Nghiên cứu hoàn thiện kỹ thuật sản xuất trà hòa tan từ rong mơ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Đặng Thị Thục Nhi

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN KỸ THUẬT SẢN XUẤT
TRÀ HÒA TAN TỪ RONG MƠ

Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS. Vũ Ngọc Bội
TS. Đặng Xuân Cường

Khánh Hòa - Tháng 7/ 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN KỸ THUẬT SẢN XUẤT TRÀ
HÒA TAN TỪ RONG MƠ

GVHD:

PGS. TS. Vũ Ngọc Bội
TS. Đặng Xuân Cường

SVTH:

Đặng Thị Thục Nhi

MSSV:

57130342

Khánh Hòa – Tháng 7/2019


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Khoa/viện:
PHIẾU ĐĂNG KÍ NHẬN ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN/ CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP
1. Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên đăng kí đề tài (sĩ số trong nhóm)
(1)..................................................................... MSSV: ................................... khóa: ..........
Ngành: ............................................................. Khoa/ Viện: ...............................................
2. Tên đề tài đăng kí: ...........................................................................................................
.............................................................................................................................................
.............................................................................................................................................
3. Cán bộ hướng dẫn:
(1)..................................................................................................................................
(2)..................................................................................................................................
Sinh viên đã hiểu rõ yêu cầu của đề tài, cam kết thực hiện và hoàn thành theo
đúng nội dung, thời hạn đề ra

Khánh hòa, ngày… tháng … năm
Ý kiến của cán bộ hướng dẫn

Sinh viên

(Ký và ghi rõ họ tên)

(Ký và ghi rõ họ tên)

Trưởng Bộ môn duyệt
(Ký và ghi rõ họ tên)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
Khoa/viện:
PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ

ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN/ CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP
(Dùng cho CBHD và nộp cùng báo cáo ĐA/KL/CĐTN của sinh viên)
Tên đề tài: ............................................................................................................................
.............................................................................................................................................
Giảng viên hướng dẫn: ........................................................................................................
Sinh viên được hướng dẫn: ......................................................................MSSV: ...............
Khóa: .............................. Ngành: ........................................................................................
Lần KT Ngày
Nội dung
Nhận xét của GVHD
1
2
3
4
5
6
7

Kiểm tra giữa tiến độ của Trưởng Bộ môn
Ngày kiểm tra:
Đánh giá cơng tác hồn thành:……%
...............................................
Kí tên:
Được tiếp tục:
Khơng tiếp tục: ..........................................
Ngày
Nội dung
Nhận xét của GVHD
8
9
10
11
…
Nhận xét chung ( sau khi sinh viên hồn thành ĐA/ KL/ CĐTN):
...............................................................................................................................................
Điểm hình thức:…../10
Điểm nội dung:…../10
Điểm tổng kết:…../10
+ Đối với ĐA/ KLTN:
Kết luận sinh viên: Được bảo vệ:
Khơng được bảo vệ:
Khánh Hịa, ngày… tháng … năm
Ý kiến của cán bộ hướng dẫn
(Ký và ghi rõ họ tên)


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình do tơi nghiên cứu. Các tài liệu

trích dẫn theo các nguồn công bố. Kết quả nêu trong đề tài là trung thực và
chưa từng được ai công bố trong bất cứ cơng trình khác.

Khánh Hịa, ngày … tháng….năm 20….

TÁC GIẢ ĐỒ ÁN

Đặng Thị Thục Nhi

iii


LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này,
Trước tiên, Em cũng xin gửi đến Ban giám hiệu Trường Đại học Nha Trang,
Lãnh đạo phòng Đào tạo Đại học, Ban Chủ nhiệm và quý thầy cô trong Khoa Công
nghệ Thực phẩm sự kính trọng, niềm tự hào được học tập tại Trường trong thời gian
qua.
Em xin giành lời cảm ơn sâu sắc tới: thầy PGS. TS. Vũ Ngọc Bội - Trưởng khoa
Công nghệ Thực phẩm và TS. Đặng Xuân Cường - phịng Hóa phân tích và Triển khai
Cơng nghệ - Viện Nghiên cứu và Ứng dụng Công nghệ Nha Trang đã tận tình hướng
dẫn, động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
Xin chân thành cám ơn ThS. Đặng Bửu Tùng Thiện - Trường Cao đẳng Kỹ thuật
Công nghệ Nha Trang đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình
thực hiện đồ án này.
Xin cám ơn: TS. Thái Văn Đức - Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm và các
thầy cô phản biện đã cho em những lời khun q báu để cơng trình nghiên cứu được
hồn thành có chất lượng.
Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong Khoa Công nghệ Thực phẩm và các
cán bộ quản lý phịng thí nghiệm - Trung tâm Thực hành Thí nghiệm đã tận tình giúp

đỡ em trong suốt quá trình thực hiện Đồ án này.
Cuối cùng, em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và bạn bè
đã quan tâm sâu sắc, chia sẻ khó khăn và động viên em trong suốt quá trình học tập và
thực hiên đề tài này.
Khánh Hịa, ngày … tháng….năm 20….
Người thực hiện

Đặng Thị Thục Nhi


MỤC LỤC
PHIẾU ĐĂNG KÍ NHẬN ĐỒ ÁN/ KHĨA LUẬN/ CHUN ĐỀ TỐT NGHIỆP................ iii
PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ ............................................................................. iv
LỜI CẢM ƠN....................................................................................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU.............................................................................................................. viii
LỜI MỞ ĐẦU ....................................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN.............................................................................................................. 3
1.1. TỔNG QUAN VỀ RONG BIỂN ................................................................................................ 3
1.1.1. Sản lượng rong biển trên thế giới ........................................................................ 4
1.1.2. Sản lượng rong biển ở Việt Nam ......................................................................... 4
1.1.3. Phân loại rong biển .............................................................................................. 5
1.1.4. Vai trò của rong biển............................................................................................ 5
1.2. TỔNG QUAN VỀ RONG MƠ ................................................................................................... 8
1.2.1. Sản lượng và sự phân bố rong mơ ở Việt Nam ................................................... 8
1.2.2. Thành phần hóa học của rong mơ ........................................................................ 9
1.2.3. Giới thiệu về loài rong mơ Sargassum Oligocystum ......................................... 10
1.3. TỔNG QUAN VỀ ENZYME.................................................................................................... 11
1.4. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THIẾT BỊ SẤY PHUN ................................................................ 13
1.4.1. Cơ sở lý thuyết sấy phun[10] ............................................................................. 13
1.4.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy sấy phun ........................................... 15

1.4.3. Ưu điểm và nhược điểm của máy sấy phun ....................................................... 19
1.4.4. Một số thiết bị dùng trong máy sấy phun .......................................................... 20
2.1. NGUYÊN VẬT LIỆU ................................................................................................................ 25
2.1.1. Rong mơ Sagarassum oligocystum......................................................................................... 25
2.1.2. Enzyme viscozyme L ......................................................................................... 25
2.1.3. Các phụ gia: ....................................................................................................... 26
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................................................ 27
2.2.1. Các phương pháp phân tích ............................................................................... 27
2.2.2. Phương pháp đánh giá cảm quan của sản phẩm nước uống rong mơ................ 27
2.2.4. Phương pháp bố trí thí nghiệm .......................................................................... 31
2.2.4.1. Bố trí thí nghiệm tổng quát ......................................................................... 31
2.2.4.2. Bố trí thí nghiệm xác định các thơng số thí nghiệm ................................... 33


2.3. HÓA CHẤT VÀ CÁC THIẾT BỊ ĐÃ SỬ DỤNG................................................................. 43
2.3.2. Thiết bị chủ yếu đã sử dụng ..................................................................................................... 43
2.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU......................................................................................... 44
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................................... 45
3.1. NGHIÊN CỨU SẤY PHUN TẠO BỘT CÁC CHẤT SINH HỌC TỪ DỊCH CHIẾT
RONG MƠ BẰNG CÔNG NGHỆ ENZYME.................................................................................... 45
3.1.1. Xác định tỷ lệ maltodextrin bổ sung .................................................................. 45
3.1.2. Xác định áp suất bơm......................................................................................... 47
3.1.3. Xác định tốc độ bơm nhập liệu .......................................................................... 49
3.1.4. Xác định nhiệt độ đầu ra .................................................................................... 51
3.1.5. Xác định nhiệt độ khí đầu vào ........................................................................... 53
3.2. NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TỶ LỆ PHỐI TRỘN CÁC CHẤT TẠO BỘT TRÀ HÒA
TAN ..................................................................................................................................................... 55
3.2.1. Xác định tỷ lệ đường saccharose ....................................................................... 55
3.2.2. Xác định tỷ lệ bổ sung acid ascorbic ................................................................. 56
3.2.3. Xác định tỷ lệ acid citric .................................................................................... 57

3.2.4. Xác định tỷ lệ hương mật ong ............................................................................ 58
3.2.5. Xác định tỷ lệ hương chanh ............................................................................... 59
3.3. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT TRÀ HÒA TAN TỪ RONG MƠ VÀ SƠ BỘ
TÍNH CHI PHÍ NGUYÊN VẬT LIỆU................................................................................................. 61
3.3.1. Đề xuất quy trình sản xuất trà hịa tan từ rong mơ ............................................ 61
3.3.2. Sơ bộ đánh giá chất lượng và tính chi phí ngun vật liệu sản xuất trà hịa
tan từ rong mơ ................................................................................................................. 62
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .............................................................................................. 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................................. 66
PHỤ LỤC............................................................................................................................................. 68


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình1.1. Máy sấy phun sương.......................................................................................15
Hình 1.2. Cơ cấu phun áp lực ........................................................................................16
Hình 1.3. Cơ cấu phun bằng khí tự động.......................................................................16
Hình 1.5. Buồng sấy ......................................................................................................17
Hình 1.6. Sơ đồ hệ thống sấy phun...............................................................................18
Hình 1.7. Mấy sấy phun li tâm tốc độ cao LPG ............................................................21
Hình 1.8. Máy sấy phun SD-05 .....................................................................................23
Hình 1.9. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sấy phun SD-05...................................24
Hình 2.1. Rong mơ S. oligocytum khơ ..........................................................................25
Hình 2.2. Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất trà hịa tan từ rong mơ ..............................32
Hình 2.3. Hình ảnh về bột rong mơ dùng làm nguyên liệu chiết rút .............................33
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỷ lệ maltodextrin sử dụng ........................34
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát áp suất bơm cho q trình sấy ...................35
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tốc độ bơm.................................................36
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ đầu vào của quá trình sấy phun ..37
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ đầu ra ...........................................38
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát tỷ lệ đường saccharose phù hợp ................39

Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn acid ascorbic....................40
Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn acid citric .........................41
Hình 2.12. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn hương mật ong ................42
Hình 2.13. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn hương chanh ....................43
Hình 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ maltodextrin đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của bột
sấy phun thu được ..........................................................................................................46
Hình 3.2. Ảnh hưởng của áp suất bơm đến hoạt tính chống oxy hóa tổng ...................48
Hình 3.3. Ảnh hưởng của tốc độ bơm đến hoạt tính chống oxy hóa tổng.....................50
Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ đầu ra của quá trình sấy phun đến hoạt tính chống
oxy hóa tổng ..................................................................................................................52
Hình 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ đầu vào của quá trình sấy phun đến hoạt tính chống
oxy hóa tổng ..................................................................................................................54
Hình 3.6. Quy trình sấy phun dịch chiết rong mơ tạo bột trà hòa tan ...........................61


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 3.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ bổ sung maltodextrin đến chất lượng của sản phẩm. .........46
Bảng 3.2. Kết quả đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm bột sau khi sấy ......47
Bảng 3.3. Kết quả đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm bột sau khi sấy ......49
Bảng 3.4. Kết quả đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm bột sau khi sấy ......51
Bảng 3.5. Kết quả đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm bột sau khi sấy ......54
Bảng 3.6. Kết quả cảm quan xác định tỷ lệ đường saccharose .....................................56
Bảng 3.7. Kết quả cảm quan xác định tỷ lệ bổ sung acid ascorbic ..............................57
Bảng 3.8. Kết quả cảm quan xác định tỷ lệ acid citric ..................................................58
Bảng 3.9. Kết quả cảm quan xác định tỷ lệ hương mật ong..........................................59
Bảng 3.10. Kết quả cảm quan xác định tỷ lệ hương chanh ...........................................60
Bảng 3.11. Tỷ lệ phối chế các thành phần tạo trà hòa tan. ............................................60
Bảng 3.12. Kết quả đánh giá cảm quan và hoạt tính chống oxy hóa tổng của sản phẩm
trà hịa tan ......................................................................................................................63
Bảng 3.13. Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan của dịch chiết các chất sinh học từ

rong mơ ..........................................................................................................................63
Bảng 3.14. Kết quả sơ bộ tính tốn chi phí ngun vật liệu sử dụng trong sản xuất trà hòa tan .........64


DANH MỤC VIẾT TẮT
TAA

: Hoạt tính chống oxy hóa tổng

TCVN

: Tiêu chuẩn Việt Nam

NXB

: Nhà xuất bản


LỜI MỞ ĐẦU
Rong mơ là một loại rong có sản lượng lớn, có giá trị kinh tế cao và tìm thấy
khắp các bờ biển Việt Nam như vịnh bắc bộ, vịnh Nha Trang, vùng biển Ninh Thuận,
vùng biển Quảng Ngãi và Thừa Thiên Huế, ..v...v... Rong mơ được các nhà khoa học
coi là “nguồn dược liệu” có giá trị cao do có chứa nhiều hoạt chất sinh học như hoạt
tính chống oxy hóa, hoạt tính chống đơng máu, hoạt tính chống ung thư,…. rất quý đối
với sức khỏe con người.
Hiện có nhiều phương pháp thu nhận các chất có hoạt tính sinh học từ rong mơ
và tất cả các phương pháp chủ yếu tập trung vào nghiền nhỏ nguyên liệu và chiết rút
một chất đơn như fucoidan hay alginate hay laminaran hay phlorotannin theo kỹ thuật
chiết thông thường ở điều kiện thích hợp của các chất dẫn tới bã rong loại bỏ thường
chứa các chất còn lại dẫn tới lãng phí nguồn tài nguyên. Mặc khác đa số các chất sinh

học nằm trong cấu trúc tế bào rong nên quá trình chiết rút hạn chế. Hiện tại có một số
nghiên cứu của PGS. TS Vũ Ngọc Bội,ThS Nguyễn Thị Mỹ Trang và Công sự, một số
nghiên cứu của sinh viên của các thầy cô giáo trên hướng dẫn, nghiên cứu chiết rút các
chất từ rong mơ theo hướng sử dụng các enzyme thuộc nhóm polysaccharase xử lý
rong trước khi chiết rút các chất có hoạt tính sinh học. Kết quả nghiên cứu cho thấy
việc sử dụng enzyme sẽ giúp cho hiệu suất chiết rút các chất từ rong cao hơn. Kết quả
nghiên cứu còn cho thấy từ các chất chiết rút từ rong nếu được sấy khơ có thể dùng sản
xuất trà hịa tan từ rong mơ. Chính vì thế, em được Khoa Công nghệ Thực phẩm cho
giao cho thực hiện đồ án “Nghiên cứu hoàn thiện kỹ thuật sản xuất trà hòa tan từ rong
mơ’
Mục tiêu của Đồ án: đánh giá sản xuất trà hòa tan từ bột sấy khơ được tạo thành
từ dịch chiết rút các chất có trong rong mơ theo phương pháp xử lý rong bằng enzyme
polysaccharase.
Nội dung của đồ án:
1) Thu nhận dịch chiết và nghiên cứu sấy phun dịch chiết thu nhận từ rong mơ
bằng kỹ thuật enzyme.
2) Nghiên cứu xác định tỷ lệ phối trộn các chất tạo bột trà hòa tan.
3) Đề xuất quy trình sản xuất trà hịa tan từ rong mơ và sơ bộ tính chi phí nguyên
vật liệu.
1


Do thời gian nghiên cứu có hạn nên đồ án này sẽ có những hạn chế nhất định.
Em rất mong được nghe sự góp ý của q thầy cơ và bạn bè đồng nghiệp để nghiên
cứu thêm hoàn thiện. Em xin chân thành cảm ơn.
Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
Ý nghĩa khoa học
- Kết quả nghiên cứu của đồ án chứng minh hồn tồn có thể sử dụng bột sấy
phun từ chế phẩm chiết rút các chất sinh học trong rong mơ theo kỹ thuật sử dụng
enzyme viscozyme để xử lý rong trước khi chiết rút.

- Các số liệu trong đề tài nghiên cứu có thể dùng làm tài liệu tham khảo cho
những ai quan tâm đến lĩnh vực nghiên cứu này.
Ý nghĩa thực tiễn
Đề tài góp phần đa dạng hóa các sản phẩm từ rong mơ, nên nếu được đầu tư phát
triển sản phẩm sẽ góp phần tạo đầu ra, nâng cao giá trị cho mơ Việt Nam.
Do bước đầu tiếp cận với nghiên cứu khoa học, điều kiện thời gian, kinh phí
cũng như kiến thức có hạn nên đề tài khơng thể tránh khỏi những thiếu sót. Tơi rất
mong nhận được sự góp ý từ thầy cô và bạn bè để bài báo cáo của tơi được hồn thiện
hơn.

2


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ RONG BIỂN
Rong biển hay còn gọi là tảo bẹ là một thuật ngữ thơng dụng và thiếu một định
nghĩa chính thức chỉ những lồi sinh vật sinh sống ở biển. Chúng có thể là đơn bào
hoặc đa bào sống quần thể, có kích thước hiển vi và có thể dài hàng chục mét. Một loại
rong biển có thể thuộc một trong một số nhóm tảo đa bào khơng có tổ tiên chung như:
Tảo đỏ, tảo lục và tảo nâu. Rong biển có thể số ở cả hai môi trường nước mặn và nước
lợ. Chúng mọc trên các rạn san hô hoặc trên các vách đá, hoặc có thể mọc dưới tầng
nước sâu có điều kiện ánh sáng mặt trời chiếu tới để quang hợp.
Rong biển đã dần trở nên phổ biến ở nhiều nước trên thế giới. Rong biển là thức
ăn rất giàu dưỡng chất. Trong các phương pháp dưỡng sinh của nhiều dân tộc trên thế
giới, rong biển được coi là thức ăn tạo sự dẻo dai, khỏe mạnh về thể chất và tinh thần
của con người. Rong biển là một loài thực vật biển quý giá được dùng để làm nguyên
liệu chế biến tạo thành các sản phẩm có giá trị cao về công nghiệp, sức khỏe và kinh
tế. Rong biển đã được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu, theo nhiều nghiên cứu từ
Nhật Bản thì trong rong biển chứa hàm lượng iot khá cao, trong đó hàm lượng iot cao
nhất được tìm thấy trên lồi rong biển màu nâu, sau đó là tảo bẹ khơ và tảo thạch y

khơ, thấp nhất là loài rong biển đỏ và rong biển xanh, khoảng 100 – 300ppm trong
rong biển khô. Mặc dù vậy, rong biển xanh khơ vẫn có hàm lượng iot cao hơn so với
các loài cây trồng trên đất liền.
Rong biển có tên khoa học là Marine – alage hoặc là seaweed. Có thể có hình
dạng là hình sợi, hình cầu, hình phiến hoặc có hình thù đặc biệt. Rong biển khô rất
giàu chất bột đường, chất xơ, đạm và khoáng chất. Trong rong biển hàm lượng sinh tố
A cao gấp 2 – 3 lần so với cà rốt, hàm lượng canxi cao gấp 3 lần so với sữa bò, vitamin
B2 cao hơn gấp 4 lần trong trứng. Trong đó yếu tố khoáng chất iot được nhiều người
quan tâm hơn cả bởi iot là khoáng chất cần thiết cho cơ thể. Nó ảnh hưởng đến chức
năng tuyến giáp giúp quyết định trí thơng minh của con người.
Việc tiêu thụ sản phẩm từ rong biển đã trải qua thời kì lịch sử lâu dài. Tại Nhật
Bản đã sử dụng rong biển từ hơn 10 nghìn năm trước. Ở nền văn hố Trung Quốc cổ
đại, rong biển được coi là đặc sản được dùng trong các món ăn của triều đình và hoàng
3


tộc, khách của hoàng thân mới được thưởng thức. Dù rong biển được coi là món ăn
đặc trưng của châu Á nhưng trên thực tế các quốc gia có đường biển trên thế giới và
các nước Nam Mỹ ven biển… cũng đã sử dụng rong biển từ rất lâu đời. Rong biển
cũng đã được sử dụng trong bữa ăn của con người từ thời tiền sử. Và sau đó trở nên
phổ biến trên các quốc gia như Nhật Bản hay Hàn Quốc. Theo các tư liệu lịch sử thì
rong biển được đa dạng hóa vào thời Nara của Nhật Bản. Người Nhật sử dụng chủ yếu
ba loại rong biển là rong dạng sợi, rong dạng miếng dẹt và rong dạng khối thạch trong
suốt. Từ lâu, rong biển gắn liền với lịch sử của nước Nhật, người Nhật đã dùng rong
biển trong các món ăn. Khi nó cịn được khai thác với số lượng ít, rong biển trở thành
món q xa xỉ sau những chuyến đi biển của người Nhật. Sau này, khi cải cách được
cách đi biển người ta đã khai thác được nhiều hơn và rong biển trở nên phổ biến hơn.
1.1.1. Sản lượng rong biển trên thế giới
Rong biển (Marine Algae) có vai trị quan trọng trong nguồn lợi sinh vật biển,
ngày càng được con người khai thác, nuôi trồng và sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực

thực phẩm, công nghệ, y học,... Mức sản xuất hàng năm trên thế giới xấp xỉ 4 triệu
rong tươi. Khoảng 80% của sản lượng này được sản xuất từ các nước châu Á Thái
Bình Dương. Các nước sản xuất nhiều nhất hiện nay là Trung Quốc, Nhật Bản,
Philippine,…
Ở Pháp có khoảng 600.000 tấn và ở Anh có khoảng 200.000 tấn rong đỏ thuộc
chi Maerl, ít hơn đó là Chile có khoảng 75.000 tấn gồm có các chi Graccilaria,
Gigatina, Gelidium. Ở Nhật Bản có khoảng 65.000 tấn bao gồm các chi Gelidium và
Porphyra, trong đó khoẳng 60.000 tấn là do ni trồng. Tại Hàn Quốc cũng có sản
lượng tương đương.
Lồi rong lục sinh sản và phát triển chủ yếu ở Nhật Bản với sản lượng 4.000 tấn
khơ trong đó có khoảng 2.500 tấn là ni trồng. Và có khoảng 1.000 tấn tại Hàn Quốc
và 800 tấn tại Philippines, tại đây gần như tồn bộ là ni trồng.
1.1.2. Sản lượng rong biển ở Việt Nam
Với bờ biển dài 3.260 km và diện tích mặt nước khoảng 1 triệu km2, Việt Nam có
tiềm năng để phát triển ngành rong biển, đặc biệt là khu vực miền Trung có bờ biển đá
và dải biến thiên nhiệt độ hẹp, có nguồn lợi rong biển rất đa dạng và phong phú. Theo
các kết quả nghiên cứu gần đây ở nước ta có khoảng 794 lồi rong biển, phân bố ở
vùng biển miền Bắc 310 loài (các nghiên cứu từ Quảng Bình trở ra), miền Nam 484
4


loài (các nghiên cứu từ Đà Nẵng trở vào), 156 lồi tìm thấy ở cả hai miền (Nguyễn
Hữu Dinh, 1998). Tại Việt Nam đã xác định được 800 loài rong biển thuộc 4 ngành,
trong đó, ngành rong đỏ chiếm hơn 400 loại, ngành rong lục chiếm 180 loại, ngành
rong nâu hơn 140 loại và ngành rong lam gần 100 loại. [1]
1.1.3. Phân loại rong biển
Dựa vào thành phần sắc tố, cấu tạo, đặc điểm hình thái sinh sản mà rong biển
được chia thành 9 ngành [2] [8]:
1. Ngành rong lục (Chlorophyta)
2. Ngành rong trần (Englenophyta)

3. Ngành rong giáp (Pyrophyta)
4. Ngành Rong Khuê (Bacillareonphyta)
5. Ngành Rong Kim (Chrysophyta)
6. Ngành Rong Vàng (Xantophyta)
7. Ngành Rong Nâu (Phacophyta)
8. Ngành Rong Đỏ (Rhodophyta)
9. Ngành Rong Lam (Cyanophyta)
1.1.4. Vai trò của rong biển
1.1.4.1. Đối với tự nhiên
+ Lợi ích
- Rong biển là bộ phận quan trọng của thế giới tự nhiên, vì nó chính là tác nhân
chính hấp thụ CO2 và thải O2 trong thuỷ vực. Trong một năm, lượng chất hữu cơ được
tổng hợp từ tảo biển là 13,5.1010 tấn, thực vật ở cạn tổng hợp được 1,9.1010 tấn.
- Rong biển hấp thụ chất dinh dưỡng trên toàn bộ bề mặt cơ thể chúng, do đó nó
có khả năng làm sạch mơi trường thuỷ vực nơi nó sinh sống.
- Rong biển khơng những là thức ăn cho các động vật thuỷ sinh mà còn là nơi cư
ngụ của rất nhiều sinh vật nhỏ khác.
- Rong biển phân bố ở các vùng thềm lục địa sẽ giúp thềm lục địa khơng bị bào
mịn, tàn phá bởi sóng gió.[2]
+ Tác hại
- Trên đường giao thơng biển, sự phát triển mạnh mẽ của rong biển sẽ cản trở sự
lưu thông của thuyền bè. Vào mùa tàn lụi rong biển, môi trường dễ bị ô nhiễm bởi một
lượng lớn rong chết đi.[2]
5


- Một vài loài rong thuộc các chi như Ectocarpus, Chaetomorpha, Polysiphonia,
Ceranium có khả năng tiết độc tố (caulerpa toxifolia) gây chết các sinh vật phân bố
trong thuỷ vực.
- Trong các quốc gia Châu Âu, Sargassum Muticum là một loại rong biển màu

nâu tăng trưởng của nó trên bề mặt của các nước có thể gây cản trở giao thơng thuyền
và bơi lội, nó cũng có thể hiện xuống thâm nhập ánh sáng cho cộng đồng dưới nước.
Việc giảm ánh sáng và khơng gian trên đáy biển có thể dẫn đến giảm địa hố trong các
lồi bản địa như Saccharina Latifolia, Elongate Himanthalia,…thảm cỏ lớn mà vỡ ra
vào cuối mùa hè có thể tích luỹ trên bờ để tạo thành những khối dày đặc từ từ mục nát
cỏ dại.[2]
1.1.4.2. Đối với con người
Rong biển là nguyên liệu ngày càng được nhiều người quan tâm và sử dụng,
rong biển có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: y học, thực phẩm, cơng nghiệm,
nơng nghiệp,…
+ Trong cơng nghiệp
-

Một lượng rất ít của alginate có thể được sử dụng để thay thế một số lượng lớn

tinh bột trong quay sợi. Nó có thể cải thiện độ sáng và độ dai của các sợi vải.[3]
-

Sử dụng như chất làm dày của thuốc nhuộm, các alginate sẽ khơng gây ra bất

kỳ phản ứng hóa học khi nhuộm. Bằng cách này, sẽ dễ dàng hơn để tn thủ các kích
thước in.[3]
+ Trong cơng nghệ thực phẩm[3]
Rong biển được xếp vào loại thực phẩm chức năng ngày càng được sử dụng
rộng rãi trên thế giới.
Rong biển có nhiều thành phần dinh dưỡng tốt cho cơ thể và giá trị dinh dưỡng
cao hơn rất nhiều các thực phẩm cây trồng trên đất liền.
Carrageenan đóng vai trị là một phụ phẩm để tạo đơng tụ, tạo tính mềm dẻo,
đồng nhất cho sản phẩm và làm cho điểm nóng chảy thấp hơn. Carrageenan được dùng
trong các món ăn như hạnh nhân, các món ăn có thạch, nước uống…. Carrageenan còn

được bổ sung vào bia, rượu, dấm làm tăng độ trong. Trong sản xuất bánh mì, bánh
bơng lan,… carrageenan cịn tạo cho sản phẩm có cấu trúc mềm xốp.

6


Như chất phụ gia trong bánh mì, alginate có thể tăng khối lượng và làm xốp sản
phẩm, và không dễ dàng bị khơ. Sử dụng nó trong sản xuất mì khơ, nó sẽ tăng cường
độ dai của mì và tăng khối lượng của sản phẩm.[3]
Trong sản xuất sô cô la và các chất có độ ngọt cao, khi alginate thích hợp được
thêm vào, nó có thể làm tăng nhiệt độ nóng chảy của sản phẩm, nâng cao độ bền của
nó và làm cho nó khơng dính.
Áp dụng alginate trong những thức uống hòa tan, những đồ uống sẽ được cải
thiện rõ ràng nhờ hệ thống treo . Nó sẽ khơng kết tủa mặc dù được lưu trữ trong một
thời gian dài.
Nếu trước khi làm lạnh trái cây, cá, thịt và các thực phẩm khác được phủ phim
alginate, nó sẽ ngăn cản vi khuẩn xâm nhập và hàm lượng nước trong sản phẩm có thể
được lưu giữ trong khoảng thời gian lâu hơn.[3]
Tại viện nghiên cứu và Ứng dụng Nha Trang đã chứng minh rong biển là một tài
nguyên có thể sản xuất ra cồn. Việc sản xuất cồn từ rong biển đạt năng xuất cao hơn
gấp 5 lần so với sản xuất cồn từ ngô và gấp 2 lần từ mía đường. Rong biển là một
ngun liệu có sẵn khơng u cầu phải địi hỏi diện tích canh tác.[1]


Trong y học
Rong biển là một loại nguyên liệu có sẵn và có trữ lượng lớn trên thế giới, có rất

nhiều lồi rong biển có dinh dưỡng và là một thực phẩm tốt cho sức khỏe con người.
Theo nghiên cứu đăng trên Thư viện y khoa quốc gia Mỹ cho thấy, fucus
fucoidan (rong nâu bladder wrack) giúp tăng miễn dịch, được cho là có khả năng góp

phần làm chậm sự phát triển của khối u thực tràng và ung thư vú. Ngoài ra, chúng góp
phần hỗ trợ chống viêm, giảm đau khớp, hỗ trợ giảm tác dụng phụ của hóa, xạ trị.[4]
Theo Savvytokyo, (trang tin tại Nhật Bản), rong biển không chỉ là nguyên liệu
làm nên các món mỹ thực nổi tiếng Nhật Bản, chúng cịn là vị thuốc có lợi cho sức
khỏe, góp phần hỗ trợ điều trị bệnh.[4]
Rong nâu tạo ra ít calo, với nhiều chất xơ, cao hơn nhiều loại rau củ khác. Chúng
hỗ trợ tiêu hóa, tạo nguồn thức ăn cho vi khuẩn ruột già, giúp cân bằng hệ vi sinh
đường ruột.
Trong y học người ta còn sử dụng algininate làm chất trị bệnh nhiễm xạ và sử
dụng làm chất ổn định trong công nghệ bào chế thuốc.[1]
7


Hiện nay Việt Nam đang nghiên cứu fucoidan, là một hoạt chất có tác dụng rất
lớn trong y học,có nhiều trong rong Nâu, có khả năng điều trị được nhiều bệnh như
kháng khuẩn, chống ung thư, kháng virus, trị huyết áp và giảm cholesterol,….
1.2. TỔNG QUAN VỀ RONG MƠ
1.2.1. Sản lượng và sự phân bố rong mơ ở Việt Nam
Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, bờ biển dài 3.260 km với hơn 4.000
hòn đảo lớn nhỏ. Ven biển, khí hậu ơn hịa có gần một ngàn lồi rong biển phân bố, đã
tìm thấy 700 lồi rong biển có kích thước lớn, trong đó họ rong mơ -Sargassaceae có
sản lượng tự nhiên cao nhất và thành phần lồi phong phú nhất. Họ rong mơ thuộc bộ
rong đuôi ngựa - Fucales, ngành rong nâu - Phaeophyceae. Chi rong mơ Sargassum là
một giống tảo lớn (Macroagae), phân bố rộng từ Bắc xuống Nam và các hải đảo, trữ
lượng tập trung cao tại vùng ven biển đặc biệt tại các tỉnh từ Quảng Nam đến Ninh
Thuận. Rong mơ mọc trên tất cả các bờ biển đá, đá vôi, san hô chết, bám vào đá cuội
trong khoảng từ mức triều thấp tới vài mét sâu. Rong có kích thước cá thể rất lớn, có
thể dài tới 6 - 8m, sinh lượng từ 7-12 kg rong tươi trên mỗi mét vuông, rong bám vào
đá nhờ đĩa bám hay hệ thống rễ giả, rễ bị phân nhánh. Thân rong có trục chính, trên
đỉnh phân thành các nhánh chính và các nhánh bên. Trên các nhánh có các cơ quan

dinh dưỡng gần giống như lá và các túi chứa khơng khí gọi là phao.[2]
Rong mơ Sargassum là một giống tảo lớn (Macroalgae) thuộc họ rong mơ
Sargassaceae sống trơi nổi trong nước. Thân cây có dạng trụ gần trịn, màu từ xanh ơ
liu đến nâu, có khi mọc dài đến một vài mét bao gồm một chân bám, một bộ cuống dài
phân nhánh và bộ lá mang theo các túi sinh dục (noãn, phấn). Nơi một số lồi mọc ra
nhiều túi khí hình cầu giúp cây đứng thẳng nhờ đó bộ lá dễ dàng quang hợp. Nơi một
số lồi khác có thân khá nhám để bấu vào nhau nhằm giữ cho cây khỏi bị cuốn trôi nơi
dịng chảy mạnh. Trong điều kiện tự nhiên các lồi rong mơ phát triển dưới mực thủy
triều, chân bám vào các nền đá gần bờ, vào các rạn san hô hay các bãi đá cuội. Nhưng
khi bị sóng cuốn lên mặt nước chúng vẫn tiếp tục sống, sinh sản vô tính, và rồi trơi dạt
vào bờ.[2]
Ở nước ta, số lồi rong mơ nơi vùng biển phía Bắc nhiều hơn, bao gồm các loài
quen thuộc như rong mơ sừng dài Sargassum Sliquarum, rong mơ mảnh S. grucillium,
rong mơ tro S. glaucescens, rong mơ thỏi gai S. cinereum, rong mơ chổi S. virgatum và
rong mơ lá dài S. augustifolium. Nhưng trữ lượng rong mơ lại lớn hơn nhiều lần nơi
8


các vùng bờ miền Trung, miền Nam và nơi vùng hải đảo. Đặc biệt chúng phát triển rất
mạnh với mật độ cá thể cao ở Hòn Chồng và Bãi Tiên thuộc tỉnh Khánh Hòa, và ở Sơn
Hải, Cà Ná, Mỹ Tân thuộc tỉnh Ninh Thuận với hai lồi chính là S. polycystum và S.
kjillmanianum tức loài S. muticum đang được nhiều nước ni trồng khai thác kinh tế.
Riêng nhóm rong mơ có địa bàn phân bố rộng từ Bắc xuống Nam và ra các hải
đảo, tập trung nhiều nhất nơi vùng bờ biển của thành phố Đà Nẵng và các tỉnh Quảng
Nam, Bình Định, Khánh Hịa, Ninh Thuận. Năng suất ở các vùng tập trung đó có khi
lên đến 7 kg cho mỗi mét vng mặt nước, bình qn trên dưới 5,5kg/m2, tạo nên
nguồn nguyên liệu bền vững cho các kế hoạch khai thác chế biến và cũng điểm chỉ
những môi trường nuôi trồng thuận lợi.
Biển Ninh Thuận được trải dài hơn 105 km, diện tích vùng biển nội thủy 1.800
km2, vùng lãnh hải rộng 18.000 km2, vùng đặc quyền kinh tế 24.000 km2. Theo kết quả

điều tra trước đây của Viện Hải Dương học Nha Trang về nguồn lợi thủy sản thì vùng
biển Ninh Thuận có 188 lồi rong biển. Trong đó chỉ rong mơ – Sargassum khoảng 18
lồi, có trữ lượng lớn nhất. Các lồi phổ biến ở Ninh Thuận như rong lá mơ (S.
oligocystum), rong mơ nhiều phao (S. polysystum), rong lá mơ (S. mcclurei), rong mơ
lá dày (S. crassifolium), rong mơ phao nhỏ (S. microcystum), rong mơ bìa đơi (S.
duplicatum), rong lá mơ (S. denticarpum), … Mùa vụ khai thác rong mơ tự nhiên ở
Ninh Thuận chủ yếu từ tháng 2 đến tháng 5 hàng năm, trữ lượng ước tính hơn 6.000
tấn tươi.[2]
1.2.2. Thành phần hóa học của rong mơ
 Sắc tố
Sắc tố có trong rong mơ là diệp lục tố (chlorophyl), sắc tố màu nâu
(fucoxanthin), sắc tố đỏ (caroten). Còn tùy theo các tỷ lệ các loại sắc tố mà rong có
màu sắc khác nhau, nhìn chung rong nâu có sắc tố khá bền.
 Gluxit

+

Monosaccharide: đường mannitol là một monosaccharide quan trọng

của rong nâu được Stenhouds phát hiện và năm 1884 và vào năm 1913 được Kylin
chứng minh thêm. Monosaccharide dễ tan trong nước, và tan được trong alcol, có vị
ngọt.
+

Polysaccharide bao gồm những hợp chất sau:
9


-

Alginate: là một polysaccharide là một thành phần chủ yếu tạo nên tầng phía

ngồi của màng tế bào rong nâu. Hàm lượng alginate có trong các loại rong nâu tươi
khoảng 2-4% và 13-15% so với rong khô. Hàm lượng này tùy thuộc vào từng lồi rong
và vị trí địa lý mơi trường mà rong sinh sống. Các lồi rong nâu ở vùng biển miền
Trung Việt Nam có hàm lượng này là cao nhất, dao động từ 12,3-35,9%.
-

Fucoidan: Fucoidan có tính chất gần giống với alginate. Là sulfate

polysaccharide dị hợp. hàm lượng có trong rong khơ khoảng 8 – 10%.
-

Cellulose: là thành phần tạo nên vỏ cây rong.

+

Protein: tuy trong rong nâu hàm lượng protein khơng cao nhưng khá hồn hảo có

thể sử dụng làm thực phẩm, chiếm khoảng 9 – 23% so với trọng lượng khơ tùy lồi.
+

Chất khống: Hàm lượng các nguyên tố khoáng trong rong mơ thướng lớn hơn

nước biển. chứa nhiều ngun tố khống vi lượng có giá trị cao đặc biệt là iod.
Tổng lượng khoáng thay đổi rất lớn tùy theo lồi. . Hàm lượng khống dao động từ
21,08-42,43% phụ thuộc vào loài, mùa vụ và thời kỳ sinh trưởng.
1.2.3. Giới thiệu về loài rong mơ Sargassum Oligocystum
Thuộc ngành: Ochrophyta
Lớp: Phaeophyceae

Bộ: Fucales
Họ: Sargassaceae
Chi: Sargassum
Loài: Sargassum oligocystum
Rong mơ Sargassum Oligocystum có chiều dài khoảng 40 – 60 cm. Đĩa bám rộng
khoảng 1 cm. Thường mọc liên kết với 2 – 3 đĩa bám chung. Đĩa bám có xẻ thuỳ
nhưng khơng sâu. Trục chính có dạng hình trụ ngắn 0,2 – 0,5 cm. Nhánh chính có
dạng hình trụ khơng có gai, to khoảng 0,4 – 0,7 cm, các nhánh bên mọc các nhánh
khoảng 1 – 3 cm, dài 5 – 10 cm, là có dạng hơi dài và dai chắc có hình bầu dục kéo dài
mép lá có răng cưa nhọn. Gân giữa khơng rõ, cuống là có dạng ngắn. Phao nhiều, hình
elip và to khoảng 0,3 – 0,4 cm thường nằm trong 1 lá hình dạng rất biến thiên. Khi
rong mơ còn non hoặc ở phần gốc phao có cánh bao quanh, hình dạng giống như lá.
Sargassum oligocystum thích nghi rộng với các dạng vật bám và điều kiện mơi trường
khác nhau. Chúng có thể mọc trên các bãi san hô hoặc trên các vách đá bằng phẳng.
10


Chu kỳ sống của loài rong mơ này là một năm kể từ khi bắt đầu mọc có xu hướng tăng
trưởng rất chậm về chiều dài và giai đoạn này tương ứng với việc rong đã phát triển
xong giai đoạn trục chính. Từ tháng 1, các nhánh chính của rong phát triển nhanh về
chiều dài và sẽ đạt kích thước tối đa vào tháng 4, giai đoạn này tương ứng với việc
rong phát triển nhanh chóng các nhánh thứ cấp. Sau khi đạt kích thước tối đa rong sẽ
dần lụi tàn vào tháng sau đó.
 Đặc điểm của lồi rong mơ Sargassum Oligocystum
Rong mơ Sargassum Oligocystum thuộc ngành rong Nâu, thuộc họ rong Mỡ
Sargassaceae, sống trôi nổi trong nước.
Rong mơ Sargassum Oligocystum là một loài tảo lớn, mọc thành bụi, gồm có vài
trục chính quanh nhánh, các nhánh mang phiến có dạng lá, phiến có răng mịn giống
như lá mơ, vì vậy hay gọi là rong lá mơ hay cịn gọi bằng cách khác là rong mơ. Lồi
rong này có màu xanh oli hoặc màu nâu, màu sắc khác nhau do phụ thuộc vào thành

phần của các loại sắc tố có trong rong. Thân rong có dạng hình trụ hơi trịn, thân ngắn
hoặc dài cịn phụ thuộc vào lồi và điều kiện phát triển của rong, thường thì rong dài
khoảng 5-6 m. Lá của rong mơ có dạng hình bầu dài hay dạng kim lớn, dài khoảng 3-6
cm và rộng khoảng 3-8mm, có răng cưa hoặc có gân giữa hoặc nếp nhẵn. Các túi sinh
dục nằm trên toàn bộ lá.
1.3. TỔNG QUAN VỀ ENZYME
 Giới thiệu về enzyme viscozyme
Viscoenzyme L được sử dụng trong đề tài là sản phẩm của hãng Novozyme (Đan
Mạch), bao gồm các enzyme hoạt đông: cellulase, hemicellulase, xylanase.
Đặc tính của sản phẩm Viscozyme:
• Màu sắc: nâu
• Trạng thái vật lý: lỏng
• Chất bảo quản: kali sorbat
Viscozyme là sản phẩm từ chủng nấm mốc Aspergillus aculeatus. Viscozyme
chứa các carbohydrase cso thể làm phân hủy cellulose và hemicellulose, thành phần
chủ yếu của thành tế bào thực vật, nơi ngăn ngừa mất nước và duy trì tính tồn vẹn của
tế bào trong thành tế bào, do đó giúp làm tăng khả năng chiết các chất bên trong tế
bào.
11


+ Cellulase
Cellulase (phiên âm kiểu cũ: Xenlulaza) là một trong số một số enzyme được sản
xuất chủ yếu bởi nấm, vi khuẩn và các động vật nguyên sinh xúc tác quá trình phân
giải cellulo, phân giải cellulose và một số polysaccharide liên quan. Tên này cũng có
thể sử dụng để chỉ bất kỳ hỗn hợp hoặc phức hợp tự nhiên nào gồm các enzym khác
nhau, hoạt động theo dây chuyền hoặc cùng lúc để phân hủy vật liệu cellulose.
Cellulase có thể "phá vỡ" phân tử cellulose thành các monosaccharide ("đường
đơn") như beta-glucose, hoặc thành các polysaccharide ngắn hơn và oligosaccharide.
Sự phân hủy cellulose có tầm quan trọng đáng kể về kinh tế, bởi vì nó giúp biến thành

phần chính của thực vật thành sản phẩm để tiêu thụ và sử dụng trong các phản ứng hóa
học. Nếu đi cụ thể hơn thì phản ứng liên quan đến sự thủy phân của các liên kết 1,4beta-D-glycosidic trong cellulose, hemicellulose, lichenin và beta-D-glucan trong ngũ
cốc. Bởi vì các phân tử cellulose liên kết chặt chẽ với nhau, phân giải cellulose là
tương đối khó khăn so với sự phân hủy của các polysaccharide khác, chẳng hạn
như tinh bột.
+ Hemicellulase: chủ yếu là hemicellulose, có tác dụng phá vỡ các thành phần
của thành tế bào.
+ Xylanase
Là

một

trong

số các

loại

enzyme phân

hủy

polysacarit xylan tuyến

tính thành xyloza , do đó phá vỡ hemiaellulose , một trong những thành phần chính
của thành tế bào thực vật .
Như vậy, nó đóng một vai trị chính trong các vi sinh vật phát triển mạnh trên các
nguồn thực vật cho sự phân hủy chất thực vật thành các chất dinh dưỡng có thể sử
dụng. Xylanase được sản xuất bởi nấm, vi khuẩn, nấm men, tảo biển, động vật nguyên
sinh, ốc sên, động vật giáp xác, cơn trùng, hạt giống, v.v. (động vật có vú khơng sản

xuất xylanase). Tuy nhiên, nguồn thương mại chính của xylanase là nấm sợi.
Ngoài việc sử dụng trong ngành cơng nghiệp giấy và bột giấy , xylanase cịn
được sử dụng làm phụ gia thực phẩm cho gia cầm, trong bột mì để cải thiện xử lý bột
và chất lượng sản phẩm nướng [1] , để chiết xuất cà phê, dầu thực vật và tinh bột,
trong cải thiện tính chất dinh dưỡng của thức ăn ủ chua nông nghiệp và thức ăn ngũ
cốc, và kết hợp với pectinase và cellulase để làm rõ nước ép trái cây và khử mùi của
12


các nguồn chất xơ thực vật như lanh, cây gai, đay. Một số lượng lớn tài liệu khoa học
có sẵn về các tính năng chính của enzyme xylanase trong cơng nghệ sinh học, từ sàng
lọc trong các nguồn vi sinh vật đến phương pháp sản xuất, đặc tính hóa, tinh chế và
ứng dụng trong lĩnh vực thương mại.
1.4. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THIẾT BỊ SẤY PHUN
1.4.1. Cơ sở lý thuyết sấy phun[10]
Phương pháp sấy phun này là một phương pháp sử dụng dịng khơng khí nóng để
sấy các dung dịch, huyền phù, keo phân tán nhằm tạo ra sản phẩm có dạng bột, tương
đương với việc sẽ tách ẩm ra khỏi vật liệu nhằm làm tăng độ bền của sản phẩm và sẽ
bảo quản sản phẩm được lâu hơn. Công nghệ sấy phun là một trong những công nghệ
sấy cơng nghiệp do chính khả năng sấy một bậc ngun liệu từ dạng lỏng, huyền phù
sang dạng bột một cách khá đơn giản, dễ dàng kiểm soát được các tác nhân sấy như
nhiệt độ và sản phẩm đạt yêu cầu. Trong ngành cơng nghệ thực phẩm, sấy phun có thể
dùng để tách dịch bơ thành bột sữa, sản xuất cà phê hịa tan, các loại vitamin, và có để
dùng để sấy dịch thành bột,….
Sấy phun là một quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi nguyên vật liệu do tác động
của nhiệt độ. Trong quá trình sấy phun nước sẽ được tách ra khỏi vật liệu nhờ:
-

Sự chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt của vật liệu và môi

trường xung quanh.
-

Sự chênh lệch ẩm giữa bề mặt và bên trong vật liệu.
 Nguyên lý sấy phun:
Dịng khơng khí sẽ được đi qua bộ lọc và bộ gia nhiệt và được đưa vào một bộ

phận phối khơng khí nằm trên đỉnh thiết bị, dịng khí nóng sẽ được đưa vào buồng sấy
đều và theo dạng hình xốy trơn ốc. Hệ thống phân tán mịn của ngun liệu từ chất
lỏng hòa tan, huyền phù hoặc nhũ tương đã được cô đặc trước đến khi nồng độ chất
tan đạt khoảng 40% - 60% sẽ được đưa vào buồng sấy bằng máng nguyên liệu sau đó
đi qua bộ lọc và cuối cùng là bơm lên hệ thống phun sương nằm trên đỉnh của buồng
sấy, giai đoạn phun sương này sẽ chuyển nguyên liệu từ dạng chất lỏng trở thành dạng
các hạt sương cực nhỏ. Sau khi tiếp xúc với dịng khí nóng, lượng nước có trong
ngun liệu sẽ nhanh chóng bốc hơi, khi đó nguyên liệu sẽ chuyển từ dạng lỏng được
sấy khô thành phẩm trong thời gian cực ngắn. Thành phẩm sẽ được đáy của bộ phận
13


buồng sấy và bộ phận cyclone khí xốy đùn thành phẩm ra ngồi, phần khơng khí thừa
cịn lại sẽ được quạt gió hút và đẩy ra ngồi theo đường ống dẫn khí thải. Thời gian
mẫu nguyên liệu sấy tiếp xúc với nhiệt độ cao là ngắn nên ít gây ảnh hưởng đến hiệu
suất thu hồi và chất lượng của sản phẩm.
Theo ngun lý thì q trình sấy phun có một số điểm khác biệt so với các quá
trình sấy khác. Mẫu nguyên liệu được đưa vào sấy phun là dạng lỏng, cịn sản phẩm
sau q trình sấy phun thu được là dạng bột. Nói đúng hơn thì mẫu ngun liệu đưa
vào thiết bị sấy sẽ phân tán thành các hạt nhỏ li ti trong buồng sấy và sẽ được tiếp xúc
với tác nhân sấy. Như vậy, hơi nước sẽ bốc hơi nhanh hơn và các hạt sản phẩm được
tách ra khỏi các tác nhân sấy nhờ hệ thống thu hồi. Q trình sấy gồm có 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn 1: giai đoạn phân tán dòng nguyên liệu thành những hạt sương li ti.

+ Giai đoạn 2: giai đoạn này là giai đoạn trộn mẫu sấy vào khơng khí nóng, như
vậy khi đó sẽ xảy ra q trình bốc hơi nước có trong mẫu sấy.
+ Giai đoạn 3: giai đoạn thu hồi từ dịng khí thải.
Có nhiều phương pháp sấy tạo ra sản phẩm có dạng bột từ dịch chiết thực vật
như công nghệ sấy lạnh, sấy trục, sấy chân không thăng hoa,…. Mặc dù hầu hết các
công nghệ sấy đều yêu cầu về nồng độ chất khô trong dung dịch ban đầu cao để có thể
rút ngắn được thời gian sấy, tuy nhiên phương pháp sấy lạnh và phương pháp sấy trục
sản phẩm sẽ tiếp xúc trực tiếp với khơng khí vì vậy sẽ gây ảnh hưởng đến chất lượng
của sản phẩm như gây oxy hóa hoặc làm mất hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm.
Ngồi ra thời gian sấy lại dài nên cũng sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm như
làm giảm hoạt tính của sản phẩm. Cịn sấy thăng hoa là một q trình tách ẩm ra khỏi
vật liệu sấy bằng sự thăng hoa của hơi nước từ thể rắn sang hơi ở nhiệt độ và áp suất
thấp. Giai đoạn đầu quá trình sấy chấn khơng thăng hoa là q trình làm đơng dịch
chiết sau đó làm bay hơi nước ở nhiệt độ thấp, áp suất chân không thu được sản phẩm
ở dạng rắn và qua quá trình nghiền bột mới thu được sản phẩm ở dạng bột. Cơng nghệ
sấy thăng hoa có chi phí phải chi cho hệ thống tạo áp suất chân không và làm lạnh là
rất lớn, việc này làm cho chi phí sấy thăng hoa và giai đoạn cơ đặc dịch chiết tăng cao.
Ưu điểm của phương pháp sấy thăng hoa là sản phẩm sau khi thu hồi được sẽ có chất
lượng cao, giữ nguyên được màu sắc, cấu trúc, hương vị của sản phẩm, giữ được hoạt
tính sinh học, tổn thất về các chất trong sản phẩm là rất ít. Mặc dù vậy phương pháp
này lại có nhược điểm là chi phí, giá thành thiết bị cao, cần người có trình độ kỹ thuật
14