Nghiên cứu chiết tách, xác định thành phần của carrageenan từ rong sụn ở ninh thuận

1

B

2
Cơng trình đư c hồn thành t i

GIÁO D C VÀ ĐÀO T O

Đ I H C ĐÀ N NG

Đ I H C ĐÀ N NG

Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. LÊ TH LIÊN THANH

Ph n bi n 1: PGS.TS LÊ T

TRƯƠNG TH TH Y

H I

Ph n bi n 2: PGS. TS T NG C ĐÔN
NGHIÊN C U CHI T TÁCH, XÁC Đ NH THÀNH PH N
C A CARRAGEENAN T

RONG S N

NINH THU N

Lu n văn ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c
sĩ khoa h c h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 26 tháng 06 năm

Chuyên ngành : HOÁ H U CƠ
Mã s

:

2011.

60 44 27

TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ KHOA H C

* Có th tìm hi u lu n văn t i:
- Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng

Đà N ng - 2011

- Thư vi n trư ng Đ i h c Sư ph m, Đ i h c Đà N ng.


3
M

4

Đ U

Đ xu t qui trình chi t tách carrageenan t rong s n theo k t qu

1. Lý do ch n ñ tài

nghiên c u thu ñư c.

Rong là m t lo i “rau xanh” phát tri n trong môi trư ng nư c bi n

Tinh ch carrageenan.

- m t món q q giá đư c thiên nhiên ban t ng. Ngoài giá tr làm

Đ nh danh thành ph n carrageenan ñã chi t tách ñư c.

rau ăn, rong bi n cịn đư c s d ng làm thu c.

Làm màng bao t carrageenan.

Vi t Nam các lồi

rong đư c dùng nhi u nh t là rong câu, ti p sau là rong ñ , rong m t,

3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u

rong mơ, rong nho. Các lo i rong này hi n nay đã có r t nhi u cơng

Đ i tư ng nghiên c u: rong s n

trình nghiên c u ñư c công b . Tuy nhiên rong s n (Kappaphycus

Nơi th c hi n: Phịng thí nghi m Trư ng ĐHSP thành ph ĐÀ

alvarezii) là loài rong m i ñư c du nh p t Philippin vào Vi t Nam

N NG và các trung tâm khác.

năm 1993. Và nh ng cơng trình nghiên c u v rong này v n cịn tìm

4. Phương pháp nghiên c u

n nhi u ñi u c n ph i ñư c làm rõ. Xu t phát t thành ph n gluxit

Ninh Thu n

4.1. Phương pháp hóa lí

có trong rong s n dư i tên g i là carrageenan – thành ph n quan

- Xác ñ nh m t s ch tiêu c a rong s n

tr ng nh t c a rong s n. Cơng d ng c a carrageenan đư c bi t ñ n (

- Nghiên c u thành ph n và c u trúc c a Carrageenan

là ch t ph gia trong th c ph m đ t o đơng t t o tính m m d o

4.2. Phương pháp hóa h c

đ ng nh t cho s n ph m , đư c dùng đ làm các món ăn như: các

- Xác ñ nh m t s thành ph n hóa h c c a rong s n

món th ch, h nh nhân, nư c u ng , là ch t nhũ hoá trong ngành

dư c ph m, t o màng bao cho các s n ph m đơng l nh....) đó là nh

5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n
5.1. Ý nghĩa khoa h c c a ñ tài

kh năng t o kh i ñ ng nh t n ñ nh, t o ñ b n gel, t o kh năng k t

Xác ñ nh m t s thành ph n hóa h c cơ b n c a rong s n.

dính và t o ñ nh t cao,...Do ñó vi c chi t tách lo i gluxit ñ c bi t

Xác ñ nh d ng carrageenan t rong s n.

này (carrageenan) t rong s n là ñi u c n thi t ñ rong s n tuy m i
b t đ u ni tr ng

Vi t Nam s nhanh chóng phát huy đư c ưu th

như các lo i rong khác ñã ñư c thu n gi ng. Đ tài “Nghiên c u
chi t tách, xác ñ nh thành ph n c a carrageenan t cây rong s n
Ninh Thu n” s góp ph n vào vi c khai thác ti m n v rong s n v n
còn r t m i m

Vi t Nam.

2. M c đích nghiên c u
Xác đ nh m t s thành ph n hóa h c chính c a rong s n .
L a ch n phương pháp thích h p .

5.2. Ý nghĩa th c ti n c a đ tài

Đ xu t qui trình chi t tách carrageenan t rong s n có hi u su t
thu h i cao.
ng d ng làm màng bao.
6. C u trúc lu n văn
Chương 1. T NG QUAN TÀI LI U
Chương 2. Đ I TƯ NG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U
Chương 3. K T QU VÀ TH O LU N


6

5
CHƯƠNG 1. T NG QUAN TÀI LI U

Hàm lư ng lipid trong rong s n khơng đáng k .[7]

1.1. Gi i thi u chung v rong s n

1.1.2.5. S c t .

1.1.1. Đ c ñi m th c v t và phân lo i

Trong rong s n có ch a m t s s c t như s c t vàng (xanfoful) s c

Rong s n có tên khoa h c là Kappaphycus alvarezii .

t xanh lam (phycoxfanyn), s c t di p l c t (chlorofil).

Ngành: Rhodophyta,
L p: Rhodophyceae,

1.1.2.6. Ch t khoáng .
Theo k t qu nghiên c u c a tác gi Đ ng Th Anh Đào [2], hàm
lư ng c a m t s nguyên t khoáng ñư c trình bày trong b ng 1.2
B ng 1.2. Thành ph n và hàm lư ng các nguyên t khoáng

Phân l p: Florideophycidae,
B : Gigartinales,

Thành ph n

Hàm lư ng

Đơn v tính

H : Areschougiaceae,

Ca

0,04

%

Gi ng: Kappaphycus,

Cu

2,6

%

Fe

2,3

Ppm

I

6,87

%

K

2,4

%

N

2,2

%

Na

0,36

%

Lồi: alvarezii
Rong s n có thân d ng tr trịn. Đư ng kính thân chính có th đ t t i
20 mm [19].
Rong s n có t c đ tăng trư ng t i 10%/ngày. Rong phát tri n t t
nhi t ñ 25 - 280C [20].
1.1.2. Thành ph n hóa h c
1.1.2.1. Nư c
Hàm lư ng nư c chi m 77-91%.
1.1.2.2. Glucid.
* monosaccarid và disacarid
*Polysaccarid
1.1.2.3. protein
Hàm lư ng protein trong rong s n chi m t l khơng cao, dao đ ng
trong kho ng 5-22% (theo vi n nghiên c u Nha Trang). [4].
1.1.2.4. Lipid .

1.1.2.7 Enzim
Trong rong s n có th chi t tách ñư c enzim proteaza phân gi i
protein.
1.2. T ng quan v carrageenan
1.2.1. C u trúc c a carrageenan
1.2.1.1. Đơn v c u trúc c a carrageenan
Carrageenan là h n h p các galactan sulfate. Đơn v c u trúc c a
carrageenan có th ch g m 2 đư ng ñơn - β -D-galactose (ñơn v c u
trúc G,D) ho c ñư ng ñơn - β -D-galactose và 3,6 anhydro Dgalactose (ñơn v c u trúc G,DA) g n v i nhau b i liên ki t β [1-4]
[13]


7

8

1.2.1.2. C u trúc lai hóa c a carrageenan
C u trúc lai hóa c a carrageenan có th ch a các ñơn v c u trúc ,

1.3. Phương pháp tách chi t carrageenan
1.3.1. Khái ni m

ho c các kh i ñơn v c u trúc c a d ng này và d ng khác .

Tách chi t là quá trình tách m t hay m t s ch t tan có trong ch t

1.2.2. Tính ch t hóa lí

l ng hay ch t r n b ng m t ch t l ng khác g i là dung môi. [2],[15].

1.2.2.1. Đ tan

1.3.2. Yêu c u c a dung môi trong tách chi t [12]

Carrageenan tan trong nư c nhưng ñ tan c a nó ph thu c vào

- Có tính hịa tan ch n l c.

d ng, nhi t đ , pH, n ng ñ c a ion và các ch t tan khác.

- Khơng ăn mịn thi t b

1.2.2.2. Đ nh t c a dung d ch carrageenan

- R ti n, d ki m

Đ nh t c a các dung d ch carrageenan ph thu c vào d ng và

- Khơng có khuynh hư ng hình thành nhũ tương. Khơng có ph n ng

kh i lư ng phân t c a nó.

thu n ngh ch gi a dung mơi và ch t tan.

1.2.2.3. Tương tác c a carrageenan v i protein

- D dàng tách ch t c n tách ra kh i dung mơi.
nh hư ng đ n q trình chi t tách

Ph n ng x y ra nh các cation có m t trong các nhóm protein

1.3.3. Các y u t

tích đi n tác d ng v i nhóm sulfate mang đi n tích âm c a

1.3.3.1. Nhi t đ

carrageenan và có tính ch t quy t đ nh ñ n ñ b n cơ h c c a gel.

1.3.3.2. Th i gian

1.2.2.4. Tương tác c a carrageenan v i polysaccharid khác

1.3.3.3. Khu y tr n

k-carrageenan còn tương tác v i các polysaccharid khác, thí d

1.4. Khái quát v màng bao

như gơm galactomannan, đ c bi t v i gôm locust bean.

1.4.1. Tác d ng c a màng

1.2.3. Tính ch t t o gel c a carrageenan

1.4.2. Đ c tính c a màng

Vì có liên k t 3,6-anhydro mà carrageenan có tính ch t vơ cùng
quan tr ng là có kh năng t o gel
1.2.4.

n ng đ th p ( < 0,5%).

ng d ng c a carrageenan

Carrageenan đóng vai trò là ch t ph gia trong th c ph m đ t o

1.5.Tình hình nghiên c u v rong s n
1.5.1. Các cơng trình nghiên c u ngồi nư c
Baraskow (1963), nghiên c u v thành ph n và hàm lư ng khống
trong các lồi rong đ [14].

đơng t , t o tính m m d o, đ ng nh t cho s n ph m ;dùng trong ch

T năm 1973, Maxwell Doty và c ng tác viên ñã ti n hành nghiên

bi n th c ph m: th ch, h nh nhân, nư c u ng......; 50% t ng lư ng

c u phát tri n phương pháp tr ng rong s n

carrageenan ñư c s d ng trong cơng nghi p s a.

Năm 1988, nhóm nghiên c u Millane, ñã nghiên c u c u trúc phân t

Carrageenan là ch t t o nhũ trong ngành dư c ph m ñ s n xu t
các lo i s n ph m

c a k-carrageenan và i-carrageenan [28].

Hawaii. [27].


9

10

Năm 2004, Thanh Thi Thu Thuy, Qui Tran – Cong - Miyata, Hiroshi

Chương 2. NGUYÊN LI U VÀ PHƯƠNG PHÁP

Urakawa nghiên c u thành ph n hoá h c và c u trúc c a k-

NGHIÊN C U

carrageenan ñư c chi t tách t t o bi n ñ [31].

2.1. Nguyên li u, hóa ch t và thi t b nghiên c u

1.5.2. Các cơng trình nghiên c u trong nư c

2.1.1. Nguyên li u nghiên c u

Tháng 02 năm 1993, Huỳnh Quang Năng ñã nghiên c u tr ng loài

2.1.1.1. Rong s n

rong s n t i các vùng bi n phía nam Vi t Nam [10].

2.1.1.2. Qu xồi

Năm 1999, Đ ng Th Anh Đào ñã nghiên c u thu nh n Carrageenan

2.1.2. Hóa ch t và thi t b

t rong s n

Hóa ch t

bi n Ninh Thu n [3].

- NaOH r n ( trung qu c)

Năm 2002, ñư c s giúp đ c a chính ph Đan M ch đã hình thành

- KMnO4 0,1M chu n, Merck, Đ c

d án Danida và Suma. [27].

- NaCl r n

T năm 2002 - 2004, Huỳnh Quang Năng ñã nghiên c u tri n khai

- Isopropanol

mơ hình k thu t ni tr ng rong s n. [10],[27].

- Dung d ch HCl

Năm 2004, Ph m Văn Đ t ñã nghiên c u s n xu t s n ph m nư c

- DEAE shephadex G50

gi i khát t rong s n (Kappaphycus alvarezii). [4].

- Aceton, Trung Qu c

Năm 2007, ThS. Đào Tr ng Hi u đã có cơng trình t i ưu hố quy

- C n 96%

trình cơng ngh tách chi t carrageenan t rong s n [5].

- Acid citric, Trung Qu c.

Năm 2008, Vũ Ng c B i, Nguy n Văn Ninh bư c đ u tinh s ch

M t s hóa ch t khác: Fe2(SO4)3 , CuSO4, …….

carrageenan thu nh n t rong rong s n [1].

Thi t b :

Bùi Minh Lý, Thành Th Thu Th y, .. ñã nghiên c u c u trúc c a

các thi t b d ng c th y tinh thơng thư ng trong phịng thí nghi m

carrageenan t rong bi n eucheuma denticulatum. [6].

khoa Hóa, trư ng Đ i h c Sư ph m – Đ i h c Đà N ng.

Đ ng Th Anh Đào, Ki u M Ng c ñã nghiên c u s n xu t bánh

2.2. Phương pháp nghiên c u

tráng t rong s n kappaphycus alvarezii. [3].

2.2.1. Phương pháp hóa- lý

Trên th gi i cũng như

Vi t Nam, các cơng trình nghiên c u đ xác

đ nh d ng carrageenan t rong s n

các vùng mi n còn nhi u h n

ch . Đ tài “ nghiên c u chi t tách, xác ñ nh thành ph n c a
carrageenan t cây rong s n

Ninh Thu n” s góp ph n xác ñ nh

B chưng c t thư ng, t s y, lị nung, cân phân tích và

2.2.1.1. Xác ñ nh ñ

m[11]

Ti n hành : ph l c 1.1
2.2.1.2. Xác ñ nh hàm lư ng các nguyên t vi lư ng
2.2.1.3.. Phương pháp phân tích ph h ng ngo i[18]

ñư c d ng carrageenan chi t tách t rong s n Ninh thu n thu c d ng

Trong lu n văn này , chúng tôi dùng ph h ng ngo i ñ nghiên c u

nào nh m m c ñích ng d ng phù h p.

thành ph n c a m u carrageenan t rong s n.


12

11

CHƯƠNG 3. K T QU VÀ TH O LU N

2.2.1.4. Ph c ng hư ng t h t nhân[18]
Trong lu n văn này, chúng tôi s d ng phương pháp này ñ nghiên

3.1. Xác ñ nh m t s thành ph n hóa h c và các nguyên t vi

c u c u trúc c a carrageenan.

lư ng ch y u c a rong s n Ninh Thu n
K t qu xác ñ nh m t s thành ph n hóa h c ch y u và các

2.2.1.5. Phương pháp s c ký trao ñ i ion.[12]

nguyên t vi lư ng chính c a rong s n tươi đư c trình bày trên b ng

Ti n hành: ph l c 1.4
2.2.2. Phương pháp hóa – sinh

3.1.

2.2.2.1. Xác đ nh hàm lư ng cellulose [21]

B ng 3.1. M t s thành ph n hóa h c và các nguyên t vi lư ng ch
y u c a rong s n tươi Ninh Thu n

Ti n hành ( xem ph l c 1.2)
2.2.2.2. Xác ñ nh hàm lư ng nito t ng s [16]
Th c hi n t i Trung tâm ki m nghi m Thu c, M ph m, Th c

Thành ph n

100ml nư c c t, ñem ñun

800C trong th i gian 30 phút sao cho

carrageenan đư c hịa tan h t. Sau đó dung d ch đư c làm l nh
nhi t đ phịng.
2.2.3.1. Tr ng lư ng m t mát
2.2.3.2. Màu s c b m t

% kh i lư ng

3,52

% CK

13,7

% CK

0,14

% CK

0,59

Magie

Cách t o dung d ch t o màng: Hịa 2g carrageenan chi t đư c vào

51,79

Kali

2.2.3. Phương pháp t o màng bao

% CK

Canxi

Ti n hành ( xem ph l c 1.3)

86

Protein

Bectrand[11]

% kh i lư ng

Cellulose

2.2.2.3. Xác ñ nh hàm lư ng gluxit t ng b ng phương pháp

Hàm lư ng

Gluxit t ng

Theo phương pháp F-AAS

Đơn v tính

Hàm lư ng nư c

ph m, thành ph Hu .

% CK

0,43

Natri
% CK
0,61
3.2. Nghiên c u dung mơi và đi u ki n chi t carrageenan t rong
s n
3.2.1.Nghiên c u l a ch n dung môi chi t tách carrageenan t
Rong s n Ninh Thu n
Trong nghiên c u này tôi s d ng carrageenan sau khi chi t và
tinh s ch vào lĩnh v c th c ph m. Vì th tơi l a ch n dung mơi chi t
carrageenan là nư c- v n là dung môi phân c c m nh và m t khác,


13

14

nư c là dung môi không gây nh hư ng ñ n s ăn mòn thi t b chi t

K t qu trên ñ th 3.4 cho th y: Kho ng th i gian thích h p đ chi t

l n ngư i tiêu dùng.

carrageenan n m trong kho ng 70-90 phút và hi u su t ñ t c c ñ i

3.2.2. nh hư ng c a m t s y u t ñ n hi u su t chi t tách

90 phút. Tôi ch n th i gian chi t 90 phút cho các nghiên c u ti p

3.2.2.1. nh hư ng c a nhi t ñ

theo.

Hi u su t(%)

40

3.2.2.3. nh hư ng c a t l dung mơi/ ngun li u, ml/g
30,1

30

25,2

24,2

35

19,1

20

30,3

30
10

25

30

30,1

21,9

20,7

20

0
0

10

20

30

40

50

60

nhi t đ

70

80

90

100

110

120

15

(oC)

10
5

Hình 3.2. Đ th bi u di n nh hư ng c a nhi t ñ ñ n hi u su t chi t

0
0

carrageennan

10

20

30

40

50

60

lư ng d ung mô i ( ml) / 1g ng un li u

Thí nghi m đã tìm đư c kho ng nhi t ñ ñ ng bi n v i hi u su t thu
h i carrageenan là kho ng t 300C-900C . Sau nhi t ñ 900C, qui lu t
ngh ch bi n xu t hi n. Vì v y, tơi ch n nhi t đ chi t là 900C đ th c

Hình 3.6. Đ th bi u di n nh hư ng c a t l nguyên li u khơ/ dung
mơi đ n hi u su t chi t carrageennan

hi n các nghiên c u ti p sau.

Trong nghiên c u này tôi ch n t l dung môi/ nguyên li u là

3.2.2.2. nh hư ng c a th i gian
30

Hi u su t (%)

30/1[ml/g].

32,6

35
25,7

28,3

25

21,4

Qua nh ng nghiên c u

trên ñã xác ñ nh ñư c các ñi u ki n chi t

carrageenan t rong s n ñ thu ñư c hi u su t cao nh t là : dung mơi

20
15

nư c, nhi t đ

10
5

chi t 900C, th i gian chi t 90 phút, t l

dung

môi/nguyên li u là 30/1,ml/g.

0
30

50

70

90

110

120

th i gian chi t(phút)

3.2.2.4. Hi u su t chi t carrageenan t các thông s t i ưu đã nghiên
c u

Hình 3.4. Đ th bi u di n nh hư ng c a th i gian ñ n hi u su t
chi t carrageenan

Sau khi chi t carrageenan

các đi u ki n dung mơi, nhi t đ và th i

gian như trên, chúng tơi xác đ nh ñư c hi u su t chi t carrageenan
ñ t 30,4%.


16

15

T ñ th cho th y: th i gian t i ưu ngâm rong b ng dung d ch HCl

3.3.1. nh hư ng c a HCl

là 30 phút.

3.3.1.1. nh hư ng c a nhi t ñ ngâm HCl

3.3.1.3. nh hư ng c a n ng ñ HCl

50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0

47,2

60
50,1
50

31,3

Hi u su t (% )

Hi u su t (% )

3.3. X lí rong s n trư c khi chi t

29,1
20,1

41,4

38,5

40
28,4
30

20,1

20
10
0

20

30

40

0

50

0,1

0,2

0,3

Hình 3.7. Đ th bi u di n s

nh hư ng c a nhi t đ ngâm HCl đ n

Hình 3.9. Đ th bi u di n s

hi u qu chi t carrageenan

0,5

0,6

nh hư ng c a n ng ñ HCl ñ n hi u

qu chi t carrageenan

Nh n xét: Đ th hình 3.7 cho th y: trong kho ng nhi t ñ ngâm
t 20-30 C, hi u su t thu h i carrageenan tăng và ñ t hi u su t c c
0

nhi t đ x lí ban đ u là 30 C. Nhi t ñ ngâm phù h p ñư c

ñ i

0,4

N ng ñ HCl (%)

Nhi t ñ ngâm (oC)

0

0

Theo k t qu nghiên c u tơi ch n n ng đ HCl thích h p cho vi c x
lí rong là 0,3%.
3.3.2. X lí rong b ng acid citric
3.3.2.1. nh hư ng c a nhi t ñ ngâm C4H10O8

ch n trong nghiên c u này là 30 C.
3.3.1.2. nh hư ng c a th i gian ngâm HCl
60

Hi u su t (%)

50
40
27,5

Hi u su t (%)

48,5
34,2

32,4

30

21,4

20
10

46,4

50
45
40
35
30
25
20
15

10
5
0

32,6
24,1
19,8

10

0
0

10

20

30

40

50

60

20

30

40

50

Nhi t ñ ngâm (oC)

Th i gian ngâm HCl(phút)

Hình 3.10. Đ th bi u di n s
Hình 3.8. Đ th bi u di n s

nh hư ng c a th i gian ngâm HCl

ñ n hi u su t chi t carrageenan

nh hư ng c a nhi t ñ ngâm acid

citric ñ n hi u su t chi t carrageenan
Đ th hình 3.7 cho th y nhi t ñ ngâm phù h p là 300C.


18

17

30/1[ml/g]. cho hi u su t chi t tách tăng 24,6 % so v i khơng x lí

Hi u su t(%)

3.3.2.2. nh hư ng c a th i gian ngâm C4H10O8
50

45
40
35
30
25
20
15
10
5
0

b ng NaOH, 21,2% so v i khơng x lí b ng HCl và 18% so v i

44,5
33,4

34,3

36,4

khơng x lí b ng C4H10O8.
23,9

Đ làm sáng t hơn vai trò x lí rong b ng HCl và C4H10O8, đ ng
th i ñ có th l p lu n ñ ch n phương án x lí rong trư c khi chi t

0

10

20

30

40

50

th i gian ngâm acid citric(phút)

Hình 3.11. Đ th bi u di n s

phù h p v i m c tiêu s d ng s n ph m sau chi t(carrageenan), tôi
ti n hành so sánh hi u qu c a HCl và C4H10O8 b ng ph IR(hình

nh hư ng c a th i gian ngâm acid

3.13).

citric ñ n hi u su t chi t carrageenan
K t qu : ñ ñ t hi u su t thu h i carrageenan cao tơi ch n th i gian
x lí rong b ng acid citric là 30 phút.

H u s t(%
i
u
)

3.3.2.3. nh hư ng c a n ng đ acid citric
47,5

50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0

30,1

31,6

29,7
21,1

0,4

0,5

0,6

0,7

N ng đ

Hình 3.12. Đ th bi u di n s

0,8

0,9

nh hư ng c a n ng ñ acid citric ñ n

hi u su t chi t carrageenan
T ñ th cho th y: Trong nghiên c u này, n ng ñ acid citric cho
hi u qu chi t cao nh t là 0,7%.
Qua k t qu nghiên c u trên ñã xác ñ nh đư c đi u ki n đ x lí rong
b ng acid citric là: n ng ñ 0,7%, th i gian x lí: 30 phút

nhi t đ

300C.

Nh n xét: k t qu trên hình 3.13 cho th y các ñ nh h p th trên ph IR
c a m u carrageenan thu ñư c t rong s n khi x lí b ng HCl và C4H10O8 tương t nhau và khơng xu t hi n đ nh l . Vì v y có th kh ng
đ nh đư c vi c x lí rong b ng HCl và C4H10O8 v i các thơng s đã
nghiên c u khơng gây bi n tính carrageenan. Do v y, vi c l a ch n
acid citric dùng đ x lí rong trư c khi chi t đư c lí gi i như sau:
+ Khơng đ c h i nên đ m b o s an tồn đ i v i s n ph m khi có
m t c a c u t chi t t rong.

K t lu n:
* Rong s n x lí đư c chi t v i dung mơi: H2O,

Hình 3.13. So sánh ph IR c a 2 m u carrageenan thu đư c khi x lí

b ng HCl và C4H10O8

acid citric(%)

nhi t ñ chi t:

900C, th i gian chi t 90 phút v i t l dung môi/ ngun li u:

+ T o đư c mơi trư ng acid cho th c ph m .


19
+ Cơng ngh x lí thành ph m sau đơn gi n vì acid citric tan t t

20
Ti n hành quá trình gi i li: r a gi i carrageenan ra kh i c t b ng

trong nư c.

dung d ch NaCl có n ng đ tăng d n 2-5M. V n t c gi i ly 5ml/phút.

+ Vai trò c a acid citric trong vi c làm tr ng và kh tanh .

Tách carrageenan theo 4 phân ño n. Ch n phân ño n b ng k t qu ño

3.4. Xây d ng quy trình chi t carrageenan

HPLC.
Rong s n tươi

Sơ đ hình 3.14.
Thuy t minh sơ đ chi t carrageenan:
Rong nguyên li u

L a ch n , c t khúc
, phân nhánh

d ng tươi, s ch không m c, khơng có d u hi u

hư h ng, r a s ch c t nh v i khúc rong t 2-3cm. Đem s y khơ sơ
b

nhi t đ 50-600C ñ n ñ

m 25%.

Ti n hành cân chính xác rong s n khơ. Sau đó ngâm trong dung d ch
acid citric 0,7%

55-600C

S y khô

300C trong th i gian 30 phút. R a l i nhi u l n

X lý ban ñ u

b ng nư c s ch ñ n khi pH = 7, r i ti n hành chi t v i nư c theo t l
dm/ngl :30/1(ml/g) và chi t

nhi t ñ 900C trong th i gian 90 phút.

Pha loãng h n h p sau khi chi t b ng th tích nư c g p kho ng 2 l n.
L c qua v i nhi u l n ñ lo i các ph n không tan. Lo i nư c b ng
c n 960 . S y khô

nhi t đ 50-600C đ n kh i lư ng khơng ñ i ta

thu ñư c carrageenan d ng khô.
3.5. Tinh s ch carrageenan
Nh i c t: Gi c t th ng đ ng trên giá, khóa vịi bên dư i c t,
nh i c t theo phương pháp nh i c t s t . Sau khi gel ñư c n p hoàn
t t vào c t v i v n t c 1-5ml/phút trong vài gi ñ c t nén ñ u.
N p m u ch t lên c t: Cân 2g carrageenan thơ hịa tan trong
100ml nư c c t

80oC. L c thu d ch trong. M khóa c t đ h m c

dung mơi b ng sát m c ch t h p ph đang có trong c t, khóa c t l i,
dùng ng nh gi t ñ hút dung d ch m u cho vào c t. M nh khóa
c t đ dung d ch m u th m xu ng b m t ch t h p ph trên ñ u c t,
lúc th y m c dung d ch ñã xu ng sát m c ch t h p ph thì khóa c t
l i và ti p t c n p cho h t lư ng m u ch t vào ñ u c t.

H2O s ch luân
lưu 0
- t =900C
- Dung môi : H2O
- τ : 90 phút

acid - N ng ñ : 0,7%
citric - Th i gian: 300 phút
- Nhi t đ 30 C

R a trung tính
Chi t

- T l dm/ngl: 30/1
- Ethanol 960
- T l dd l c/ ethanol
960: 3/1
t0 =50-600C
τ = 30 phút

L c

B ng v i

K tt a
S y khô

ω=18

Nghi n m n
Rây
B t m n carrageenan thơ
Hình 3.14. Sơ đ qui trình chi t carrageenan t rong s n


21

3.6. Đ nh danh carrageenan thu ñư c t rong s n

22
3.6.2.1. Ph

13

C c a carrageenan chi t ñư c t rong s n

3.6.1.Ph h ng ngo i c a carrageenan thu đư c trong nghiên c u

Hình 3.21: Ph

Hình 3.19: Ph h ng ngo i IR c a m u carrageenan nghiên c u
T ph IR nh n ñư c (hình 3.19), ti n hành so sánh t n s dao ñ ng

13

C c a carrageenan sau chi t tách

B ng 3.3: So sánh ñ d ch chuy n hóa h c trong ph

c a các liên k t có trong phân t carrageenan c a m u nghiên c u.

13

Cc am u

Carrageenan thu ñư c v i carrageenan chu n

K t qu : Các ñ nh h p th ph IR ñ c trưng c a m u nghiên c u
tương t v i m u chu n k-carrageenan (hình 3.20). Do v y ta có th

D ng

Đơn v

Đ d ch chuy n hóa h c (ppm)

carrageen

c u

c a các v trí cacbon

an

k t lu n d ng carrageenan chi t tách t rong s n là k-carrageenan.

trúc

k-

C1

C2

C3

C4

C5

C6

G4s

chu n.

ñư c

3.6.2. Ph c ng hư ng t
ñư c t rong s n

h t nhân NMR c a carrageenan thu

61,9

96,0

70,6

79,83

78,9

77,4

70,0

103,0

70,2

77,6

72,9

75,6

62,1

92,9

75,8

78,6

79,1

77,8

70,6

G2s

thu

75,4

103,2

-

-

64,8

-

61,9

D2s,6s
M u

74,5

DA2s

Hình 3.20: So sánh ph carrageenan nghiên c u v i k-carrageenan

78,9

G4s

λ

70,3

DA

i-

103,2

91,2

69,8

100,7

70,26

78,9

74,2

75,6

62,2

96,3

70,6

79,9

78,9

77,3

70,1

K t lu n: Carrageenan thu ñư c t rong s n có d ng k-carrageenan.


24

23
1

3.6.2.2. Ph

Nh n xét:

H –NMR carrageenan t rong s n

* Sau 18 ngày b o qu n trái cây

MĐC gi m 30% so v i kh i lư ng

ban ñ u. Trong khi đó, m u thí nghi m ch gi m 16%. So sánh s
m t mát kh i lư ng này cho th y: m u nhúng dung d ch carrageenan
gi m ñư c 14% so v i m u đ i ch ng.
* V bóng láng, màu s c trên 2 m u có s khác bi t ( hình 3.26)

1

Hình 3.23 : Ph

H dãn r ng c a m u carrageenan nghiên c u

H-NMR cho th y m u carrageenan thu ñư c t rong

1

So sánh ph

s n Ninh Thu n có đ d ch chuy n hóa h c c a các c c đ i tương
đương v i m u k-carrageenan (hình 1.3). Do v y m u carrageenan

k

Hình 3.26. Hình nh thay đ i tr ng thái bên ngoài c a xoài tươi sau

thu ñư c là k-carrageenan.
3.7.

i

18 ngày b o qu n (i– m u ñ i ch ng, k – m u ph carrageenan)

ng d ng t o màng bao qu tươi

S thay ñ i kh i lư ng qu (%) theo th i gian b o qu n (ngày) ñư c

Gi i thích v

nh ng nh n xét trên như sau: như đã bi t

Carrageenan có b n ch t là gluxit. Vì v y, nó có kh năng t o màng,

trình bày 3.25.

t o đơng, t o k t dính. Màng carrageenan t o ra có vai trị như “chi c

35

áo” che ch n cho nguyên li u bên trong. Nh đó, h n ch r t t t s

30

25

b c m là nguyên nhân gây m t mát kh i lư ng qu . M t khác,

20

màng carrageenan cịn có tác d ng ngăn c n vi sinh v t gây th i r a

1
5

xâm nh p tr c ti p lên b m t qu , t ñó chúng ti n sau vào bên

1
0

trong gây hư h ng qu . Hơn th n a, s b o tồn đư c hàm m c a

5

qu s là ngun nhân gi đư c s bóng láng, màu s c cho qu -

0
0

1

2

3

4

5

6
th

7

8

9

1
0

i g i a n l ưu t r

1
1

1
2

1
3

1
4

1
5

1
6

1
7

1
8

chính là m c tiêu hư ng t i c a công ngh b o qu n tươi rau qu .

( ng à y )

M u nhúng carrag eenan

M ĐC

Hình 3.25. S gi m kh i lư ng c a 2 nhóm trái cây ph carrageenan
và nhóm đ i ch ng


25
K T LU N VÀ KI N NGH

26
4. Đ xu t qui trình chi t tách và tinh s ch carrageenan t Rong

K t lu n :

s n Ninh Thu n v i các thông s công ngh nghiên c u ñư c cho

1. Đã xác ñ nh ñư c m t s thành ph n hóa h c ch y u và các

t ng cơng đo n chính trong qui trình v i hi u su t thu đư c 43,2%.

ngun t vi lư ng chính có trong rong s n tươi Ninh Thu n v i k t
qu như sau:
+ Hàm lư ng nư c: 86%

5.

ng d ng t o màng bao trong b o qu n qu tươi v i k t qu

làm gi m ñư c s m t mát v kh i lư ng là 14 % so v i m u ñ i
ch ng sau 18 ngày b o qu n.

+ Hàm lư ng gluxid t ng (ch y u là carrageenan): 51,79%

Ki n ngh :

+ Hàm lư ng cellulose: 3,6 %

1.Ti p t c nghiên c u x lí ban đ u rong s n trư c khi chi t

+ Hàm lư ng protein : 13,7%

carrageenan nh m nâng cao hi u su t chi t trên các acid h u cơ phân

+ Hàm lư ng các nguyên t : canxi 0,14 %, natri 0,61%, magie

c c khác (acid lactic, tartric)

0,43%, kali 0,59 %.
V i k t qu phân tích trên cho th y rong s n tr ng t i Ninh
Thu n hồn tồn có cơ h i làm ngun li u ñ s n xu t th c ph m
ch c năng trên phương di n cung c p nguyên t vi lư ng.
2. V i dung môi là H2O, các thơng s cơng ngh chi t: nhi t đ
chi t 900C, th i gian chi t 90 phút, t l dung môi/ nguyên li u: 30/1.
Cho hi u su t chi t carrageenan 30,4%.
3. Đã nghiên c u x lí ban ñ u rong trư c khi chi t b ng:
- Dung d ch NaOH: n ng ñ 6% , nhi t ñ : 300C, th i gian : 40
phút [5] . giúp tăng hi u su t chi t carrageenan 18,6 % so v i khơng
x lí.
- Dung d ch HCl : n ng ñ 0,3% , nhi t ñ : 300C, th i gian : 30
phút. Giúp tăng hi u su t chi t carrageenan 15,2% so v i khơng x

lí.
- Dung d ch acid citric: n ng ñ 0,7%, nhi t ñ : 300C, th i gian
: 30 phút. Giúp tăng hi u su t chi t carrageenan 12,8% so v i khơng
x lí. Và dùng s c kí c t trao đ i ion đ tinh s ch carrageenan

2. Tính hi u qu kinh t t vi c t o màng b ng carrageenan trong
b o qu n tươi rau qu và nghiên c u b sung ph gia cho phép nh m
tăng tính n đ nh cho màng carrageenan trong quá trình b o qu n.