Nghiên cứu quy trình thu nhận dịch rong sụn thủy phân và ứng dụng vào sản xuất nước giải khát bổ sung mủ trôm và thạch dừa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH THU NHẬN DỊCH RONG SỤN
THỦY PHÂN VÀ ỨNG DỤNG VÀO SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI
KHÁT BỔ SUNG MỦ TRÔM VÀ THẠCH DỪA

Giáo viên hướng dẫn: TS PHAN THỊ KHÁNH VINH
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ BÍCH KIỀU
MSVS: 58132501

KHÁNH HỊA, 2020


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH THU NHẬN DỊCH RONG SỤN
THỦY PHÂN VÀ ỨNG DỤNG VÀO SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI
KHÁT BỔ SUNG MỦ TRÔM VÀ THẠCH DỪA

Giáo viên hướng dẫn: TS PHAN THỊ KHÁNH VINH
Sinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ BÍCH KIỀU

MSVS: 58132501

NHA TRANG, 2020


Turnitin

1 of 21

/>
Turnitin Báo cáo Độc sáng
Đã xử lý vào: 30-thg 8-2020 20:20 +07
ID: 1376272430
Đếm Chữ: 18770
Đã Nộp: 1

Tương đồng theo Nguồn

Chỉ số Tương đồng

bài đồ án in1 Bởi Thị Bích Kiều
Nguyễn

13%

Internet Sources: 13%
Ấn phẩm xuất bản: 1%
Bài của Học Sinh: N/A

1% match (Internet từ 17-thg 11-2013)

/>1% match (Internet từ 16-thg 3-2020)
/>1% match (Internet từ 09-thg 8-2020)
/>1% match (Internet từ 07-thg 7-2017)
/>1% match (Internet từ 30-thg 6-2015)
/>1% match (Internet từ 06-thg 9-2017)
/>1% match (Internet từ 16-thg 9-2013)
o/category/kho-chang-2/page/4
1% match (Internet từ 19-thg 9-2016)
/>1% match (Internet từ 13-thg 12-2017)
/>1% match (Internet từ 07-thg 12-2019)
/>1% match (Internet từ 31-thg 8-2019)
/>1% match (Internet từ 17-thg 7-2020)
/>1% match (Internet từ 12-thg 10-2014)
/>1% match (Internet từ 12-thg 4-2019)
/>1% match (Internet từ 20-thg 3-2019)

8/30/2020, 8:33 PM


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đây là đồ án do em thực hiện dưới sự hướng dẫn của cô Phan
Thị Khánh Vinh toàn bộ kết quả nghiên cứu được công bố trong nghiên cứu này là của
riêng em, các tài liệu tham khảo đều được trích dẫn nguồn gốc rõ ràng và các số liệu
trong đề tài nghiên cứu là hoàn toàn trung thực, hoàn toàn chưa từng được cơng bố
trong những đề tài nghiên cứu khác.
Khánh Hịa, ngày tháng 8, năm 2020
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Bích Kiều

i

LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian làm việc và thực hành tại phịng thí nghiệm của trường Đại học
Nha Trang đến nay em đã hồn thành chương trình đào tạo và luận văn tốt nghiệp đề
tài “Nghiên cứu quy trình thu nhận dịch rong sụn thủy phân và ứng dụng vào sản
xuất nước giải khát bổ sung mủ trôm và thạch dừa”. Em xin chân thành cảm ơn đến:
Ban giám hiệu nhà trường, Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Bộ môn Công Nghệ
Thực Phẩm, cùng tồn thể thầy cơ giáo.
Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn cô Phan Thị Khánh Vinh đã tận giúp đỡ và
hướng dẫn em trong thời gian hoàn thành đề tài tốt nghiệp. Đồng thời em cũng cảm ơn
các thầy cơ giáo tại phịng thí nghiệm và các bạn sinh viên khác đã giúp đỡ em trong
quá trình hồn thành đề tài tốt nghiệp tại phịng thí nghiệm.
Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, ba mẹ đã ln tạo mọi điều kiện tốt nhất để
em hồn thiện chương trình đào tạo cũng như đề tài tốt nghiệp.
Nha Trang, ngày…tháng…năm 2020
Sinh viên
Nguyễn Thị Bích Kiều

ii


MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................ii
MỤC LỤC ................................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC HÌNH .......................................................................................... vii
DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... ix
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN........................................................................................ 3

1.1. TỔNG QUAN VỀ RONG SỤN ............................................................................ 3
1.1.1. Giới thiệu[7] ..................................................................................................... 3
1.1.2. Đặc điểm hình thái của rong sụn[7][14] ............................................................ 4
1.1.3. Thành phần hóa học của rong sụn[13] ............................................................... 5
1.2. MỘT SỐ TÍNH CHẤT QUAN TRỌNG CỦA CARRAGEENAN [7] .................. 6
1.3. MỘT SỐ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT CARRAGEENAN [11] ....... 8
1.3.1. Quy trình sản xuất Carrageenan theo phương pháp xử lý rong bằng enzyme
Viscozyme L của tác giả Bùi Huy Chính [3] .............................................................. 9
1.3.2. Quy trình chiết rút Kappa-carrageenan từ rong sụn của tác giả PSG TS. Trần
Thị Luyến [5] ........................................................................................................... 11
1.3.3. Quy trình sản xuất Kappa-carrageenan từ rong sụn (Kappaphycus alvarejii) của
PGS - TS Trần Thị Luyến......................................................................................... 13
1.4. MỨC ĐỘ AN TOÀN CỦA CARRAGEENAN [15] ........................................... 14
1.5. TỔNG QUAN VỀ MỦ TRÔM [17] .................................................................... 14
1.5.1. Giới thiệu ........................................................................................................ 14
1.5.1.1. Nguồn gốc: ............................................................................................ 14
1.5.1.2. Đặc điểm hình thái................................................................................. 14
1.5.1.3. Đặc điểm sinh thái ................................................................................. 15
1.5.1.4. Giá trị dinh dưỡng của mủ trôm ............................................................. 15
iii


1.5.1.5. Giá trị và công dụng của mủ trôm .......................................................... 16
1.6. TỔNG QUAN VỀ MÍT ...................................................................................... 17
1.6.1. Giới thiệu ........................................................................................................ 17
1.6.2. Giá trị dinh dưỡng của mít [13] ....................................................................... 17
1.6.3. Cơng dụng của quả mít [18] ............................................................................ 18
1.7. TÌM HIỂU VỀ ĐỒ UỐNG ................................................................................. 18
1.7.1. Giới thiệu về đồ uống giải khát ....................................................................... 18
1.7.2. Phân loại đồ uống giải khát ............................................................................. 18

1.7.3. Tổng quan về phương pháp xác định thanh trùng ............................................ 19
1.7.3.1. Khái niệm và mục đích thanh trùng và tiệt trùng nhiệt[6] ...................... 19
1.7.3.2. Phương pháp thanh trùng[1] .................................................................. 19
1.7.4. Nguyên nhân gây hư hỏng thực phẩm [6] ........................................................ 21
1.7.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến chế độ thanh trùng. ................................................ 21
1.7.6. Các yếu tố ảnh hưởng tới thời gian truyền nhiệt vào tâm hộp .......................... 22
1.7.7. Hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật ........................................................................... 23
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................... 27
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ............................................................................. 27
2.1.1. Nguyên liệu chính ........................................................................................... 27
2.1.1.1. Rong sụn ............................................................................................... 27
2.1.1.2. Dịch mít phụ phẩm ................................................................................ 27
2.1.2. Nguyên liệu phụ và hóa chất ........................................................................... 27
2.1.3. Vật liệu bao bì................................................................................................. 27
2.1.4. Thiết bị………………………………………………………………………...27
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................... 28
2.2.1. Sơ đồ nghiên cứu chung .................................................................................. 28
2.2.2. Quy trình sản xuất nước giải khát bổ sung mủ trôm, thạch dừa dự kiến ........... 29
iv


2.2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm thủy phân rong sụn ..................................................... 31
2.2.4. Sơ đồ xác định tính chất hóa-lí của dịch mít .................................................... 32
2.2.4.1. Xác định độ pH của mít ......................................................................... 32
2.2.4.2. Xác định độ đường của dịch mít ............................................................ 33
2.2.5. Xác định độ trương nở của mủ trôm ................................................................ 33
2.2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định công thức phối trộn cho sản phẩm nước giải
khát bổ sung mủ trôm và thạch dừa .......................................................................... 34
2.2.6.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá một số sản phẩm nước giải khát có mặt
trên thị trường .................................................................................................... 34

2.2.6.2. Sơ đồ tỉ lệ pha lỗng dịch mít ................................................................ 35
2.2.6.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn dịch carrageenan và dịch
mít

36

2.2.6.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn giữa thạch dừa và mủ
trơm

37

2.2.6.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ thanh trùng .............................. 38
2.2.7.2. Xác định độ đường (Brix) ...................................................................... 41
2.2.7.3. Xác định độ nhớt của dịch carrageenan bằng máy đo độ nhớt Brookfield
2011

41

2.2.7.4. Xác định tỷ lệ trương nở của mủ trôm bằng phương pháp ngâm trương nở
41
2.2.7.5. Đánh giá cảm quan ................................................................................ 42
2.2.7.6. Đo nhiệt độ tâm thực phẩm .................................................................... 42
2.2.7.7. Xử lý số liệu thực nghiệm ...................................................................... 43
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................... 44
3.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT NỒNG ĐỘ PH CHO QUÁ TRÌNH THỦY PHÂN ....... 44
3.2. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH ĐỘ ĐƯỜNG VÀ PH CỦA DỊCH MÍT PHỤ PHẨM .... 46
3.3. KẾT QUẢ KHẢO SÁT SỰ TRƯƠNG NỞ CỦA MỦ TRÔM ............................ 46
v

3.4. KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÔNG ĐOẠN PHỐI TRỘN......................................... 47
3.4.1. Kết quả khảo sát một số sản phẩm có trên thị trường Việt Nam ...................... 47
3.4.2. Kết quả xác định tỉ lệ pha lỗng dịch mít ........................................................ 48
3.4.3. Kết quả xác định tỉ lệ phối trộn dịch carrageenan và dịch mít.......................... 49
3.5. KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ THANH TRÙNG ........................................... 52
3.5.1. Xác định pH của dịch trước khi thanh trùng .................................................... 52
3.5.2. Kết quả chế độ thanh trùng ............................................................................. 53
3.6. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH HỒN THIỆN ................................................................. 55
3.7. KẾT QUẢ XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM NƯỚC
GIẢI KHÁT BỔ SUNG MỦ TRÔM VÀ THẠCH DỪA ........................................... 58
3.8. CHỈ TIÊU HÓA – LÝ CỦA SẢN PHẨM ........................................................... 59
3.9. CHỈ TIÊU VI SINH VẬT CỦA SẢN PHẨM ..................................................... 59
3.10. SƠ BỘ TÍNH GIÁ THÀNH CHO SẢN PHẨM ............................................... 59
CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ................................................... 61
4.1. KẾT LUẬN ........................................................................................................ 61
4.2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN............................................................................................. 61
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 62
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 64

vi


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Rong sụn tươi ............................................................................................... 4
Hình 1.2. Rong sụn khơ ............................................................................................... 4
Hình 1.3. Sản xuất carrageenan theo phương pháp xử lý rong bằng enzyme Viscozyme
L ................................................................................................................................ 10
Hình 1.4. Sơ đồ chiết rút Kappa-carrageenan từ rong sụn của tác giả PGS.TS Trần Thị
Luyến ........................................................................................................................ 12
Hình 1.5. Quy trình sản xuất Kappa-carrageenan từ rong sụn (Kappaphycus alvarezii)

của PGS - TS Trần Thị Luyến.................................................................................... 13
Hình 1.6. Mủ trơm ..................................................................................................... 16
Hình 1.7. Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa nhiệt độ nồi, nhiệt độ tâm hộp thực phẩm
theo thời gian thanh trùng [14]......................................................................................22
Hình 1.8. Đồ thị biểu diễn hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật của sản phẩm nước giải khát
[4] .............................................................................................................................. 25
Hình

2.1.

Sơ

đồ

nghiên

cứu

chung

.................................................................................................................................. E
rror! Bookmark not defined.
Hình 2.2. Sơ đồ quy trình sản xuất nước giải khát bổ sung mủ trơm, thạch dừa ......... 29
Hình 2.3. Sơ đồ nghiên cứu thời gian thủy phân rong sụn .......................................... 31
Hình 2.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ pH ...................................................... 32
Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ Brix .................................................... 33
Hình 2.6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ trương nở của mủ trơm ....................... 34
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá một số sản phẩm nước giải khát có mặt trên
thị trường của Việt Nam ............................................................................................ 35
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tỉ lệ pha lỗng dịch mít .......................................... 36

Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn dịch carrageenan và dịch mít
.................................................................................................................................. 37
Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ phối trộn giữa thạch dừa và mủ trôm
.................................................................................................................................. 38
Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ thanh trùng ................................. 39
Hình 2.12. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định cơng thức thanh trùng ............................ 39
vii


Hình 3.1. Biểu đồ sự ảnh hưởng của thời gian đến sự trương nở của mủ trơm............ 47
Hình 3.2. Biểu đồ ảnh hưởng tỉ lệ phối trộn dịch carrageenan và dịch mít đến pH và độ
đường của hỗn hợp dịch............................................................................................. 50
Hình 3.3. Biểu đồ ảnh hưởng tỷ lệ phối trộn giữa mủ trôm với thạch dừa đến pH, độ
đường, độ nhớt của hỗn hợp dịch ............................................................................... 51
Hình 3.4. Biểu đồ ảnh hưởng công thức thanh trùng đến pH, độ đường, độ nhớt của
hỗn hợp dịch .............................................................................................................. 51
Hình 3.5. Biểu đồ ảnh hưởng công thức thanh trùng đến cảm quan của hỗn hợp dịch 52
Hình 3.6. Sơ đồ sản xuất hồn thiện ........................................................................... 53
Hình 3.7. Sản phẩm nước giải khát sau thanh trùng ................................................... 56

viii


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần chính của rong sụn[13] ............................................................. 5
Bảng 1.2. Hàm lượng các khống chất có trong rong sụn............................................. 5
Bảng 1.3. Hàm lượng các acid amin xác định được trong protein của rong sụn[8] ....... 6
Bảng 1.4. Thành phần dinh dưỡng trong 100g mủ trôm ............................................. 15
Bảng 1.5. Bảng giá trị dinh dưỡng của mít ................................................................. 17
Bảng 1.6. Thông số hiệu chuẩn FDA ......................................................................... 24

Bảng 1.7. Các thơng số đo được trong q trình thanh trùng [4] ................................ 25
Bảng 3.1. Ảnh hưởng pH đến thời gian thủy phân ..................................................... 44
Bảng 3.2. Ảnh hưởng pH đến độ nhớt của dịch thủy phân ......................................... 45
Bảng 3.3. Ảnh hưởng pH đến thể tích và khối lượng của dịch thủy phân ................... 45
Bảng 3.4. Kết quả xác định độ đường và pH của mít ................................................. 46
Bảng 3.5. Kết quả khảo sát một số sản phẩm có trên thị trường Việt Nam ................. 47
Bảng 3.6. Kết quả xác định tỉ lệ pha lỗng dịch mít ................................................... 49
Bảng 3.7. Nồng độ pH trong dịch .............................................................................. 52
Bảng 3.8. Kết quả xây dựng tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm nước giải khát bổ sung
mủ trơm và thạch dừa ................................................................................................ 58
Bảng 3.9. Chỉ tiêu hóa – lý của sản phẩm .................................................................. 59
Bảng 3.10. Tiêu chuẩn vi sinh của sản phẩm nước giải khát bổ sung ......................... 59
Bảng 3.11. Tính chi phí cho sản xuất ra 1000 lọ nước giải khát (loại 250ml) ............. 60

ix


LỜI MỞ ĐẦU
Với dải đất hình chữ S, đất nước Việt Nam chúng ta là vùng có khí hậu nhiệt đới
chính vì thế mà phong phú cả về rừng và biển. Với bờ biển dài gần 3200 km có một hệ
sinh thái biển vô cùng đa dạng với các loại thủy hải sản. Nhưng không chỉ đa dạng về
các loại thủy hải sản mà cịn có cả hệ thực vật biển phong phú. Trong đó những năm
gần đây rong là lồi được nhắc đến nhiều nhất vì nó vừa mang lại giá trị kinh tế và
đồng thời mang lại giá trị dinh dưỡng rất cao cho con người. Trong những loại rong
được trồng và nhập khẩu tại Việt Nam thì rong sụn (Kappaphycus alvarejii) được đánh
giá là có giá trị kinh tế cao và có khả năng thích nghi và phát triển ở vùng biển nước
ta. Chính nhờ thế mà các tỉnh ven biển như Bình Định, Phú Yên, Khánh Hịa, Ninh
Thuận… thì nghề trồng rong sụn đã phát triển trở thành một nghề của ngư dân nơi đây.
Xã hội càng ngày càng phát triển một cách mạnh mẽ chính vì thế kéo theo các
ngành cơng nghiệp thực phẩm nói chung và ngành nói giải khát nói riêng cũng đang

được phát triển một cách đa dạng về chủng loại mẫu mã khác nhau. Và các sản phẩm
nước giải khát đóng chai cũng từ đó mà phát triển một cách khơng ngừng, nhưng song
song ấy là các yêu cầu được đặt ra cho các dòng sản phẩm mới về chất lượng, mẫu mã
và đặc biệt trong thời tiết nắng nóng hiện nay đảm bảo giá trị dinh dưỡng cung cấp cho
người tiêu dùng.
Việt Nam vốn được thiên nhiên ưa đãi chính vì thế khơng chỉ có nguồn lợi từ
biển cả mà cịn có hệ cây trái nhiệt đới vơ cùng phong phú, nên bên cạnh đó hiện nay
ngành trái cây tươi cũng được xuất khẩu sang các nước ngày một nhiều. Nhưng mặt
trái của các sản phẩm trái cây tươi là thời gian bảo quản không được dài ngày. Để giải
quyết vấn đề ấy hiện này có nhiều sản phẩm sấy khơ đang được áp dụng. Trong q
trình sản xuất ra trái cây khơ thì một lượng dịch quả thốt ra nhiều trong các công
đoạn sơ chế. Lượng dịch này giá trị dinh dưỡng cao vì vậy để nâng cao giá trị này cần
nghiên cứu và phát triển.
Bởi vậy, với ý tưởng muốn sản xuất một loại nước giải khát vừa mang giá trị
kinh tế cao vừa giải quyết được phụ phẩm có tiềm năng này, em đã chọn đề tài
“Nghiên cứu quy trình thu nhận dịch rong sụn thủy phân và ứng dụng vào sản xuất
nước giải khát bổ sung mủ trôm và thạch dừa”.


Mục tiêu đề tài:
1


Nghiên cứu khả năng ứng dụng dịch thủy phân từ rong sụn, dịch mít, mủ trơm,
thạch dừa trong sản xuất nước giải khát tạo ra sản phẩm mới.


Ý nghĩa khoa học:

Hồn thiện quy trình thu nhận dịch thủy phân từ rong sụn Kappaphycus Alvarejii

và tái sử dụng lại dịch mít giúp hạn chế công đoạn xử lý phụ phẩm sau sản xuất khơng
những thế cịn hạn chế việc ơ nhiễm môi trường và ứng dụng vào trong việc sản xuất
nước giải khát bổ sung mủ trôm và thạch dừa để tạo nên sản phẩm mới mang chất
lượng và giá trị dinh dưỡng cao làm phong phú thêm thị trường nước giải khát đóng
chai.


Ý nghĩa thực tiễn:

Mở rộng ứng dụng của dịch thủy phân từ rong sụn.
Tạo thêm một sản phẩm mới trên thị trường nước giải khát phục vụ người tiêu
dùng trong thời tiết mùa hè.
Tái sử dụng nguồn phụ phẩm mang giá trị dinh dưỡng.
Sau một thời gian làm việc tại phịng thí nghiệm thực hiện đề tài, đến nay em đã
hoàn thiện đề tài ở mức độ và kiến thức cho phép, nhưng với kinh nghiệm và năng lực
có hạn nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót. Rất mong nhận được sự giúp đỡ và góp ý
của các quý thầy cô và các bạn sinh viên để đề tài được tốt hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang, ngày…tháng…năm 2020
Sinh viên
Nguyễn Thị Bích Kiều

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. TỔNG QUAN VỀ RONG SỤN
Với chiều dài bờ biến gần 3200 km, khí hậu thuận lợi đã tạo cho nước ta một
tiềm năng to lớn để phát triển ngành Thủy Sản. Đặc biệt với một hệ sinh thái rong biển
đa dạng tồn tại và phát triển ở ven bờ thì đây là một nguồn tài nguyên phong phú để

phát triển ngành công nghiệp rong biển, một ngành có vị trí quan trọng trong ngành
kinh tế biển Việt Nam.
Cùng với các loại rong như rong nâu, rong câu chỉ vàng… thì hiện nay nguồn
rong sụn cũng đang được trồng phổ biến ở nước ta, đây là loại rong mới được đưa vào
trồng ở nước ta từ năm 1993. Các cơng trình nghiên cứu về sinh thái của rong sụn đã
khẳng định: rong sụn hồn tồn có khả năng sinh trưởng và phát triển tốt ở mặt nước
ven biển Việt Nam, trong các đầm, vịnh nhiều san hô, bãi ngang, ao, hồ lặng gió và
nhất là ở các tỉnh Nam Trung Bộ.
1.1.1. Giới thiệu[7]
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là rong sụn Kappaphycus alvarejii: loài rong
biển nhiệt đới gần đây mới được trồng thành công vào vùng biển nước ta. Rong sụn
thuộc ngành hồng tảo Rhodophyta, bộ Gigartinales, họ Solierlaceae, giống
Kappaphycus, loài Kappaphycus alvarejii.
Rong sụn là loài chỉ có thể tồn tại trong thời gian ngắn từ (5-7 ngày) và nếu kéo
dài thời gian hơn chỉ làm cho rong ngừng phát triển dẫn đến lụi tàn. Nó là loại ưa mặn
chỉ sinh trưởng và phát triển tốt ở vùng có độ mặn cao (28-31‰), ở độ mặn thấp (1820‰).
Sự lưu chuyển và trao đổi nước thường xuyên đóng vai trị vơ cùng quan trọng
cho sự phát triển của cây rong tránh các bệnh thường gặp khi điều kiện môi trường bất
lợi[14].

3


Hình 1.1. Rong sụn tươi
1.1.2. Đặc điểm hình thái của rong sụn[7][14]
Rong sụn là lồi rong nhập nội có đặc tính giịn, dễ gãy khi tươi. Rong sụn có
thân hình trụ trịn, đường kính thân chính có thể đạt tới 20 mm. Lồi rong này có tốc
độ phát triển rất nhanh trong những điều kiện thích hợp: từ một bụi trồng ban đầu có
trọng lượng khoảng 100 g sau 3 tháng có thể tăng trưởng thành bụi rong có trọng
lượng khoảng 14 – 16 kg, thời gian thu hoạch ngắn từ 2 – 2,5 tháng.

Hình 1.2. Rong sụn khơ

4


1.1.3. Thành phần hóa học của rong sụn[13]
Rong sụn sau khi thu hoạch được rửa bằng nước ngọt và đem đi phơi nắng đến
độ ẩm khoảng 20% đem phân tích thành phần hóa học thu được kết quả ở bảng 1.1
sau:
Bảng 1.1. Thành phần chính của rong sụn[13]
STT

Thành phần

Hàm lượng

Đơn vị tính

1

Carrageenan

40,07

%

2

Cellulose

4,04

%

3

Lipip

2,06

%

4

Protein

9,82

%

5

Tro tổng

42,88

%

Rong sụn có chứa lượng khống rất đáng kể nhưng khi được xử lý chế biến thành

thực phẩm thì hàm lượng khống cịn lại so với lúc chưa xử lý là 6/10 hay đạt khoảng
16% trọng lượng khô, như vậy hàm lượng khoáng bám ở lớp tế bào bên ngoài đã giảm
đi nhiều. Nhưng hàm lượng của các khống chất và vi lượng vẫn cịn rất cao như: Mg,
Ca, Cu, Zn,… kết quả thể hiện bảng 1.2.
Bảng 1.2. Hàm lượng các khống chất có trong rong sụn
STT

Thành phần

Hàm lượng

Đơn vị

1

Ca

762,5

ppm

2

Mg

2664,5

ppm

3

Zn

5,2

ppm

4

Mn

1,05

ppm

5

Li

0,82

ppm

5


6

Cu

0,98

ppm

7

Co

0,44

ppm

Trong rong sụn hàm lượng protein tổng đạt khoảng 9% trọng lượng chất khơ, có
thể nói là thấp so với các thành phẩm khác có trong rong cũng như so với các loại đậu
nhưng vẫn cao hơn một số loại rau quả khác. Tuy nhiên trong thành phần protein có
chứa 11 acid amin với hàm lượng khả năng cao trong đó có 5 loại acid amin khơng
thay thế. Do đó protein trong rong sụn có giá trị kinh tế khá cao, kết quả xác định bảng
1.3:
Bảng 1.3. Hàm lượng các acid amin xác định được trong protein của rong sụn[8]
STT

Acid amin

Hàm lượng

khơng thay thế

(%)

1

Leucin

0,08

2

Methionin

3

STT

Acid amin

Hàm lượng

thay thế

(%)

6

Alanin

0,14

0,07

7

Glutanin

0.28

Phenylalanin

0,023

8

Glycin

0,13

4

Valin

0,07

9

Prolin

0,23

5

Tryptophan

0,082

10

Serin

0,11

11

Tyrosin

0,88

1.2. MỘT SỐ TÍNH CHẤT QUAN TRỌNG CỦA CARRAGEENAN [7]


Tương tác giữa carrageenan với protein

Đây là một trong những tính chất quan trọng của carrageenan và cũng là đặc
trưng cho tất cả các chất tạo gel cũng như các chất không tạo gel là xuất hiện phản ứng
với protein.


Quá trình tạo gel của carrageenan

Sự hình thành gel có thể gây ra bởi nhiệt độ thấp hoặc thêm các cation với một
nồng độ nhất định và quá trình hình thành gel diễn ra rất phức tạp.
6



Tính tan của carrageenan

Carrageenan tan trong nước nhưng độ tan của nó phụ thuộc vào dạng, nhiệt độ,
pH, nồng độ của ion và các chất tan khác.


Tính chất của một polymer

Carrageenan là một polysaccharide mang điện âm, được hình thành do quá trình
đồng hợp. Carrageenan hút nước mạnh, sự hút nước kèm theo sự trương phồng đáng
kể tạo thành gel theo thời gian khi nó tiếp xúc với dung mơi, carrageenan là cao phân
tử có cực nên trương nở trong dung mơi có cực.


Tính thủy phân của carrageenan[2]

Carrageenan bị thủy phân tạo thành carrageenan oligosaccharide. Dung dịch
carrageenan ít bị phân hủy ở mơi trường có pH = 9, ở mơi trường có pH = 7 dung dịch
muối Natri Carrageenate bị thối hóa do phân tử carrageenan bị đứt liên kết 3,6 –
Anhydro Galactose.
Oligosaccharides còn gọi là Prebiotic hay chất xơ, là những đường đa
(carbohydarat) có cấu tạo là chuỗi 3-10 đơn vị đường đơn như: galacto, fructo,
gluco…có nhiều tác dụng trong cơ thể.

- Tăng sức đề kháng với các vi khuẩn gây bệnh đường ruột.
- Kích thích miễn dịch đường tiêu hóa.

- Tăng hấp thu Canxi và khống chất.
- Làm giảm cholesterol máu.
- Sự thay đổi và đáp ứng mức đường máu.
Poligeenan là một loại polymer polygalactan có độ nhớt thấp, trọng lượng phân
tử thấp, được sử dụng riêng trong các ứng dụng chẩn đốn lâm sàng.
Trong mơi trường pH thấp cùng với sự tác dụng của nhiệt độ thì sự thủy phân
xảy ra nhanh hơn.
 pH 1 và nhiệt độ 90℃ thì mất 6h để đưa trọng lượng của carrageenan về
10 – 20 kDa [16].
 pH 3 và nhiệt độ 500C thì mất 1,4h để giảm 25% trọng lượng nhưng với
nhiệt độ 900C thì chỉ mất 28 giây [12].
 pH 4 và nhiệt độ 500C thì mất 8h để giảm 25% trọng lượng nhưng với
nhiệt độ 900C thì mất 15 phút [12].
7


Trong môi trường acid yếu carrageenan chuyển thành carragenic acid ROSO3H.
Trong môi trường kiềm carrageenan bị khử bớt các gốc – SO3 - và hình thành
liên kết anhydro.
1.3. MỘT SỐ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT CARRAGEENAN [11]
Trên thế giới mỗi địa phương sử dụng một vài loại rong nhất định để sản xuất
carrageenan. Phụ thuộc vào những đặc điểm cấu tạo, thành phần của cây rong cũng
như điều kiện khí hậu tự nhiên và nhất là quy trình kỹ thuật, mỗi nhà sản xuất thường
có một quy trình sản xuất với các thông số kỹ thuật phù hợp. Chiều hướng chính của
cơng nghệ sản xuất carrageenan là dùng mọi biện pháp kĩ thuật như: hóa học, vật lý,
nhiệt học,… khác nhau để sản xuất carrageenan với năng suất cao. Tuy nhiên việc
nâng cao chất lượng, nâng cao độ tinh khiết của carrageenan vẫn là mục tiêu hàng đầu
của các nhà công nghệ.
Dưới đây là một số công nghệ được dùng để thủy phân rong sụn và rong gai.


Xử lý trong mơi trường nước nóng

Mơi trường nước nóng có tác dụng:
- Làm trương nở tế bào rong.
- Tách bớt một lượng chất màu, chất khống hịa tan.
- Làm yếu liên kết glucozide của màng cellulose và màng tế bào cây rong.


Xử lý trong môi trường kiềm

Thường dùng NaOH để xử lý rong trước khi nấu chiết vì NaOH có tác dụng:
- Thủy phân bào mòn màng cellulose và phá vỡ nhiều lớp tế bào sắc tố.
- Khử sắt trong rong sụn.
- Làm tăng sức đông của carrageenan.


Xử lý trong môi trường acid

Mơi trường acid có tác dụng sau:
- Thủy phân bào mòn màng cellulose của cây rong đồng thời làm suy giảm
liên kết màng tế bào chứa carrageenan, làm vỡ tế bào ngoại bì chứa đầy sắc
tố, loại sắc tố ra khỏi cây rong.
- Acid có tác dụng khử khống và các tạp chất khác.
- Mơi trường acid có những ưu điểm riêng song cũng cịn có những mặt hạn
chế như nó khơng loại bỏ được ion SO42-….


Xử lý bằng formandehyt
8

Formandehyt tương tác với protein phá vỡ cấu trúc hydratcacbon có trong cây
rong góp phần nâng cao chất lượng của cây rong, cố định các chất hữu cơ.


Xử lý bằng enzyme cellulase

Enzyme cellulase có tác dụng thủy phân bào mịn màng cellulose của thân rong,
làm vỡ tế bào ngoại bì chứa sắc tố và một số chất khác, giúp loại phần nào những tạp
chất này ra khỏi thân rong, tăng hiệu quả thu carrageenan.


Xử lý bằng enzyme Viscozyme L

-

Do enzyme Viscozyme L có tác dụng bào mịn thành tế bào của thân rong,
giúp cho quá trình chiết được triệt để và dễ dàng hơn.

-

Enzyme Viscozyme L cịn có tác dụng phá vỡ một phần lớn tế bào sắc tố và
một số chất khác, chính vì thế loại bỏ những tạp chất còn lại trong thân rong
để tăng năng suất và hiệu suất thu nhận carrageenan đồng thời màu sắc của
carrageenan sáng màu hơn.

1.3.1. Quy trình sản xuất Carrageenan theo phương pháp xử lý rong bằng
enzyme Viscozyme L của tác giả Bùi Huy Chính [3]

9


Rong sụn khô

Ngâm (1-2h )

Rửa

Xử lý enzyme

-

Tỷ lệ rong/nước: 20/1
Nồng độ enzyme 1%
Nhiệt độ xử lý 450C
pH = 4÷ 6

Rửa
-

Tỷ lệ nước nấu/
rong 50/1
T0C = 950C
Thời gian nấu
70 phút

Nấu chiết

Bã

Lọc nóng

KCL 0,3%

Bổ sung KCL

Để đơng, cắt sợi

Cấp đơng

Rã đơng

Phơi hoặc sấy

Carrageenan

Hình 1.3. Sản xuất carrageenan theo phương pháp xử lý rong bằng enzyme
Viscozyme L

10


1.3.2. Quy trình chiết rút Kappa-carrageenan từ rong sụn của tác giả PSG TS.
Trần Thị Luyến [5]
Trong quy trình này rong nguyên liệu được xử lý bằng kiềm trước khi nấu chiết.
 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 ngồi mơi trường

sẽ gây ơ nhiễm mơi trường.
Phơi khơ sẽ tạo điều kiện bụi bẩn bên ngoài ảnh hưởng đến sản phẩm. Bất tiện
trong khi sử dụng vì là dạng khô nên khi sử dụng sản phẩm phải ngâm trong thời gian
dài, nấu tan chảy hòa tan.
Với thời gian ngâm trong nhiệt độ phòng lâu dài làm cho vi sinh vật dễ phát triển
dẫn đến ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm và làm giảm năng suất của qui trình,
bên cạnh tạo điều kiện hịa tan phân đoạn polysaccharide mạch ngắn.

11


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 gần 20 lần rong kho

Lọc nóng

Tủa bằng KCL 1-1,5%

Rửa sạch KCL

Ép tách nước

Phơi khơ, xay nghiền

Carrageenan dạng bột
Hình 1.4. Sơ đồ chiết rút Kappa-carrageenan từ rong sụn của tác giả
PGS.TS Trần Thị Luyến

12


1.3.3. Quy trình sản xuất Kappa-carrageenan từ rong sụn (Kappaphycus alvarejii)
của PGS - TS Trần Thị Luyến

Rong nguyên liệu

Xử lý kiềm

Rửa sạch

Lọc (lấy dịch)

Nấu chiết

Để đông

Cô đặc

Cắt sợi

Làm nguội

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

Rửa
Cấp đông

Phơi khô
Để ráo nước

Rã đơng,
tách nước

Loại nước
(dùng cồn 900)

Phơi hoặc sấy khơ

Phơi khơ

Bao gói

Hình 1.5. Quy trình sản xuất Kappa-carrageenan từ rong sụn (Kappaphycus
alvarejii) của PGS - TS Trần Thị Luyến


Ưu điểm:

Carrageenan từ rong sụn đều được phơi khô hoặc sấy sau đấy đem đi bao gói do đó
quy trình tương đối đơn giản, dễ làm, thời gian thực hiện ngắn, chi phí đầu tư thấp, sản
xuất nhẹ, dễ vận chuyển.


Nhược điểm:

13