................................................................................... 47
Hình 3.7: Đồ thị biểu diễn hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật của sản phẩm ................ 47
Hình 3.8: Đồ thị xác định hệ số trơ nhiệt f h tại nhiệt độ thanh trùng 96,60C........ 48
x


Hình 3.9: Sơ đồ sản xuất nước giải khát ................................................................... 50
Hình 3.10: Sản phẩm nước giải khát sau thanh trùng.............................................. 53
Hình 3.11: Biểu đồ đánh giá cảm quan sản phẩm theo qui trình hoàn thiện ........ 54

xi


LỜI MỞ ĐẦU
Việt Nam là quốc gia nhiệt đới, rất đa dạng về các nguồn tài nguyên rừng

và biển. Đặc biệt hệ sinh thái biển vô cùng đa dạng phong phú với nguồn hải sản.
Không chỉ về nguồn lợi hải sản, Việt Nam còn có một hệ thực vật vô cùng quý
hiếm là rong biển. Rong biển được biết đến với những món ăn giàu chất dinh
dưỡng đã có từ lâu. Trong các loài rong được du nhập và phát triển ở Việt Nam,
rong sụn (Kappaphycus alvarezii) là loài rong có giá trị kinh tế cao đã nhanh
chóng thích nghi và phát triển ở các vùng biển tại Việt Nam. Hiện rong biển được
nuôi trồng và phát triển thành một nghề của các ngư dân ở các tỉnh Bình Định,
Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Kiên Giang...
Rong sụn là nguyên liệu để sản xuất carrageenan một loại polysaccharide
được biết và được sử dụng từ thế kỉ XVI. Ngày nay, carrageenan được nhiều nước
ứng dụng trong công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm, công nghiệp giấy, công nghiệp
dệt, công nghệ sinh học, y dược,…
Đã có nhiều công trình nghiên cứu tách chiết carrageenan từ rong sụn,
nhưng các công trình nghiên cứu đều sử dụng hóa chất để xử lý rong do vậy chất
thải từ quá trình sản xuất gây ô nhiễm môi trường.
Hiện nay có rất nhiều công ty sản xuất sản phẩm trái cây sấy các loại như
dứa, xoài,…sấy dẻo hay mít sấy khô,… Trong quá trình sản xuất ra sản phẩm sấy
có nhiều phế liệu và phế phẩm bỏ đi như vỏ các loại trái cây và đặc biệt là phần
dịch trái cây giàu dưỡng chất và chứa hàm lượng cao là phụ phẩm của quá trình
chế biến. Bên cạnh đó, lượng phụ phẩm này thải ra hằng ngày khá lớn. Xuất phát
từ thực tế việc nghiên cứu ứng dụng dịch dứa để sản xuất nước giải khát là nhu
cầu cần thiết vì không chỉ nâng cao giá trị cho chuỗi sản xuất sản phẩm từ cây
dứa mà còn giảm thiểu ô nhiễm môi trường.
Được sự đồng ý của thầy Nguyễn Bảo và cô Phan Thị Khánh Vinh em đã
thực hiện đề tài “Nghiên cứu hoàn thiện qui trình thu nhận kappa-carrageenan
từ rong sụn và ứng dụng vào nước giải khát bổ sung hạt é và hạt đười ươi”.
xii


Mục tiêu đề tài

Nghiên cứu khả năng ứng dụng kappa-carrageenan từ rong sụn, dịch dứa,
hạt đười ươi, hạt é trong sản xuất nước giải khát tạo ra sản phẩm mới.
Ý nghĩa khoa học
Tận dụng tái sử dụng dịch dứa giúp hạn chế công đoạn xử lý phụ phẩm
sau sản xuất, và hạn chế ô nhiễm môi trườngvà tận dụng một nguồn nguyên liệu
có sẵn để phát triển một sản phẩm mới. Đồng thời tạo ra một dòng sản phẩm mới
kết hợp giữa hạt và dịch tạo ra một dòng sản phẩm mới trên thị trường.
Ý nghĩa thực tiễn
Tận dụng được nguồn phụ phẩm giàu dưỡng chất thay thế một phần đường
mía. Tạo ra một dòng sản phẩm giải khát mới phù hợp với mùa hè oi bức. Mở
rộng ứng dụng của gel kappa-carrageenan.
Do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu nhằm tận dụng các kiến
thức đã được học vào thực hành. Kinh nghiệm và năng lực có hạn nên không thể
tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và các
bạn sinh viên để đề tài được tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, tháng 7 năm 2019
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Thắng

xiii


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
NGUYÊN LIỆU RONG SỤN
1.1.1. Giới thiệu
Rong sụn thuộc Ngành: rong đỏ 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 Kappaphycus

alvarezii là loài có sản lượng cao nhất[1].
Rong sụn là loại ưa mặn chỉ sinh trưởng và phát triển tốt ở vùng có độ mặn
cao (28-320/00 ), ở độ mặn thấp (18-200/00 ) rong sụn chỉ có thể tồn tại trong thời
gian ngắn (5-7 ngày) và nếu kéo dài ngày rong sẽ ngừng phát triển và dẫn đến tàn
lụi.
Rong phát triển tốt ở vùng nước chảy thường xuyên 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.[2]
1.1.2. Đặc điểm hình thái của rong sụn[1]
Rong sụn là loài rong nhập nội có đặc tính giòn, dễ gãy khi tươi. Vì vậy
các nhà khoa học tại phân viện khoa học vật liệu Nha Trang đã thống nhất đặt tên
cho loài này là rong sụn.

Hình 1.1: Rong sụn tươi

1


Rong sụn có thân hình trụ tròn, đường kính thân chính có thể đạt tới 20
mm. Từ trọng lượng 100 g ban đầu rong sụn trưởng thành bụi rong, nặng 14-16
kg. Rong sụn chia nhánh rậm rạp, kiểu tự do không theo quy luật. Khi đang phát
triển trong nước biển rong có màu xanh, màu nâu, thân giòn, dễ gãy. Khi khô
thành sợi cứng như sừng, có màu vàng nâu.

Hình 1.2: Rong sụn khô

1.1.3. Thành phần hóa học rong sụn[3]
Thành phần chính của rong sụn là carrageenan. Hàm lượng carrageenan
có thể chiếm đến 40% trọng lượng khô của rong. Trong đó carrageenan tan chiếm

khoảng 33% và carrageenan không tan chiếm 7%. Thành phần hóa học cơ bản
của rong sụn nguyên liệu thu hoạch ở biển, phơi nắng đến độ ẩm 20% rửa sạch
bằng nước sinh hoạt và sấy khô ở 40-500C để đạt độ ẩm trở lại từ 19-20% thể
hiện ở bảng 1.1:
Rong sụn có chứa hàm lượng tro rất đáng kể. Khi xử lý chế biến thành
thực phẩm thì hàm lượng tro còn lại so với ban đầu là 6/10. Như vậy sau khi xử
lý hàm lượng khoáng bám bên ngoài rong đã giảm đi khá nhiều. Như trong rong
sụn sau xử lý vẫn chứa nhiều nguyên tố vi lượng như: Mo, Fe, Cu, Mg, Zn, Ca,
Na, K và các chất phi kim loại như I, S, P đây là các chất cần thiết cho cơ thể con
người.
2


Bảng 1.1: Thành phần hóa học rong sụn[3]

Thành phần
Protein
Đường tổng
Cellulose
Ẩm
Tro tổng
Carrgeenan
K
Na
Ca
Fe

Hàm
2,40
0,00

4,00
19,60
20,00
40,00
2,20
2,40
0,36
0,04

Đơn vị
%
%
%
%
%
%
%
%
%
ppm

Thành
Cu
S
SO42I
Cl
Hg
As
Pb
Cd

Sb

Hàm
2,30
2,60
8,08
23,00
6,87
0,01
0,02
0,75
0,31
0,58

Đơn vi
%
%
ppm
%
%
%
%
%
%
%

Trong rong sụn hàm lượng tổng protein đạt khoảng 3% chất khô, có thể
nói là cao hơn so với các loại rong quả khác. Protein của rong có giá trị dinh
dưỡng cao do có chứa 11 amino acid với hàm lượng khá cao bao gồm 5 amino
acid không thay thế thể hiện ở bảng 1.2. Vì vậy có nói rong sụn là nguồn nguyên

liệu giàu dinh dưỡng và không độc hại.
Bảng 1.2: Thành phần dinh dưỡng rong sụn[4]

Amino acid
Leucin
Methionin
Phenyalanine
Valin
Tryptophan
Tyrosin

Hàm lượng (%)
0,080
0,070
0,230
0,070
0,082
0,080

Amino acid
Alanin
Glutamine
Glycin
Prolin
Serin

3

Hàm lượng (%)
0,140

0,280
0,130
0,230
0,110


TÌM HIỂU VỂ KAPPA-CARRAGEENAN
1.2.1. Nguồn gốc kappa-carrageenan
Kappa-carrageenan có nguồn gốc từ các loại rong đỏ thuộc nhóm
carrageenophytes, trong đó phải kể đến K. alvarezii. [5]

Hình 1.3: Rong sụn loài Kappaphycus alvarezii

1.2.2. Cấu trúc hóa học và tính chất của kappa-carrageenan
Cấu trúc hóa học
Kappa-carrageenan: là một loại polymer mạch ngắn xen kẽ giữa Dgalactose-4-sulfat ( Gal S) và 3,6-anhydro-D-galactose (GalA). Cấu trúc phân tử
kappa-carrageenan là một vòng xoắn kép bậc 3.[6]

Hình 1.4: Cấu tạo hóa học kappa-carrageenan

1.2.3. Tính chất của kappa-carrageenan[6]
Tính tan

4


Bảng 1.3: Tính tan của kappa-carrageenan

Môi trường
Nước nóng

Nước lạnh
Sữa nóng
Sữa lạnh

Kappa-carrageenan
Tan ở nhiệt độ trên 700C
Tan trong dung dịch muối Na +, không tan trong
dung dịch muối K+ , Ca2+
Tan
Không tan trong dung dịch muối Na+, K+, Ca 2+
nhưng trương nở rõ ràng

Dung dịch đường có nồng
Tan khi nóng
độ cao
Dung dịch có nồng độ muối
Không tan
cao
Dung môi hữu cơ
Không tan
Độ nhớt
Độ nhớt của kappa-carrageenan phụ thuộc rất lớn vào khối lượng phân tử,
nồng độ và nhiệt độ.
Tính thủy phân
Kappa-carrageenan sẽ bị thủy phân bởi enzyme pseudomonate
carrageenan hay kappa-cavorora. Khi bị thủy phân bởi enzyme này thì độ nhớt
của dung dịch giảm rất nhiều và làm tăng khả năng khử, tạo các dãy đồng đẳng
của oligosaccharide sulphate, 3-6-(3,6 anhydro-, D galactose pyranose)-Dgalactose-4-6-sulphate.
Khả năng tương tác với các chất khác
Kappa-carrageenan có khả năng tương tác với một số thành phần khác

giúp làm tăng khả năng tạo gel và tăng trạng thái lưu biến.
Bổ sung đồng thời muối canxi và kali sẽ làm tăng độ chắc của thạch.
Kappa-carrageenan có tương tác với Konjac mannan và một số loại gum
như losust gum.
Khả năng tạo gel
Kappa-carrageenan là chất tạo gel tốt với sự có mặt ion Kali.
5


MỘT SỐ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KAPPACARRAGEENAN
1.3.1. Quy trình sản xuất carrageenan từ rong sụn ( K. alvarezii ) của GS.Trần Thị
Luyến-Thực hành Công nghệ Chế biến Tổng hợp.[7],[5]
Carrageenan từ rong sụn đều được phơi khô hoặc sấy sau đấy đem đi bao
gói do đó qui trình tương đối đơn giản, dễ làm, thời gian thực hiện ngắn, chi phí
đầu tư thấp, sản xuất nhẹ, dễ vận chuyển.
Bên cạnh đó còn tồn tại một số khuyết điểm:
- Sử dụng phương pháp cô đặc thì lúc này sức đông của carrageenan sẽ
tăng hơn so khi tủa KCl, tuy nhiên.
- Phương pháp để đông sau đó tách nước đem đi phơi khô thì sức đông của
carrageenan sẽ không cao, dễ bị nhiễm bẩn từ môi trường do phơi. Carrageenan
được sản xuất theo phương pháp tủa KCl thì lúc này sức đông của sản phẩm sẽ
được tăng lên rất nhiều do xử lý kiềm đồng thời bổ sung KCl, không những vậy
màu sắc của sản phẩm được cải thiện hơn, bột carrageenan dễ dàng vận chuyển
và buôn bán. Bên cạnh những ưu điểm thì việc sản xuất carrageenan theo phương
pháp kết tủa KCl còn có một số nhược điểm như: khi cô đặc thì hiệu suất thu hồi
carrageenan sẽ giảm, bất tiện trong quá trình sử dụng, dễ bị nhiễm bẩn.
Carrageenan theo phương pháp loại nước có ưu điểm qui trình đơn giản,
dễ thực hiện, sức đông cao tuy nhiên hiệu suất thu hồi sản phẩm sẽ thấp.
Phương pháp rã đông, tan giá thì carrageenan tạo ra mặc dù sức đông
không cao, thời gian làm lạnh dài (48h) nhưng sản phẩm tạo ra có màu sắc sáng

do loại nước và loại được màu xấu, chất bẩn, hơn nữa qui trình tạo ra sản phẩm
dễ thực hiện, đơn giản.

6


Rong nguyên liệu

Xử lý kiềm

Rửa sạch

Lọc (lấy dịch)

Để đông

Cô đặc

Nấu chiết

Kết tủa bằng dung dịch
KCl 1,5% (2 lần)

Cắt sợi

Làm nguội
Rửa

Cấp đông

Loại nước (dùng
cồn 96%)

Rã đông, tách
nước

Để ráo nước

Phơi hoặc sấy khô

Phơi khô
Phơi khô
Bao gói

Hình 1.5: Quy trình sản xuất kappa-carrageenan từ trong sụn K. alvarezii của
GS. Trần Thị Luyến

7


1.3.2. Qui trình sản xuất kappa-carrageenan[5]
Rong

Tẩy màu

Rửa

Ngâm nước qua đêm ở nhiệt độ
phòng, modun thủy áp 20 lần

Xử lý NaOH 5-10%, t= 95-1000C
Nấu chiết ở 90-950C, modun thủy
áp gấp 20 lần rong khô
Lọc nóng
Tủa bằng KCl 1-1,5%
Rửa sạch KCl
Ép tách nước

Phơi khô, xay nghiền

Carrageenan dạng bột
Hình 1.6: Quy trình sản xuất kappa-carrageenan

Đây là qui trình sản xuất carrageenan từ rong sụn trong “Đề cương bài
giảng chế biến rong biển” của GS TS. Trần Thị Luyến. Trong qui trình này rong
nguyên liệu được xử lý bằng kiềm trước khi nấu chiết.
Đánh giá chất lượng sản phẩm và hiệu suất qui trình:
Trắng, ít tạp chất, dai và khô.
Hiệu suất qui trình đạt thấp.
8


Ưu điểm:
Sản phẩm nhẹ nên dễ vận chuyển, xuất khẩu.
Thời gian bảo quản dài.
Nhược điểm:
Việc xử lý kiềm tuy nâng cao sức đông nhưng xử lí trước khi nấu chiết sẽ
cần thiết bị chịu được kiềm, hao phí lượng hóa chất đồng thời bã thải ra ngoài
môi trường sẽ gây ô nhiễm môi trường.
Thời gian ngâm nước ở nhiệt độ phòng quá dài (24h) sẽ thúc đẩy sự phát

triển của vi sinh vật, ảnh hưởng đến chất lượng carrageenan thành phẩm và làm
giảm năng suất của qui trình, bên cạnh tạo điều kiện hòa tan phân đoạn
polysaccharide mạch ngắn.
Phơi khô sẽ tạo điều kiện bụi bẩn bên ngoài ảnh hưởng đến sản phẩm.
Bất tiện trong quá trình sử dụng do khi sử dụng phải ngâm nước, nấu tan
chảy, hòa tan.
MỨC ĐỘ AN TOÀN PHỤ GIA CARRAGEENAN[5]
Qua nhiều nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng độc tính của carrageenan trên
chuột, thỏ cho thấy carrageenan an toàn cho người. Ở Châu Âu, carrageenan được
xem là phụ gia thực phẩm với kí hiệu là E407.
Theo Luật thực phẩm của Mỹ và Tiêu chuẩn Châu Âu, carrageenan thương
mại cấp thực phẩm phải đạt các tiêu chuẩn sau:
Hàm lượng galactan chứa gốc sunfat 1840%.
Độ nhớt dung dịch 1,5% carrageenan ở 750C không thấp hơn 5 Cp, tương
ứng với khối lượng phân tử không thấp hơn 100 kDa.
Hàm lượng tro tối đa 40%.
Hàm lượng kim loại nặng (Cd, Sn, Pb, Hg) trong khoảng 13 mg/kg phụ
thuộc từng loại kim loại nặng.
9


ỨNG DỤNG KAPPA-CARRAGEENAN[3],[8]
Bảng 1.4: Ứng dụng kappa-carrageenan

Sử dụng
Nước gel ngọt
Món sữa trứng lạnh
Sữa chocolate
Kem sữa
Kem

Sữa đậu nành
Chế biến fomat
Đóng hộp, chế biến thịt
Nước chấm
Bia hoặc rượu

Chức năng
Tạo gel
Đông tụ tạo gel
Huyền phù tạo miếng
Tạo nhũ tương
Ổn định nhũ tương, chống tách lỏng
Huyền phù tạo miếng
Nâng khả năng cắt lỏng, chống tan
Giữ độ ẩm
Tăng hương vị

Trong các lĩnh vực khác, kappa-carrageenan được ứng dụng nhiều trong
các loại đồ uống, được thêm vào bia hoặc rượu để làm chất tạo trong do có sự tạo
phức với protein.
TỔNG QUAN VỀ HẠT ĐƯỜI ƯƠI[9]
1.6.1. Giới thiệu
Cây ươi có danh pháp khoa học Scaphium macropodum, ngoài ra đười ươi
có tên tiếng anh Sterculia lychnopphora. Loài này thuộc chi Ươi, Họ phụ Trôm
của họ Cẩm Qùy. Hạt của nó được sử dụng trong y học cổ truyền có tác dụng
thanh nhiệt và cũng có thể sử dụng chữa trị chứng rối loạn tiêu hóa hoặc làm mát
cổ họng.[10]
Hạt đười ươi hay còn gọi là hạt ươi, hột ươi, hột đười ươi, hột lười ươi, hạt
đười ươi bay. Trong sách y học cổ truyền còn có tên là Đại hải, Đại hải tử, Đại
đồng quả, An nam tử, bàng đại phát, hồ đại hải.

1.6.2. Hình thái cây đười ươi[11]
Thân cây thẳng đứng dạng thân cau, có lá màu xanh đậm. Cây đười ươi
cao từ 20-25m, nhánh non có lông hoe, đường kính 50-100 cm.

10


Lá mọc tập trung ở đỉnh cành, lá có phiến từ 3-5 thùy ở thân non, bầu dục
ở thân lớn, cuống lá dài từ 10-30 cm. Hoa nhỏ, đài có ống dài.
Quả nang, mặt ngoài màu đỏ, mặt trong màu bạc.
Hạt to hình bầu dục, hay thuôn dài màu đỏ nhạt. Hạt đười ươi có vỏ mỏng,
khi chín mặt ngoài màu nâu đỏ, mặt trong màu trắng, đặc biệt là có một cánh mở
ra để hạt có thể bay đi xa. Hạt đười ươi khi khô vỏ hạt nhăn nheo.
Mùa hoa từ tháng 1 đến tháng 4, hoa chín tháng 3. Mùa quả từ tháng 6 đến
tháng 8, chín rộ tháng 5. Bốn năm cho quả một lần.

Hình 1.7: Hạt đười ươi khô

1.6.3. Phân bố
Đười ươi không có ở miền Bắc mà chỉ có ở trong Nam, đặc biệt đười ươi
mọc nhiều nhất ở các tỉnh miền Trung. Trải dài trên các tỉnh Thừa Thiên – Huế
(A Lưới, Phú Lộc), Quảng Nam (Hiên, Trà My, Phước Sơn), Quảng Ngãi (Trà
Bồng), Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Bình Thuận, Tây Ninh, Đồng Nai,…)
1.6.4. Thành phần dinh dưỡng
Hạt đười ươi chứa nhiều chất béo, tinh bột, sterculim. Đây đều là những
chất dinh dưỡng tốt cho sức khỏe.[10]

11

1.6.5. Tác dụng của hạt đười ươi[11],[9]
Hạt đười ươi được coi là một loại thuốc bổ mát, có vị ngọt, có tính hàn
thêm tâm dịch có thể dùng nhiều hay dùng luôn, không hại. Thường ngày có thể
dùng vài ba hạt đười ươi cho vào cốc nước ấm khoảng 2 tiếng cho hạt nở hoàn
toàn rồi pha thêm đường phèn vào đủ ngọt uống giải khát và trừ các bệnh nhiệt,
giải độc, chữa bệnh viêm đau cổ họng, khan giọng, tắt tiếng, da khô do nóng
nhiệt, chữa ho khan (hạt đười ươi không chữa ho có đàm), chữa bệnh về đường
tiêu hóa, chảy máu cam, chữa nhiệt miệng, kiểm soát đường huyết, hạ cholesterol
máu, đặc biệt nhất là trị bệnh gai cuộc sống.
Tuy nhiên, hạt đười ươi có tính hàn không dùng cho người bị tiêu chảy dài
ngày.
1.6.6. Cách dùng[10]
Trước khi dùng hạt đười ươi, tiến hành rửa hạt để loại bỏ bụi bẩn, tạp chất
bám trên vỏ hạt,sau đó tiến hành cắt 2 đầu cho hạt nở nhanh hơn, ngâm hạt với
nước gấp 20 lần so với khối lượng hạt khô. Khi hạt đã nở đều, loại bỏ vỏ và hạt
sau đó bổ sung đường phèn để tạo vị ngọt đồng thời có thể kết hợp với thực phẩm
khác như hạt é, nước cốt dừa tạo hương thơm và vị béo thơm ngon, hay hương vị
bạn thích và thưởng thức.
TỔNG QUAN VỀ HẠT É[12]
1.7.1. Giới thiệu
Hạt é hay hột é là một loại hạt của cây hương nhu (danh pháp hai phần
Occimum gratissimum). Có hình dạng bề ngoài trông giống hạt vừng, kích thước
nhỏ, màu đen, trương lên khi gặp nước thường được sử dụng làm nguyên liệu cho
các loại nước uống giải khát. Nước dừa hạt é, chè sương sáo hạt é là một vài trong
số cách sử dụng hạt é phổ biến tại Việt Nam.

12