1. Trang Chủ
  2. Công nghệ - Môi trường
  3. Đồ án tốt nghiệp: Bước đầu nghiên cứu sản xuất carrageenan từ rong sụn Kappaphycus alvarezii

Đồ án tốt nghiệp: Bước đầu nghiên cứu sản xuất carrageenan từ rong sụn Kappaphycus alvarezii

Đồ án tốt nghiệp này được thực hiện với mục tiêu nhằm khảo sát các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình tách chiết rong sụn, nhằm tìm ra quy trình công nghệ thích hợp để có thể sản xuất ra carrageenan có hiệu suất và chất lượng tốt nhất. Mời các bạn cùng tham khảo. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CARRAGEENAN TỪ RONG SỤN KAPPAPHYCUS ALVAREZII Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn: Th

Thể loại Tài liệu miễn phí Công nghệ - Môi trường

Số trang 87

Ngày tạo 10/10/2021 11:44:39 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 2.62 M

Tên tệp

Tải Đồ án tốt nghiệp: Bước đầu nghiên cứu sản xuất car... (.pdf)

Xem mẫu

  1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP. HCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CARRAGEENAN TỪ RONG SỤN KAPPAPHYCUS ALVAREZII Ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ SINH HỌC Giảng viên hướng dẫn: Th.S. NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG Sinh viên thực hiện : NGUYỄN THỊ THU MSSV: 107111174 Lớp: 07DSH4 TP. Hồ Chí Minh, 2011
  2. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG Chương Trang LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ vii DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH viii MỞ ĐẦU 1 Chương 1: TỔNG QUAN 3 1.1.GIỚI THIỆU VỀ RONG SỤN 3 1.1.2.Nguồn gốc 3 1.1.3.Đặc điểm sinh học của rong sụn 4 1.1.3.1.Hệ thống phân loại của rong sụn 4 1.1.3.2.Đặc điểm hình thái, cấu tạo 4 2.1.5.Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của rong sụn. 6 2.1.5.1.Thành phần hóa học 6 1.1.5.2.Giá trị dinh dưỡng của rong sụn 9 1.1.6.Tình hình phát triển rong sụn trên thế giới và trong nước. 10 1.2.GIỚI THIỆU CARRAGEENAN TỪ RONG SỤN 14 1.2.1.Lịch sử phát hiện 14 1.2.2.Giới thiệu về carrageenan 14 1.2.2.1.Kết cấu đơn vị 14 1.2.3.Tính chất của carrageenan 18 1.2.3.1.Tính chất hóa lý 18 1.2.3.2.Tính chất tạo gel 21 1.2.3.3.Tính chất hóa học 22 1.2.4.Ứng dụng của carrageenan 31 1.2.4.1.Ứng dụng trong công nghiệp bơ sữa 32 1.2.4.2.Ứng dụng trong các ngành thực phẩm khác 33 1.2.4.3.Các ứng dụng trong kĩ thuật 35 1.2.4.4.Ứng dụng trong mỹ phẩm và kem đánh răng 35 1.2.4.5.Ứng dụng trong y, dược học 36 Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 38 2.1.THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM KHẢO SÁT THÍ NGHIỆM 38 2.2.1.Đối tượng nghiên cứu 38 2.2.2.Thiết bị-dụng cụ 38 SVTH: NGUYỄN THỊ THU iii
  3. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG 2.2.3.Hóa chất 38 2.3.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39 2.3.1.Sơ đồ tách chiết carrageenan từ rong sụn 39 2.3.2.Phương pháp xác định độ ẩm . 41 2.3.4.Phân tích các chỉ tiêu 45 2.3.1.1.Xác định hàm lượng protein của carrageenan bằng phương pháp Bradford.46 2.3.1.2.Xác định hàm lượng carrageenan 47 2.3.1.3.Xác định hàm lượng sulfate 49 2.3.1.4.Xác định hàm lượng carbohydrate 51 2.3.1.5.Xác định hiệu suất thu hồi sản phẩm 52 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 53 3.1.Xác định độ ẩm nguyên liệu 53 3.2.Xác định hàm lượng protein tổng tổng 53 3.3.Xác định hàm lượng protein 54 3.4.Xác định hàm lượng carrageenan 56 3.5.Xác định hàm lượng sulfate 58 3.6.Xác định hàm lượng carbohydrate 60 3.7.Xác định hiệu suất thu hồi sản phẩm 62 3.8.Đánh giá chất lượng sản phẩm 63 Chương 4:KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 4.1.KẾT LUẬN 64 4.2.KIẾN NGHỊ 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC 71 SVTH: NGUYỄN THỊ THU iv
  4. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT i-carrageenan: iota-carrageenan k-carrageenan: kapa-carrageenan λ-carrageenan: lamda-carrageenan TN : thí nghiệm Đơn vị G: 3-β-D-galactose Đơn vị D: 4-α-D-galactose đơn vị DA: 4-3,6-anhydro-α-D-galactose D6s: α-glactose-6 sulfate SVTH: NGUYỄN THỊ THU v
  5. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần hóa học của rong sụn ..................................................... 4 Bảng 1.2. Sự thay đổi hàm lượng protein theo các tháng trong năm ................ 8 Bảng 1.3. Sản lượng rong sụn trên thế giới năm 2001 .................................... 10 Bảng 1.4. Sản lượng rong sụn của các nước ............................................. 13 Bảng 1.5. Một số loài rong đỏ chứa carrageenan ............................................ 25 Bảng 1.6. Cơ cấu thị trường tiêu thụ carrageenan năm 2001 .................... 31 Bảng 1.7. Các ứng dụng điển hình của carrageenan trong thực phẩm bánh kẹo . .......................................................................................................................... 34 Bảng 2.1. Chế độ nấu chiết .............................................................................. 40 Bảng 2.2. Bảng số liệu dựng đường chuẩn albumin ....................................... .47 Bảng 2.3. Các bước chuẩn bị mẫu phân tích hàm lượng protein .................... 47 Bảng 2.4. Số liệu dựng đường chuẩn carrageenan .......................................... 49 Bảng 2.5. . Các bước chuẩn bị mẫu phân tích hàm lượng carrageenan ........... 49 Bảng 2.6. Số liệu dựng đường chuẩn sulfate ................................................... 51 Bảng 2.7. Các bước chuẩn bị mẫu phân tích hàm lượng sulfate .................... 51 Bảng 2.8. Số liệu dựng đường chuẩn carbohydrate ......................................... 52 Bảng 2.9. Các bước chuẩn bị mẫu phân tích hàm lượng carbohydrate .......... 53 Bảng 3.1. Độ ẩm nguyên liệu........................................................................... 54 Bảng 3.2. Hàm lượng protein ........................................................................... 54 Bảng 3.3. Hàm lượng protein của carrageenan ................................................ 55 Bảng 3.4. Hàm lượng carrageenan của rong sụn ............................................. 57 Bảng 3.5. Hàm lượng sulfate của carrageenan ................................................ 59 Bảng 3.6. Hàm lượng carbohydrate ................................................................. 61 Bảng 3.7. Hiệu suất thu hồi carrageenan ......................................................... 63 SVTH: NGUYỄN THỊ THU vi
  6. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Biểu đồ 3.1. Biểu đồ biểu diễn hàm lượng protein của carrageenan .............. 56 Biểu đồ 3.2. Biểu đồ biễu diễn hàm lượng carrageenan .................................. 58 Biểu đồ 3.3. Biểu đồ biễu diễn hàm lượng sulfate của carrageenan ................ 60 Biểu đồ 3.4. Biểu đồ biểu diễn hàm lượng carbohydrate của carrageenan ..... 62 Biểu đồ 3.5. Biểu đồ biểu diễn hiệu suất thu hồi của carrageenan .................. 63 SVTH: NGUYỄN THỊ THU vii
  7. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Rong sụn Kappaphycus alvarezii ..................................................... .6 Hình 1.2. Cấu tạo của carrageenan .................................................................... 8 Hình 1.3. Doanh thu từ các hydrocolloid năm 1978 và năm 1993 ................. .12 Hình 1.4. Kết cấu của Carrageenan ................................................................. 15 Hình 1.5. κ-carrageenan .................................................................................. 16 Hình 1.6. i-carrageenan ................................................................................... 17 Hình 1.7. λ-carrageenan .................................................................................. 17 Hình1.8.Tương tác tĩnh điện các nhóm sulfate của carrageenan và casein ..... 20 Hình 1.9. Các hình thức liên kết của carrageenan với protein ....................... .20 Hình 1.10. Tác dụng của nhiệt độ đối với cơ chế chuyển đổi dung dịch sang gel ..................................................................................................................... 22 Hình 1.11.Quá trình chuyển hóa của carrageenan trong môi trường kiềm mạnh. ................................................................................................................ 23 Hình 1.12. Các ứng dụng của carrageenan ...................................................... 25 Hình 1.13. Đa dạng hóa các sản phẩm từ rong sụn và sản phẩm cuả nó ........ .37 Hình 2.1. Tủ sấy ................................................................................... 42 Hình 2.2. Nồi hút ẩm ................................................................................... 42 Hình 2.3. Màu trước chuẩn độ ......................................................................... 44 Hình2.4. Màu sau chuẩn độ ............................................................................. 44 Hình 2.5. Phân tích các chỉ tiêu methylen blue ............................................... 46 Hình 2.6. Cấu trúc của methylen blue.............................................................. 48 Hình 3.1. Sự hiện màu phản ứng xác định hàm lượng protein ........................ 55 Hình 3.2. Sự hiện màu phản ứng xác định hàm lượng carrageenan ................ 57 Hình 3.3. Sự hiện màu phản ứng xác định hàm lượng sulfate ........................ 59 Hình 3.4. Sự hiện màu phản ứng xác định hàm lượng carbohydrate .............. 61 Hình 3.5. Sản phẩm carrageenan dạng khô ..................................................... 64 SVTH: NGUYỄN THỊ THU viii
  8. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG SVTH: NGUYỄN THỊ THU ix
  9. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Việt Nam nằm trong khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới, với chiều dài bờ biển hơn 3260 km và có nhiều nhánh sông, vùng triều, các vùng vịnh, đầm phá... đây là điều kiện rất thuận lợi cho sự phát triển đa dạng của các sinh vật biển. Một trong những loài góp phần vào sự đa dạng này là loài rong biển. Ở Việt Nam đã có gần 800 loài rong biển thuộc tất cả bộ phận của các ngành rong đã được công bố trên thế giới [16]. Rong biển thuộc vào loại tài nguyên quý hiếm, có giá trị về mặt kinh tế và đã được khai thác nhiều năm nay để phục vụ cho những mục đích khác nhau. Trong rong biển có chứa các polysaccharide (agar, alginate...) là những thành phần quan trọng rất có giá trị....Tuy nhiên polysaccharide quan trọng nhất chính là carrageenan. Nhờ vào các tính chất đặc trưng của carrageenan như có độ bền cơ học cao, có khả năng tạo gel ở nồng độ thấp, có độ nhớt cao dễ tạo màng và có tính nhũ hóa cao, các hoạt tính kháng viêm và chống lão hóa, có thể giải độc chữa các bệnh mãn tính,... nên carrgeenan được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành kinh tế như công nghiệp thực phẩm, mỹ phẩm, y dược...và ứng dụng trong cả các ngành kĩ thuật. Carrageenan là polysacchride được chiết xuất từ rong đỏ, đặc biệt là rong sụn. Ngoài ra, rong sụn còn có các tính ưu việt về hàm lượng các nguyên tố hữu ích (Mg, Cu, Fe...) và một số thành phần khác như protein, vitamin, glucid...Chính vì vậy, nhiều nước trong khu vực và trên thế giới như Philippin, Indonesia, Tazania...đã dầu tư và nghiên cứu cho sản xuất loài rong này [11, 13,15]. Từ đó việc sản xuất carrageenan đã nhanh chóng phát triển trên thế giới, sản lượng hàm năm tăng lên rõ rệt [16]. Hiện nay sản lượng rong thu được của chúng ta chủ yếu mới được dùng cho xuất khẩu thô, dưới dạng rong khô. Trong khi đó một số ngành sản xuất tiêu dùng, các ngành công nghiệp trong nước phải nhập từ nước ngoài các sản phẩm như carrageenan để phục vụ cho sản xuất. SVTH: NGUYỄN THỊ THU 1
  10. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG Với những lý do trên, đối với nước ta việc nghiên cứu thu nhận các nguồn lợi từ rong biển có ý nghĩa to lớn về khoa học cũng như thực tiễn, đặc biệt là polysaccharide từ rong biển. Do đó cần nghiên cứu để tiến tới sản xuất các polysaccharide này ở quy mô công nghiệp phù hợp với nền kinh tế quốc dân. 2. Mục đích nghiên cứu Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng lên quá trình tách chiết rong sụn, nhằm tìm ra quy trình công nghệ thích hợp để có thể sản xuất ra carrageenan có hiệu suất và chất lượng tốt nhất. Chính vì vậy mà tôi chọn tên đề tài: "Bước đầu nghiên cứu sản xuất carrageenan từ rong sụn Kappaphycus alvarezii". 3. Nội dung nghiên cứu  Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ kiềm lên hàm lượng và chất lượng của carrageenan.  Khảo sát nhiệt độ và thời gian nấu chiết lên hàm lượng và chất lượng của carrageenan. SVTH: NGUYỄN THỊ THU 2
  11. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. GIỚI THIỆU VỀ RONG SỤN 1.1.1. Phân bố Kappaphycus là chi thuộc nhóm carragenophyte quan trọng phân bố Philippin, vùng nhiệt đới châu Á và khu vực Tây Thái Bình Dương. Kể từ khi du nhập vào nước ta năm 1993 cây rong sụn tỏ ra thích hợp với khí hậu Việt Nam, đặc biệt là các tỉnh miền Trung. Trước đây loài rong sụn Kappaphycus alvarezii đang được di giống trồng thử nghiệm ở một số vùng biển như Cát Bà (Hải Phòng), Vân Đồn (Quảng Ninh) [5]. Hiện nay rong sụn được trồng rộng rãi ở một số vùng trong tỉnh Ninh Thuận và các tỉnh khác như Khánh Hòa, Phú Yên, Phú Quốc, Bình Thuận. 1.1.2. Nguồn gốc Rong sụn có nguồn gốc từ Philippin. Tháng 2 năm 1993 trong chương trình hợp tác khoa học Việt Nam và Nhật Bản phân viện khoa học vật liệu Nha Trang đã nhập về Việt Nam một bụi rong sụn 240g. Tháng 10 năm 1993 với sự giúp đỡ của viện nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha Trang, trung tâm khuyến ngư Ninh Thuận đã nhận 5 kg rong sụn về trồng thử nghiệm tại đầm Sơn Hải.. Ban đầu chỉ có khoảng 15 hộ trồng rong sụn đến nay con số đó đã lên đến 500 hộ với tổng diện tích là 6000 ha diện tích mặt nước. Khi tỉnh Ninh Thuận thành công trong việc trồng rong sụn một số địa phương khác cũng học hỏi làm theo. Vì vậy có thể khẳng định rằng rong sụn là đối tượng phù hợp nhiều loại hình mặt nước được đánh giá là có nhiều ưu điểm so với một số loài rong biển hiện có ở địa phương. SVTH: NGUYỄN THỊ THU 3
  12. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG 1.1.3. Đặc điểm sinh học của rong sụn 1.1.3.1. Hệ thống phân loại của rong sụn Rong sụn kappaphycus alvarezii (Doty), có tên thương mại là Cottonii, kí hiệu là KA thuộc [4, 5, 9] Ngành: Rhodophyta Lớp: Rhodophyceae Phân lớp: Florideophycidae Bộ: Gigartinales Họ: Areschougiaceae Chi: Kappaphycus Loài: Alvarezii Hình 1.1. Rong sụn Kappaphycus alvarezii 1.1.3.2. Đặc điểm hình thái, cấu tạo Hình thái  Thân dạng trụ tròn, đường kính thân chính có thể đạt tới 20 mm, phân nhánh rậm rạp kiểu tự do không theo quy luật, đỉnh nhánh nhọn.  Màu lục vàng hay lục thẫm  Tản rong giòn dễ gãy khi tươi, có tập tính bò lan hoặc mọc thẳng, có ba dạng tản [4] : - Dạng vô tính mang 2n nhiễm sắc thể. - Dạng đơn bội mang 1n nhiễm sắc thể. - Dạng lưỡng bội (hợp tử 2n) rất nhỏ, ký sinh trên tản giao tử cái.  Thể chất trơn nhớt keo sụn, khi khô thành sợi cứng như sừng. SVTH: NGUYỄN THỊ THU 4
  13. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG Từ trọng lượng 100g ban đầu sau một năm rong sụn có thể tăng trưởng thành bụi rong, nặng 14-16 kg. Rong sụn có tốc độ tăng trưởng tới 10%/ngày. Cấu tạo Cấu tạo trong của rong sụn gồm nhiều hàng tế bào có kích thước khác nhau: tế bào trụ, tế bào vây trụ, tế bào bì [5]. 1.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của rong sụn.  Độ mặn Rong sụn là loài ưa mặn, chỉ sinh trưởng và phát triển tốt ở vùng nước có độ mặn cao (28-32 ‰, ở độ mặn thấp(18-20 ‰). Rong sụn chỉ có thể tồn tại trong thời gian ngắn (5-7 ngày) và nếu kéo dài thêm thì rong sẽ ngừng phát triển và dẫn đến tàn lụi.  Dòng chảy và lưu thông nước Rong phát triển tốt ở vùng nước thường xuyên trao đổi và luân chuyển (tạo ra dòng chảy, dòng triều hay sóng gió bề mặt). Nước bị tù hay sự di chuyển kém làm cho tốc độ của rong sụn phát triển chậm lại, đặc biệt nếu kết hợp với nhiệt độ cao, chất huyền phù trong nước lớn, hàm lượng các muối dinh dưỡng trong nước thấp sẽ dẫn đến sự tàn lụi của rong một cách nhanh chóng.  Nhiệt độ Rong sụn sinh trưởng tốt ở nhiệt độ 200C trở lên. Nhiệt độ thích hợp cho rong sụn phát triển và sinh trưởng nằm trong khoảng 25-280C [27], nhiệt độ cao hơn 30 hay thấp hơn 20 sẽ ảnh hưởng không tốt đến sự phát triển của rong, nhiệt độ của nước cao (32-340C) tốc độ phát triển của rong thấp, bình quân đạt từ 2-3% / ngày, nếu nhiệt độ thấp hơn 15-180C rong ngừng phát triển.  Cường độ ánh sáng Yêu cầu ánh sáng của rong sụn không cao, thích hợp nhất là khoảng 30.000- 50.000 Lux, ánh sáng cao quá hay thấp quá đều ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của rong. SVTH: NGUYỄN THỊ THU 5
  14. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG  Yêu cầu dinh dưỡng Trong điều kiện nhiệt độ không quá cao (< 30) cường độ chiếu sáng vừa phải(12.000Lux), nhu cầu của rong sụn với N không cao (chỉ hấp thụ 21% lượng N). Song trong điều kiện nhiệt độ cao (33-34), cường độ ánh sáng cao (>12.000 Lux), nhu cầu của rong sụn cao lên rõ rệt (hấp thụ tới 57.8 % lượng N). Đối với nguồn P nhu cầu của rong sụn đều cao (hấp thụ 85,3%- 89.2% lượng phospho) ở cả nhiệt độ và cường độ ánh sáng cao và thấp. 1.1.5. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của rong sụn. 1.1.5.1. Thành phần hóa học Thành phần hóa học của rong sụn luôn thay đổi phụ thuộc vào trạng thái sinh lý, thời gian sinh trưởng điều kiện sống (cường độ bức xạ, thành phần hóa học của môi trường). Trong rong sụn, hàm lượng nước chiếm 77-91% còn lại vài phần trăm chất là khô. Trong chất khô chứa chủ yếu là: Glucide, protein, chất khoáng, lipit, sắc tố, enzyme...[12, 14]. Trong thành phần protein của rong có chứa 11 acid amin với hàm lượng khá cao, trong đó có 5 acid amin không thay thế. Vì vậy protein của rong sụn có giá trị dinh dưỡng khá cao. Hàm lượng tro của rong sụn cũng đáng kể. Bảng 1.1. Thành phần hóa học của rong sụn. Thành phần hóa học trong chất khô % khối lượng Glucide 44-45% Chất khoáng 20% Protein 5-22% Thành phần hóa học khác 13-35% a. Nước Nước chiếm tỉ lệ khá cao trong các thành phần của cơ thể sinh vật, trong rong biển tỉ lệ đó càng lớn hơn. Trong các kết quả đã phân tích ở các loài rong đã được SVTH: NGUYỄN THỊ THU 6
  15. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG nghiên cứu, hàm lượng nước rong sụn chiếm khoảng 77-91 %. Tỉ lệ nước giảm dần theo thời gian sinh trưởng, ở giai đoạn tích lũy các chất dinh dưỡng nước đạt khoảng 79%, ở rong khô hàm lượng nước 18-20%. b. Glucide Glucide bao gồm: Monosacharide và disaccharide và polysaccharide. Mannoza Ở trạng thái kết hợp với acid glyceric và natri tạo hợp chất là disaccarit tỉ lệ là 15%. Polysaccharide: - Agar Agar là polysaccharide có trong tế bào vây trụ của rong. Hàm lượng agar trung bình của rong trên thế giới dao động từ 20 -40%. Trong khi đó thì rong của Việt Nam chứa từ 24 -45% khối lượng rong khô. - Carrageenan Carrageenan là polysaccharide có trong rong sụn [16,40]. Carrageenan có tính chất tương tự agar. Dịch keo carrageenan có thể đông thành thạch như agar nhưng ở nồng độ cao hơn agar. Thạch carrageenan có nhiệt độ nóng chảy cao hơn thạch agar [3]. Carrageenan cấu tạo từ các gốc D-galactose và 3,6-anhydro D-galactose. Các gốc này liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 và 1,3 luân phiên nhau. Các gốc D- galactose được sulfate hóa với tỉ lệ cao. Các loại carrageenan khác nhau về mức độ sulfate hóa. Galactose ở trạng thái kết hợp với acid glyceride tạo hợp chất không bền có thể bị chiết xuất bởi ancol cao độ (>90 độ). Mạch polysaccharide của các carrageenan có cấu trúc xoắn kép. Mỗi vòng xoắn do 3 đơn gốc disacchride tạo nên. SVTH: NGUYỄN THỊ THU 7
  16. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG Hình 1.2. Cấu tạo của carrageenan[1] c. Protein Hàm lượng protein trong rong sụn dao động trong khoảng 5-22% [3]. Hàm lượng protein dao động với biên độ khá lớn phụ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng, vị trí địa lý, môi trường sống. Theo nghiên cứu hàm lượng protein tăng dần theo thời gian sinh trưởng và đạt giá trị cực đại ở giai đoạn sinh sản Bảng 1.2. Sự thay đổi hàm lượng protein theo các tháng trong năm [12]. Tháng trong năm 1-2 3-4 5-6 7-8 9-10 11-12 Hàm lượng protein(%) 7.52 9.55 19.15 16.30 16.18 13.19 d. Lipid Hàm lượng lipid trong rong sụn không đáng kể nhưng một số nhà nghiên cứu cho rằng mùi tanh của rong là do lipit gây ra. Đặc điểm của lipide trong rong sụn phần lớn là nhưng lipid chưa no, vô hại, có steron mà các thực vật khác không thấy [18]. e. Sắc tố Trong rong sụn có chứa một số sắc tố như sắc tố vàng (xanthophyll), sắc tố xanh lam (phycocyanin), sắc tố diệp lục tố (chlcorophyl). Sắc tố của rong sụn kém SVTH: NGUYỄN THỊ THU 8
  17. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG bền hơn sắc tố của các loại rong khác, vì vậy loại rong này có thể được tẩy màu bằng phương pháp tự nhiên là phơi nắng. f. Chất khoáng Hàm lượng chất khoáng trung bình trong rong sụn khoảng 20% trọng lượng khô. Thành phần chủ yếu của chất khoáng trong rong sụn là Ca, K, S và các nguyên tố khác như: Mg, Al, Ba, Sn, Fe, Si... Nồng độ iod trong rong sụn nhỏ hơn nhiều so với rong nâu. Hàm lượng khoáng phụ thuộc vào điều kiện sống giai đoạn sinh trưởng, rong sống trong đầm thường có hàm lượng khoáng thấp hơn rong trồng trên biển vì trong nước biển hàm lượng chất khoáng nhiều hơn nước trong đầm. g. Enzyme Trong rong sụn có thể chiết tách được enzyme protease phân giải protein. Dựa vào sự hoạt động của protease trong rong sụn trên nhiều cơ chất khác nhau người ta xếp nó vào enzyme papain hay cathepsin [16]. Ngoài ra trong rong sụn còn chứa enzyme thủy phân glucide gồm hai loại enzyme oxydase: - Một loại chuyển hóa đường đơn thành acid tương ứng như glucose thành gluconic. - Loại thứ 2 chuyển hóa đường thành ozon. 1.1.5.2. Giá trị dinh dưỡng của rong sụn Trong rong sụn chứa hàm lượng chất khoáng chất vi lượng (Ca, K, S, Fe...) cùng một số acid amin cần thiết và nhiều vitamin quan trọng như vitaminA,vitaminC, vitaminB12... Thực tế khoa học đã chứng minh rằng rong biển đã hấp thụ từ biển hơn 90 loại chất khoáng với hàm lượng muối thấp và hàm lượng Ca cao chính vì lẽ đó mà rong sụn được ưu tiên hành đầu đối với những người bị cao huyết áp. Rong sụn có thành phần chủ yếu là carrageenan chiếm 40%-55%. Carrageenan có trong thành phần của các loại rong đỏ, lượng chất khô có trong rong sụn chất này có đặc tính liên kết rất tốt các phân tử protein của động thực vật có thể dùng SVTH: NGUYỄN THỊ THU 9
  18. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG carrageenan với một hàm lượng thích hợp làm phụ gia giò chả để tăng mức độ liên kết protein của thịt thay thế hàn the. 1.1.6. Tình hình phát triển rong sụn trên thế giới và trong nước. 1.1.6.1. Trên thế giới Trên thế giới, rong sụn đã được biết đến từ rất lâu để tách chiết carrageenan. Vào những năm 30 quá trình tách chiết carrageenan nguyên chất đã được tiến hành ở Mỹ. Sau chiến tranh thế giới lần thứ hai, do sự phát triển của các ngành công nghiệp thực phẩm, nhu cầu carrageenan trên thế giới đã và đang ngày càng tăng lên. Hình 1.3. Doanh thu từ các hydrocolloid năm 1978 và năm 1993 [22]. Theo những thống kê gần đây (FAO, 1997) sản lượng thu hoạch rong biển kinh tế trên thế giới đạt 7 triệu tấn tươi/năm, còn theo CEVA (AlgoRythme, 2000) là 8 triệu tấn. Trong số đó khoảng 20% được dùng để sản xuất ra các loại keo rong biển alginate, agar và carrageenan, chế biến thức ăn cho vật nuôi và làm phân bón, số còn lại chủ yếu được dùng làm thức ăn cho người (Ohno và Critchley, 1997). Doanh thu hàng năm từ kinh tế rong biển trên thế giới ước khoảng trên 5 tỷ USD. Carrageenan được ứng dụng trong công nghiệp đầu tiên vào năm 1940 như là chất làm bền nhũ tương cho chế biến kẹo sữa sôcôla. Nhưng vì nhanh chóng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành, nên sản lượng hàng năm của carrageenan trên thế giới tăng lên rõ rệt. Năm 1992 là 10.000 tấn, năm 1996 là 20.000 tấn, năm 1997 là 26.000 tấn. Trong năm 2000, riêng châu Á sản xuất 33.000 tấn. So với các SVTH: NGUYỄN THỊ THU 10
  19. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG polysaccharide khác, carrageenan có giá trị thương phẩm lớn nhất (triệu USD) carrageenan-263, agar-200, pectin-147, alginat-130, guar-77 [16]. Hiện nay công nghiệp sản suất carrageenan không chỉ phát triển ở các nước Mỹ, Tây Âu mà còn phát triển mạnh ở các quốc gia Châu Á, trong đó phải kể đến Trung Quốc, Nhật Bản, Philippine... Đặc biệt là các vùng biển nước như Philipine, Indonesia, Brazil, New Zealand có điều kiện thuận lợi cho các loài rong đỏ phát triển... Cũng chính vì vậy, Philipine là đất nước có thị phần carrageenan cao nhất, chiếm 80 % trên thế giới. Trên thị trường có khoảng 4.000 sản phẩm hàng hoá có sử dụng carrageenan, trong đó công nghệ thực phẩm sử dụng nhiều nhất. Ngày nay, người ta biết thêm nhiều loại rong có khả năng sản xuất carrageenan. Những nghiên cứu chi tiết về loài rong này đã cho phép người ta có thể trồng ở trên quy mô lớn và do đó đáp ứng được nhu cầu nguyên liệu cho ngành công nghiệp sản xuất carrageenan. Theo thống kê trong vòng 25 năm qua, nhu cầu carrageenan trên thế giới tăng bình quân 5-7%/năm và dự báo sẽ tiếp tục tăng như vậy trong nhiều năm tới. Nhu cầu carrageenan cao gấp 3 lần so với alginate và gấp hơn 20 lần so với agar.  Thị trường hiện nay và các công ty sản xuất carrageenan Nghiên cứu thị trường buôn bán carrageenan trên thế giới cho thấy tốc độ phát triển sản xuất carrageenan trong thời gian gần đây là 3%/ năm . Hiện nay trên thế giới có 6 công ty sản xuất cung cấp trên 80% carrageenan.  Có hai loại công ty có thể phân biệt như sau:  Công ty sản xuất polyme sinh học truyền thống, bao gồm: - Tổng công ty FMC của MỸ, www.fmcbiopholyme.com. - Cp kelco của Mỹ, hình thành năm 2000 qua sự hợp nhất copenhagen pectin/ food gum đã sát nhập của hercules và nhóm polyme sinh học Kelco của công ty Mónanto/ pharmacia, www.cpkelco.com.  Các công ty sản xuất các thành phần hoàn thiện Ngoài carrageenan, các công ty còn tạo các chất như tạo nhũ tương, tạo hương vị. SVTH: NGUYỄN THỊ THU 11
  20. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ThS NGUYỄN THỊ THU HƯƠNG - Công ty Degussa của Đức, hình thành từ hệ sinh học SKW, www.degussa.com hoặc www.texturantsystems.com - Công ty Danisco của Đan Mạch, www.danisco.com - Công ty Quest international của Thụy Sĩ, một phần của ICI, www.questntl.com. [16]. Bảng 1.3. Sản lượng rong sụn trên thế giới năm 2001 STT Nước Sản lượng (tấn khô) 1 Indonesia 25.000 2 Philipines 115.000 3 Tazania (Zanzibar) 8.000 4 Khác 1.000 5 Tổng cộng 149.000 Nguồn: H. Porse, CP Kelco ApS, 2002, pers.comm. Sự phát triển nhanh chóng của ngành rong đã giúp tăng sản lượng rong nguyên liệu đáp ứng nhu cầu thi trường trong các năm. Bảng 1.4. Sản lượng rong sụn của các nước (tấn khô/ năm) [34]. TT Tên nước năm 2004 năm 2005 1 Philipines 110.000 2 Indonesia 55.000 80.000 3 Tazania 10.000 10.000 4 Campuchia 16.000 20.000 5 Việt Nam 1.000 2.000 6 Malaysia 6.000 6.000 7 Ấn Độ 200 1.1.6.2. Trong nước SVTH: NGUYỄN THỊ THU 12
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược