Nghiên cứu trích ly phlorotannin từ rong Nâu Sargassum Serratum và ứng dụng tạo sản phẩm đồ uống giàu phlorotannin

Đề tài: Nghiên cứu trích ly phlorotannin từ rong Nâu Sargassum Serratum và ứng dụng tạo sản phẩm đồ uống giàu phlorotanninMỤC LỤCMỤC LỤC .ILỜI MỞ ĐẦU . 1CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN . 31.1. TỔNG QUAN VỀ RONG BIỂN [1]. 31.1.1 Đặc điểm, sự phân bố rong biển. . 31.1.2 Nguồn lợi rong biển –Bảo vệ và phát triển nguồn lợi rong biển Việt Nam . 41.1.3 Phân loại rong biển . 71.1.4 Thành phần sinh hóa của rong biển 81.1.5 Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của rong biển. . 81.1.6 Đặc điểm sinh trưởng, phát triển và thời kỳ thu hoạch rong biển hợp lý cho công nghệ chế biến. . 101.1.7 Tình hình sử dụng, chế biếnrong biển ở Việt Nam 121.2 Quá trình vận chuyển và các biện pháp bảo quản rong khô. 121.3 Giới thiệu về rong Nâu và rong Mơ (Sargassum). . 131.3.1 Đặc điểm. 131.3.2 Sự phân bố [1] . 161.3.3 Thành phần hóa học của rong Nâu. . 181.4 Một số quy trình công nghệ sản xuất các chất từ rong Nâu . 241.4.1 Công nghệ chế biếnMannitol từ rong Nâu [1] . 241.4.2 Chiết rút Iod từ rong Nâu [1] . 251.5 Tổng quan về hợp chất Phlorotannin (polyphenol). . 261.5.1 Đặc điểm. 261.5.2 Cơ chế oxi hóa của polyphenol 271.5.3 Hoạt tính sinh học của phlorotannin. . 281.5.4 Ứng dụng. . 291.6 Giới thiệu về quá trình trích ly. . 301.6.1 Bản chất. . 301.6.2 Phạm vi sử dụng của quá trình. . 301.6.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết. . 31 ii1.6.4 Tổng quan về dung môi chiết. . 321.6.5 Tìm hiểu dung môi chiết trong đề tài. 34CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNGVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 372.1 Đối tượng nghiên cứu. 372.2 Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm. . 372.3 Phương pháp nghiên cứu 372.4 Quy trình trích ly và thu nhận phlorotannin . 412.4.1 Sơ đồquy trình . 412.4.2 Thuyết minh quy trình . 422.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly Phlorotannin. 432.5.1 Tiến hành khảo sát điều kiện môi trường (pH) trích ly . 432.5.2 Tiến hành khảo sát tỷ lệ dung môi trích ly. 442.5.3 Tiến hành khảo sát nhiệt độ trích ly. 452.5.4 Tiến hành khảo sát thời gian trích ly 462.5.5 Tiến hành xác định hiệu suất trích ly . 472.5.6 Thí nghiệm xác định nhiệt độ cô đặc. 482.5.7 Thí nghiệm xác định thời gian ly tâm 492.6 Ứng dụng cao chiết phlorotannin vào quá trình tạo sản phẩm: nước uống rong biển đóng chai. 50CHƯƠNG 3: KẾT QUẢNGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 523.1 Kết quả xác định một số thành phần của rong nguyên liệu. . 523.2 Kết quả khử mùi của rong biển. 533.3 Kết quả xác định thông số thích hợp của quá trình chiết phlorotannin. 533.3.1 Kết quả xác định ảnh hưởng của môi trường (pH) đến khả năng chiết. 543.3.2 Kết quả xác định ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM (khối lượng/thể tích) đến khả năng chiết. . 553.3.3 Kết quả xác định ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng chiết. . 583.3.4 Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian đến khả năng chiết. 593.3.5 Xác định hiệu suất trích ly. 613.3.6 Kết quả xác định thông số thích hợp của quá trình cô đặc 63 iii3.3.7 Kết quả xác định thông số thích hợp của quá trình ly tâm. . 663.3.8 Đề xuất quy trình chiết phlorotannin từ rong Sargassum Serratum. . 673.3.9 Ứng dụng cao Phlorotannin vào quá trình tạo sản phẩm. . 69KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 74ivDANH MỤC BẢNGBảng 1.1: Nguồn lợi, sản lượng thu hoạch và tiềm năng sản xuất rong biển [1]. 5Bảng 1.2: Diện tích các vùng có thể qui hoạch nuôi trồng rong biển ở một số tỉnh duyên hải Việt Nam [1]. 6Bảng 1.3: Các giống loài rong Nâu tìm thấy và phân bố. . 16Bảng 1.4: Trữ lượng rong Mơ theo vùng biển các tỉnh . 17Bảng 1.5: Hàm lượng Mannitol 2 loài rong S.mcclureivà S.kjellmanianumtại Hòn Chồng Nha Trang 1979 (% so với trọnglượng khô tuyệt đối) 18Bảng 1.6:Hàm lượng axit Alginic trong các loài rong Nâu . 20Bảng 1.7: Hàm lượng axit amin ở một số loạirong Nâu vung biển Jeddah, Saudi Arabia (mg %). 22Bảng 1.8: Hàm lượng Iod trong các loại rong Nâu (% trọng lượng khô) Nha Trang –Khánh Hòa. . 23Bảng 2.1:Các mức chất lượng 39Bảng 2.2: Hệ số trọng lượng của sản phẩm 40Bảng 3.1Thành phần hóa học chính của rong nguyên liệu 52Bảng 3.2 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch H2O2đến khả năng khử mùi 53Bảng 3.13: Ảnh hưởng của nhiệt độđến hàm lượng Phlorotannin và Carbohydrate trong quá trình cô đặc. . 64Bảng 3.14: Hàm lượng các thành phần (%) sau khi cô đặc . 65Bảng 3.15Kết quả đánh giá cảm quan dịch chiết. . 66Bảng 3.16:Chỉ tiêu hóa lý và độ nhớt của một số sản phẩm nước ngọt 69Bảng 3.17: Kết quả đánh giá cảm quan dịch chiết theo tỷ lệ dịch cao bổ sung. 69Bảng 3.18: Bảng đánh giá cảm quan dịch chiết theo tỷ lệ đường phối chế . 70Bảng 3.19:Kết quả chỉ tiêu vi sinh theo thời gian thanh trùng. 71Bảng 3.20: Bảng mô tả sản phẩm nước rong biển đóng chai có bổ sung cao phlorotannin. . 71Bảng 3.21: Bảng phân tích các thành phần của sản phẩm sau khi bổ sung cao phlorotannin. . 72Bảng 3.22:Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật trong sản phẩm 72 vDANH MỤC HÌNHHình 1.1:Sơ đồ hình chiết Mannitol bằng phương pháp hòa tan trong Alcol 25Hình 1.2: Sơ đồ quy trình tổng quát chiết rút Iod từ rong Nâu . 26Hình 1.3: Phloroglucinol (i) và phlorotannin [tetrafucol A (ii), fucodiphloroethol B (iii), fucodiphlorethol A (iv), tetrafuhalol A (v), tetraisofuhalol (vi), phlorofucofuroeckol (vii)] và hoạt tính của chúng. 27Hình 2.1: Rong Mơ(Sargassum serratum) .37Hình 2.2: Sơ đồ quy trình thu nhận phlorotannin từ rong Sargassum Serratum. 41Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của pH 44Hình 2.4:sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi đến khả năng trích ly. 45Hình 2.5:Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ 46Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng 47Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ cô đặc. 48Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian ly tâm 49Hình 2.10:Sơ đồ quy trình tạo sản phẩm nước uống rong biển đóng chai .50Hình 3.1a: Biểu đồbiểu diễn ảnh hưởng của pHtrích ly đến hàm lượngphlorotannin trong quá trình chiết 44Hình 3.1b: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của pH trích ly đến hàm lượng carbohydrate trong quá trình chiết. .55Hình 3.2a: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng củatỷ lệ NL/DM đến hàm lượng phlorotannin trong quá trình chiết. 56Hình 3.2b: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM đến hàm lượng carbohydrate trong quá trình chiết. .56Hình 3.3a: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm lượng phlorotannin trong quá trình chiết. 58Hình 3.3b: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm lượng carbohydrate trong quá trình chiết. .58 viHình 3.4a: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng phlorotannin trong quá trình chiết. 60Hình 3.4b: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng carbohydrate trong quá trình chiết. .60Hình 3.5a:Đồ thị biểu diễn hàm lượng phlorotannin trong các lần trích ly 61Hình 3.5b: Đồ thị biểu diễn hàm lượng carbohydrate trong các lần trích ly .62Hình 3.6a: Đồ thị biểu diễn hiệu suất trích ly phlorotannin trong các lần trích ly 62Hình 3.6b: Đồ thị biểu diễn hiệu suất trích ly carbohydrate trong các lần trích ly .63Hình 3.7: Sơ đồ quy trình chiết rút phlorotannin từ rong Sargassum Serratum –Khánh Hòa. 67 1LỜI MỞ ĐẦUXã hội ngày càng phát triển, đời sống con người ngày càng được nâng cao. Con người không chỉ quan tâm đến những vấn đề ăn, mặc, ở đơn giản như trước đây mà còn có những yêu cầu cao hơn. Khi đời sống được nâng cao, con người ngày càng quan tâm hơn đến sức khỏe của mình. Do đó, những thực phẩm, vật dụng có thể gây hạicho sức khỏe dần bị loại bỏ và được thay thế bằng các sản phẩm được sản xuất từ các thành phần chiết xuất từ thiên nhiên. Nhu cầu của con người là một trong những yếu tố quan trọng thúc đẩy xã hội phát triển và cũng là động lực thúc đẩy các nhà khoa học, nhà sản xuất tìm tòi, sáng tạo ra nhiều sản phẩm mới. Với sự phát triển của khoa học, con người đã biết cách chiết xuất ra nhiều hợp chất có nguồn gốc tự nhiên có lợi cho sức khỏe con người và ứng dụng chúng vào trong đời sống thông qua nhiều ngành công nghiệp như: công nghiệp thực phẩm, công nghiệp xây dựng, dệt may Trong đó, việc ứng dụng các thành tựu khoa học vào ngành công nghiệp thực phẩm đóng vai trò quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người. Hiện nay, có rất nhiều hợp chất được chiết xuất từ thiên nhiên đã được ứng dụng rộng rãi vào đời sống.Thật vậy, sản phẩm đồ uống không còn đơn thuần là giải khát mà còn phải tốt cho sức khỏe. Vì thế việc nghiên cứu sản xuất các chiết xuất từ thiên nhiên để bổ sung vào đồ uống luôn được quan tâm, và những chất được trích ly đó chính là hợp chất polyphenol (phlorotannin). Thành phần này được sử dụng trong thực phẩm như một loại thực phẩm chức năng nhằm mục đích phòng ngừa bệnh do có tính chất kháng oxi hóa mạnh. Việt Nam có hệ động vật, thực vậtvô cùng phong phú, có nhiều gen quý hiếm đặc trưng cho khí hậu nhiệt đới nóng ẩm. Một trong những điều kiện tạo nên sự phong phú và giàu có ấy chính là vùng biển nhiệt đới rộng với bờ dài hơn 3200 km bao bọc hết phía đông và nam đất nước. Một trong những nguồn tài nguyên phong phú và có giá trị mà vùng biển bantặng cho chúng ta là rong biển. Rong biển là loại thực vật biển quý giá được dùng làm nguyên liệu chế biến thành các sản phẩm có giá trị trong công nghiệp và thực phẩm. Từ lâu, rong biển đã được coi là đối tượng nghiên cứu của nhiều nước trên thế giới. Ở nước ta trữ lượng rong biển 2rất lớn, là nguồn tài nguyên biển vô cùng phong phú, rong biển chiếm vị trí quan trọng trong lĩnh vực kinh tế biển Việt Nam. Ngành rong biển có nhiều loài, một trong những loài có nhiều tính năng ưu việt được nhiều nhà nghiên cứu ở nước ta quan tâm tới là ngành rong Nâu mà điển hình là rong Mơ.Gần đây, ngành nuôi trồng và chế biến rong biển nổi lên như một ngành công nghiệp mới mang lại một số thành tựu nhất định. Nhiều công trình nghiên cứu về giá trị dinh dưỡng cũng như dược học từ rong biển đã được công bố và ứng dụng rộng rãi trên toàn cầu. Người ta đã phát hiện ra nhiều thành phần quý có trong rong biển như: Iod, Alginate, Fuccoidin, hợp chất chống oxi hóa (phlorotannin), các axit béo, . rất có giá trị trong y học, thực phẩm, dược phẩm giúp cho mỗi quốc gia giải quyết được vấn đề nhập khẩu dược liệu. Ngày nay, nhiều công dụng khác của rong biển còn đang được các nhà nghiên cứu tiếp tục khám phá.Xuất phát từ nhu cầu của xã hội hiện đại, đồng thời tận dụng được nguồn nguyên liệu dồi dào, các nhà khoa học của nước ta đã và đang tăng cường nghiên cứu, chuyển nguồn rong biển và phế thải từ rong biển thành các sản phẩm có giá trị, bằng cách sản xuất ra các loại thực phẩm khác nhau, tách chiết ra các thành phần khác nhau có hoạt tính sinh học hoặc hỗn hợp các thành phần có hoạt tính sinh học để gia tăng giá trị rong biển Việt Nam.Để góp phần vào xu thế đó, tôi thực hiệnđề tài “Nghiên cứu trích ly phlorotannin từ rong Nâu Sargassum Seratum và ứng dụng tạo sản phẩm đồ uống giàu phlorotannin”. Đề tài gồm các nội dung:1. Tìm hiểu một số thành phần hóa học chủ yếu của nguyên liệu rong Nâu.2. Khảo sát quá trình trích ly phlorotannin.3. Thử nghiệm tạo sản phẩm đồ uống giàu phlorotannin.Bước đầu tiếp cận với nghiên cứu khoa học, trong điều kiện kiến thức còn hạn chế, điều kiện cơ sở vật chất, kinh phí nghiên cứu còn thiếu thốn, ngoài việc nỗ lực của bản thân, sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn cùng các anh chị phụ trách phòng thí nghiệm của Viện Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha Trang, tôi đã hoàn thành đề tài được giao. Tuy nhiên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong được sự góp ý chân thành của các thầy cô, các bạn độc giả để đề tài được hoàn thiện hơn.Tôi xin chân thành cảm ơn! 3CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN VỀ RONG BIỂN[1].1.1.1 Đặc điểm, sự phân bố rong biển. Rong biển hay tảo biển có tên khoa học là marine –algae, marine plant hay seaweed. Rong biển là thực vật thủy sinh có đời sống gắn liền với nước. Chúng có thể là đơn bào, đa bào sống thành quần thể. Chúng có kích thước hiển vi hoặc có khi dài hàng chục mét. Hình dạng của chúng có thể là hình cầu, hình sợi, hình phiến lá hay hình thù rất đặc biệt. Sản lượng hàng năm các Đaị dương cung cấp cho trái đất hàng 200 tỷ tấn rong. Nhiều nhà khoa học cho rằng trên 90% carbon tổng hợp hàng năm nhờ quang hợp trong môi trường lỏng, trong đó có 20% do rong biển tổng hợp nên.Rong biển thường phân bố ở các vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng triền sâu, Rong Đỏ và rong Nâu là hai đối tượng được nghiên cứu với sản lượng lớn và được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp và đời sống. Đối với rong Lục thì loại tảo Chlorella được xếp vào loại tảo kì diệu, có tốc độ sinh khối cực nhanh, đang được nghiên cứu phục vụ cho conngười.Rong biển sống ở biển, hấp thụ một lượng thức ăn phong phú chảy trôi dạt từ lục địa ra, rong có nhiều tính chất không giống thực vật trên cạn. Một số yếu tố sinh thái đối với động vật sống trên cạn là rất quan trọng, song đối với rong biển lại không quan trọng như độ ẩm của không khí, lượng mưa. Nhưng các yếu tố sinh thái biển có ảnh hưởng đến đời sống rong biển như: địa bàn sinh trưởng, nhiệt độ, ánh sang, độ muối, độ PH, muối dinh dưỡng, khí hòa tan, mức triều, song, gió, hải lưu.Nhiều hợp chất hữu cơ trong rong biển có tác dụng điều hòa, kích thích sinh trưởng đối với cây trồng như auxin, giberelin, cytokinin, mannitol và các oligosacaride khác. Ngày nay rong biển còn được sản xuất thành phân bón hữu cơ (phân bón lá và phân bón gốc). 41.1.2 Nguồn lợi rong biển –Bảo vệ và phát triển nguồn lợi rong biển Việt Nam.a. Nguồn lợi rong biển thế giới.Nguồn lợi rong biển trên thế giới rất lớn, song sản lượng rong được khai thácvà sử dụng hàng năm không đều(theo tài liệu của FAO về sản lượng rong biển hàng nămtrên thế giới). Châu Á là khu vực cung cấp rong Đỏ. Trong đó, Philippines kể từ năm 1970 sau khi áp dụng thành công phương pháp phát triển rong Eucheumabằng bao tử đã chuyển lên hàng đầu thế giới vế rong biển nguyên liệu, 85% lượng nguyên liệu sản xuất Carrageenan và Furcellaran hằng năm do Philippins cung cấp. Nam Triều Tiên là nước cung cấp nguyên liệu sản xuất Agar với khối lượng lớn nhất trên thế giới, chiếm 52%.Nguồn lợi rong Nâu chủ yếu tập trung ở các nước Châu Âu và Bắc Mỹ. Canada tập trung hơn 75% khốilượng rong nguyên liệu sản xuấtAlginate , trong khi đó khối lượng rong Nâu Châu Á chỉ khoảng 5%. Theo FAO ước tính mỗi năm trên thế giới rong Nâuđược khai thác dọc bờ Đại Tây Dương kể cả biển Đen và Địa Trung Hải [1].Trên thế giới Alginate đượcsản xuất từ rong Nâucó sản lượng lớn hơn Agar, Carrageenan, Furcellanan được sản xuất từ rong Đỏ.Về sản lượng rong Nâu thì khu vực Bắc Mỹ có sản lượng lớn nhất, tiếp đến là Châu Âu, Mỹ La Tinh vàChâu Á.Đối với rong Đỏ thì sản lượngchủ yếu tập trung lớn tại Châu Á, đến Châu Mỹ La Tinh, rồi đếnChâu Âu. Việc chọn loại rong nào làm nguyên liệu chính để sản xuất các loại keo rong phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau. Một trong các yếu tố quan trọng nhất là tính chất ổn định và nguồn nguyên liệu, hay nói một cách khác là phụ thuộc vào khả năng phát triển của loài rong đó trong điều kiện tự nhiên của mỗi nước cũng như chất lượng keo rong được chiết rút từ loài rong đó.TÀI LIỆUTHAM KHẢO1. Trần Thị Luyến, Đỗ Minh Phụng, Nguyễn Anh Tuấn, Ngô Đăng Nghĩa (2004), Chế biến rong biển, NXB Nông Nghiệp TP Hồ Chí Minh.2. Nguyễn Hữu Đại (1997), Rong Mơ Việt Nam nguồn lợi và sử dụng, NXB Nông Nghiệp TP Hồ Chí Minh.3. Đỗ Minh Phụng, Đặng Văn Hợp (1997), Phân tích kiểm nghiệm sản phẩm thủy sản, Trường Đại Học Thủy Sản Nha Trang.4. Khoa hóa thực phẩm và công nghệ sinh học, Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.5. Nguyễn Hải Hà (2004), Nghiên cứu trích ly polyphenol từ trà Camellia sinensis (L), Luận văn Thạc sĩ, Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh.6. Đặng Xuân Cường (2009), Nghiên cứu thu nhận dịch chiết có hoạt tính kháng khuẩn từ rong Nâu Dictyota Dichotoma Việt Nam, Luận văn Thạc sỹ, Đại học Nha Trang.

ly phlorotannin từ rong Nâu Sargassum Serratum và ứng dụng tạo sản phẩm đồ uống giàu phlorotannin”

Để đạt được kết quả đó, trước hết tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS Bùi Minh Lý – người đã tận tình giúp đỡ tôi trong suốt thời gian tôi tiến hành thực hiện đề tài

Tôi chân thành cảm ơn quý Thầy, Cô Khoa Công nghệ Thực Phẩm – trường Đại học Nha Trang đã tận tình dạy dỗ, chỉ bảo tôi trong suốt thời gian học tại trường

Xin gửi lời cảm ơn đến TS Trần Thị Thanh Vân, Th.S Võ Mai Như Hiếu,

Ks Trần Nguyễn Hà Vy cùng các anh chị công tác tại phòng thí nghiệm hóa phân tích và triển khai công nghệ của Viện đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án này

Tôi xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè là chỗ dựa vững chắc, hết lòng động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như thực hiện đề tài

Một lần nữa tôi xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, tháng 6 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Hoàng Thị Thúy An

MỤC LỤC

MỤC LỤC I

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ RONG BIỂN [1] 3

1.1.1 Đặc điểm, sự phân bố rong biển 3

1.1.2 Nguồn lợi rong biển – Bảo vệ và phát triển nguồn lợi rong biển Việt Nam 4

1.1.3 Phân loại rong biển 7

1.1.4 Thành phần sinh hóa của rong biển 8

1.1.5 Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của rong biển 8

1.1.6 Đặc điểm sinh trưởng, phát triển và thời kỳ thu hoạch rong biển hợp lý cho công nghệ chế biến 10

1.1.7 Tình hình sử dụng, chế biến rong biển ở Việt Nam 12

1.2 Quá trình vận chuyển và các biện pháp bảo quản rong khô 12

1.3 Giới thiệu về rong Nâu và rong Mơ (Sargassum) 13

1.3.1 Đặc điểm 13

1.3.2 Sự phân bố [1] 16

1.3.3 Thành phần hóa học của rong Nâu 18

1.4 Một số quy trình công nghệ sản xuất các chất từ rong Nâu 24

1.4.1 Công nghệ chế biến Mannitol từ rong Nâu [1] 24

1.4.2 Chiết rút Iod từ rong Nâu [1] 25

1.5 Tổng quan về hợp chất Phlorotannin (polyphenol) 26

1.5.1 Đặc điểm 26

1.5.2 Cơ chế oxi hóa của polyphenol 27

1.5.3 Hoạt tính sinh học của phlorotannin 28

1.5.4 Ứng dụng 29

1.6 Giới thiệu về quá trình trích ly 30

1.6.1 Bản chất 30

1.6.2 Phạm vi sử dụng của quá trình 30

1.6.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết 31

1.6.4 Tổng quan về dung môi chiết 32

1.6.5 Tìm hiểu dung môi chiết trong đề tài 34

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

2.1 Đối tượng nghiên cứu 37

2.2 Hóa chất và dụng cụ thí nghiệm 37

2.3 Phương pháp nghiên cứu 37

2.4 Quy trình trích ly và thu nhận phlorotannin 41

2.4.1 Sơ đồ quy trình 41

2.4.2 Thuyết minh quy trình 42

2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly Phlorotannin 43

2.5.1 Tiến hành khảo sát điều kiện môi trường (pH) trích ly 43

2.5.2 Tiến hành khảo sát tỷ lệ dung môi trích ly 44

2.5.3 Tiến hành khảo sát nhiệt độ trích ly 45

2.5.4 Tiến hành khảo sát thời gian trích ly 46

2.5.5 Tiến hành xác định hiệu suất trích ly 47

2.5.6 Thí nghiệm xác định nhiệt độ cô đặc 48

2.5.7 Thí nghiệm xác định thời gian ly tâm 49

2.6 Ứng dụng cao chiết phlorotannin vào quá trình tạo sản phẩm: nước uống rong biển đóng chai 50

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 52

3.1 Kết quả xác định một số thành phần của rong nguyên liệu 52

3.2 Kết quả khử mùi của rong biển 53

3.3 Kết quả xác định thông số thích hợp của quá trình chiết phlorotannin 53

3.3.1 Kết quả xác định ảnh hưởng của môi trường (pH) đến khả năng chiết 54

3.3.2 Kết quả xác định ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM (khối lượng/thể tích) đến khả năng chiết 55

3.3.3 Kết quả xác định ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng chiết 58

3.3.4 Kết quả xác định ảnh hưởng của thời gian đến khả năng chiết 59

3.3.5 Xác định hiệu suất trích ly 61

3.3.6 Kết quả xác định thông số thích hợp của quá trình cô đặc 63

3.3.7 Kết quả xác định thông số thích hợp của quá trình ly tâm 66

3.3.8 Đề xuất quy trình chiết phlorotannin từ rong Sargassum Serratum 67

3.3.9 Ứng dụng cao Phlorotannin vào quá trình tạo sản phẩm 69

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77

PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Nguồn lợi, sản lượng thu hoạch và tiềm năng sản xuất rong biển [1] .5

Bảng 1.2: Diện tích các vùng có thể qui hoạch nuôi trồng rong biển ở một số tỉnh duyên hải Việt Nam [1] 6

Bảng 1.3: Các giống loài rong Nâu tìm thấy và phân bố 16

Bảng 1.4: Trữ lượng rong Mơ theo vùng biển các tỉnh 17

Bảng 1.5: Hàm lượng Mannitol 2 loài rong S.mcclurei và S.kjellmanianum tại Hòn Chồng Nha Trang 1979 (% so với trọng lượng khô tuyệt đối) 18

Bảng 1.6: Hàm lượng axit Alginic trong các loài rong Nâu 20

Bảng 1.7: Hàm lượng axit amin ở một số loại rong Nâu vung biển Jeddah, Saudi Arabia (mg %) 22

Bảng 1.8: Hàm lượng Iod trong các loại rong Nâu (% trọng lượng khô) Nha Trang – Khánh Hòa 23

Bảng 2.1: Các mức chất lượng 39

Bảng 2.2: Hệ số trọng lượng của sản phẩm 40

Bảng 3.1 Thành phần hóa học chính của rong nguyên liệu 52

Bảng 3.2 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch H2O2 đến khả năng khử mùi 53

Bảng 3.13: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng Phlorotannin và Carbohydrate trong quá trình cô đặc 64

Bảng 3.14: Hàm lượng các thành phần (%) sau khi cô đặc 65

Bảng 3.15 Kết quả đánh giá cảm quan dịch chiết 66

Bảng 3.16: Chỉ tiêu hóa lý và độ nhớt của một số sản phẩm nước ngọt 69

Bảng 3.17: Kết quả đánh giá cảm quan dịch chiết theo tỷ lệ dịch cao bổ sung 69

Bảng 3.18: Bảng đánh giá cảm quan dịch chiết theo tỷ lệ đường phối chế 70

Bảng 3.19: Kết quả chỉ tiêu vi sinh theo thời gian thanh trùng 71

Bảng 3.20: Bảng mô tả sản phẩm nước rong biển đóng chai có bổ sung cao phlorotannin 71

Bảng 3.21: Bảng phân tích các thành phần của sản phẩm sau khi bổ sung cao phlorotannin 72

Bảng 3.22: Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật trong sản phẩm 72

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ hình chiết Mannitol bằng phương pháp hòa tan trong Alcol 25

Hình 1.2: Sơ đồ quy trình tổng quát chiết rút Iod từ rong Nâu 26

Hình 1.3: Phloroglucinol (i) và phlorotannin [tetrafucol A (ii), fucodiphloroethol B (iii), fucodiphlorethol A (iv), tetrafuhalol A (v), tetraisofuhalol (vi), phlorofucofuroeckol (vii)] và hoạt tính của chúng .27

Hình 2.1: Rong Mơ (Sargassum serratum) 37

Hình 2.2: Sơ đồ quy trình thu nhận phlorotannin từ rong Sargassum Serratum .41

Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của pH 44

Hình 2.4: sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi đến khả năng trích ly .45

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ 46

Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng 47

Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ cô đặc 48

Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian ly tâm 49

Hình 2.10: Sơ đồ quy trình tạo sản phẩm nước uống rong biển đóng chai 50

Hình 3.1a: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của pH trích ly đến hàm lượng phlorotannin trong quá trình chiết 44

Hình 3.1b: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của pH trích ly đến hàm lượng carbohydrate trong quá trình chiết .55

Hình 3.2a: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM đến hàm lượng phlorotannin trong quá trình chiết 56

Hình 3.2b: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ NL/DM đến hàm lượng carbohydrate trong quá trình chiết .56

Hình 3.3a: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm lượng phlorotannin trong quá trình chiết 58

Hình 3.3b: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của nhiệt độ chiết đến hàm lượng carbohydrate trong quá trình chiết .58

Hình 3.4a: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng

phlorotannin trong quá trình chiết 60

Hình 3.4b: Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian chiết đến hàm lượng

carbohydrate trong quá trình chiết .60

Hình 3.5a: Đồ thị biểu diễn hàm lượng phlorotannin trong các lần trích ly 61 Hình 3.5b: Đồ thị biểu diễn hàm lượng carbohydrate trong các lần trích ly 62 Hình 3.6a: Đồ thị biểu diễn hiệu suất trích ly phlorotannin trong các lần trích ly 62 Hình 3.6b: Đồ thị biểu diễn hiệu suất trích ly carbohydrate trong các lần trích ly 63 Hình 3.7: Sơ đồ quy trình chiết rút phlorotannin từ rong Sargassum Serratum –

Khánh Hòa .67

LỜI MỞ ĐẦU



Xã hội ngày càng phát triển, đời sống con người ngày càng được nâng cao Con người không chỉ quan tâm đến những vấn đề ăn, mặc, ở đơn giản như trước đây mà còn có những yêu cầu cao hơn Khi đời sống được nâng cao, con người ngày càng quan tâm hơn đến sức khỏe của mình Do đó, những thực phẩm, vật dụng

có thể gây hại cho sức khỏe dần bị loại bỏ và được thay thế bằng các sản phẩm được sản xuất từ các thành phần chiết xuất từ thiên nhiên Nhu cầu của con người là một trong những yếu tố quan trọng thúc đẩy xã hội phát triển và cũng là động lực thúc đẩy các nhà khoa học, nhà sản xuất tìm tòi, sáng tạo ra nhiều sản phẩm mới

Với sự phát triển của khoa học, con người đã biết cách chiết xuất ra nhiều hợp chất có nguồn gốc tự nhiên có lợi cho sức khỏe con người và ứng dụng chúng vào trong đời sống thông qua nhiều ngành công nghiệp như: công nghiệp thực phẩm, công nghiệp xây dựng, dệt may…Trong đó, việc ứng dụng các thành tựu khoa học vào ngành công nghiệp thực phẩm đóng vai trò quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe con người Hiện nay, có rất nhiều hợp chất được chiết xuất từ thiên nhiên đã được ứng dụng rộng rãi vào đời sống

Thật vậy, sản phẩm đồ uống không còn đơn thuần là giải khát mà còn phải tốt cho sức khỏe Vì thế việc nghiên cứu sản xuất các chiết xuất từ thiên nhiên để bổ sung vào đồ uống luôn được quan tâm, và những chất được trích ly đó chính là hợp chất polyphenol (phlorotannin) Thành phần này được sử dụng trong thực phẩm như một loại thực phẩm chức năng nhằm mục đích phòng ngừa bệnh do có tính chất kháng oxi hóa mạnh

Việt Nam có hệ động vật, thực vật vô cùng phong phú, có nhiều gen quý hiếm đặc trưng cho khí hậu nhiệt đới nóng ẩm Một trong những điều kiện tạo nên

sự phong phú và giàu có ấy chính là vùng biển nhiệt đới rộng với bờ dài hơn 3200

km bao bọc hết phía đông và nam đất nước Một trong những nguồn tài nguyên phong phú và có giá trị mà vùng biển ban tặng cho chúng ta là rong biển Rong biển là loại thực vật biển quý giá được dùng làm nguyên liệu chế biến thành các sản phẩm có giá trị trong công nghiệp và thực phẩm Từ lâu, rong biển đã được coi

là đối tượng nghiên cứu của nhiều nước trên thế giới Ở nước ta trữ lượng rong biển

rất lớn, là nguồn tài nguyên biển vô cùng phong phú, rong biển chiếm vị trí quan trọng trong lĩnh vực kinh tế biển Việt Nam Ngành rong biển có nhiều loài, một trong những loài có nhiều tính năng ưu việt được nhiều nhà nghiên cứu ở nước ta quan tâm tới là ngành rong Nâu mà điển hình là rong Mơ

Gần đây, ngành nuôi trồng và chế biến rong biển nổi lên như một ngành công nghiệp mới mang lại một số thành tựu nhất định Nhiều công trình nghiên cứu

về giá trị dinh dưỡng cũng như dược học từ rong biển đã được công bố và ứng dụng rộng rãi trên toàn cầu Người ta đã phát hiện ra nhiều thành phần quý có trong rong biển như: Iod, Alginate, Fuccoidin, hợp chất chống oxi hóa (phlorotannin), các axit béo, rất có giá trị trong y học, thực phẩm, dược phẩm…giúp cho mỗi quốc gia giải quyết được vấn đề nhập khẩu dược liệu Ngày nay, nhiều công dụng khác của rong biển còn đang được các nhà nghiên cứu tiếp tục khám phá

Xuất phát từ nhu cầu của xã hội hiện đại, đồng thời tận dụng được nguồn nguyên liệu dồi dào, các nhà khoa học của nước ta đã và đang tăng cường nghiên cứu, chuyển nguồn rong biển và phế thải từ rong biển thành các sản phẩm có giá trị, bằng cách sản xuất ra các loại thực phẩm khác nhau, tách chiết ra các thành phần khác nhau có hoạt tính sinh học hoặc hỗn hợp các thành phần có hoạt tính sinh học

để gia tăng giá trị rong biển Việt Nam

Để góp phần vào xu thế đó, tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu trích ly phlorotannin từ rong Nâu Sargassum Seratum và ứng dụng tạo sản phẩm đồ uống giàu phlorotannin” Đề tài gồm các nội dung:

1 Tìm hiểu một số thành phần hóa học chủ yếu của nguyên liệu rong Nâu

2 Khảo sát quá trình trích ly phlorotannin

3 Thử nghiệm tạo sản phẩm đồ uống giàu phlorotannin

Bước đầu tiếp cận với nghiên cứu khoa học, trong điều kiện kiến thức còn hạn chế, điều kiện cơ sở vật chất, kinh phí nghiên cứu còn thiếu thốn, ngoài việc nỗ lực của bản thân, sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn cùng các anh chị phụ trách phòng thí nghiệm của Viện Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha Trang, tôi đã hoàn thành đề tài được giao Tuy nhiên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, tôi rất mong được sự góp ý chân thành của các thầy cô, các bạn độc giả để đề tài được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ RONG BIỂN [1]

1.1.1 Đặc điểm, sự phân bố rong biển

Rong biển hay tảo biển có tên khoa học là marine – algae, marine plant hay seaweed Rong biển là thực vật thủy sinh có đời sống gắn liền với nước Chúng có thể là đơn bào, đa bào sống thành quần thể Chúng có kích thước hiển vi hoặc có khi dài hàng chục mét Hình dạng của chúng có thể là hình cầu, hình sợi, hình phiến

lá hay hình thù rất đặc biệt Sản lượng hàng năm các Đaị dương cung cấp cho trái đất hàng 200 tỷ tấn rong Nhiều nhà khoa học cho rằng trên 90% carbon tổng hợp hàng năm nhờ quang hợp trong môi trường lỏng, trong đó có 20% do rong biển tổng hợp nên

Rong biển thường phân bố ở các vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng triền sâu,… Rong Đỏ và rong Nâu là hai đối tượng được nghiên cứu với sản lượng lớn và được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp và đời sống Đối với rong Lục thì loại tảo Chlorella được xếp vào loại tảo kì diệu, có tốc độ sinh khối cực nhanh, đang được nghiên cứu phục vụ cho con người

Rong biển sống ở biển, hấp thụ một lượng thức ăn phong phú chảy trôi dạt từ lục địa ra, rong có nhiều tính chất không giống thực vật trên cạn Một số yếu tố sinh thái đối với động vật sống trên cạn là rất quan trọng, song đối với rong biển lại không quan trọng như độ ẩm của không khí, lượng mưa Nhưng các yếu tố sinh thái biển có ảnh hưởng đến đời sống rong biển như: địa bàn sinh trưởng, nhiệt độ, ánh sang, độ muối, độ PH, muối dinh dưỡng, khí hòa tan, mức triều, song, gió, hải lưu

Nhiều hợp chất hữu cơ trong rong biển có tác dụng điều hòa, kích thích sinh trưởng đối với cây trồng như auxin, giberelin, cytokinin, mannitol và các oligosacaride khác Ngày nay rong biển còn được sản xuất thành phân bón hữu cơ (phân bón lá và phân bón gốc)

1.1.2 Nguồn lợi rong biển – Bảo vệ và phát triển nguồn lợi rong biển Việt Nam

a Nguồn lợi rong biển thế giới

Nguồn lợi rong biển trên thế giới rất lớn, song sản lượng rong được khai thác

và sử dụng hàng năm không đều (theo tài liệu của FAO về sản lượng rong biển hàng năm trên thế giới) Châu Á là khu vực cung cấp rong Đỏ Trong đó, Philippines kể từ năm 1970 sau khi áp dụng thành công phương pháp phát triển

rong Eucheuma bằng bao tử đã chuyển lên hàng đầu thế giới vế rong biển nguyên

liệu, 85% lượng nguyên liệu sản xuất Carrageenan và Furcellaran hằng năm do Philippins cung cấp Nam Triều Tiên là nước cung cấp nguyên liệu sản xuất Agar với khối lượng lớn nhất trên thế giới, chiếm 52%

Nguồn lợi rong Nâu chủ yếu tập trung ở các nước Châu Âu và Bắc Mỹ Canada tập trung hơn 75% khối lượng rong nguyên liệu sản xuất Alginate , trong khi đó khối lượng rong Nâu Châu Á chỉ khoảng 5% Theo FAO ước tính mỗi năm trên thế giới rong Nâu được khai thác dọc bờ Đại Tây Dương kể cả biển Đen và Địa Trung Hải [1]

Trên thế giới Alginate được sản xuất từ rong Nâu có sản lượng lớn hơn Agar, Carrageenan, Furcellanan được sản xuất từ rong Đỏ Về sản lượng rong Nâu thì khu vực Bắc Mỹ có sản lượng lớn nhất, tiếp đến là Châu Âu, Mỹ La Tinh và Châu Á Đối với rong Đỏ thì sản lượng chủ yếu tập trung lớn tại Châu Á, đến Châu Mỹ La Tinh, rồi đến Châu Âu

Việc chọn loại rong nào làm nguyên liệu chính để sản xuất các loại keo rong phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau Một trong các yếu tố quan trọng nhất là tính chất ổn định và nguồn nguyên liệu, hay nói một cách khác là phụ thuộc vào khả năng phát triển của loài rong đó trong điều kiện tự nhiên của mỗi nước cũng như chất lượng keo rong được chiết rút từ loài rong đó

Sản lượng và nguồn lợi rong biển trên thế giới được thể hiện trên bảng sau

Bảng 1.1: Nguồn lợi, sản lượng thu hoạch và tiềm năng sản xuất rong biển [1]

b Nguồn lợi rong biển Việt Nam

Ở nước ta có khoảng 794 loài rong biển, phân bố ở vùng biển miền Bắc 310 loài, miền Nam 484 loài, 156 loài tìm thấy ở cả 2 miền (Nguyễn Hữu Dinh, 1998)

Trong đó có các đối tượng quan trọng là: rong Câu (Gracilaria), rong Mơ

(Sargassum), rong Đông (Hypnea), rong Mứt (Porohyza) và rong Bún (Enteromorpha)

Nguồn rong trồng bao gồm chủ yếu các loại rong Đỏ như: rong Câu chỉ vàng

(G.verrucosa), rong Câu cước (G.acerosa), rong Câu (G.asiatica và G.heteroclada), rong Sụn (Alvarezii)

Trong đó G.verrucosa và G.asiatica được trồng ở vùng nước lợ (Blackish

water) từ năm 1970 ở phía Bắc, phía Nam từ 1980 với tổng diện tích 1.000 ha đạt

sản lượng khoảng 1.500 đến 2.000 tấn khô/năm Rong Câu cước (G.acerosa) cũng

được trồng ở vùng thủy triều, vịnh, ao, đìa với diện tích khoảng 100 ha, sản lượng khoảng 150 đến 200 tấn khô/năm

Rong Sụn kapaphycus alvarezii được di trồng vào vùng biển nước ta năm

1993, loại rong này có chất lượng tốt để sản xuất Carrageenan Ngày nay trong nuôi trồng Thủy sản, các nhà nghiên cứu đang kết hợp việc nuôi trồng rong biển với các loài thủy sản tôm, cá, nhuyễn thể để nâng cao hiệu quả kinh tế trên một đơn vị diện tích mặt nước Đây là phương pháp hữu hiệu để vừa phát triển nuôi thủy sản vừa phát triển nguồn lợi rong biển ở các nước trên thế giới nói chung và ở nước ta nói riêng

Bảng 1.2: Diện tích các vùng có thể qui hoạch nuôi trồng rong biển ở một số tỉnh

duyên hải Việt Nam [1]

1.1.3 Phân loại rong biển

Tùy thuộc vào thành phần cấu tạo, thành phần sắc tố, đặc điểm hình thái, đặc điểm sinh sản mà rong biển được chia thành 9 ngành sau đây:

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)

Trong đó, ba ngành có giá trị kinh tế cao là rong Lục, rong Nâu, rong Đỏ

* Ngành rong Lục: có trên dưới 360 chi và hơn 5.700 loài, phần lớn sống

trong nước ngọt, nét đặc trưng của loài rong này là có màu lục, sản phẩm quang hợp

là tinh bột Rong có dạng tế bào đơn giản hoặc phức tạp, nhiều tế bào dạng hình phiến hay dạng sợi, chia nhánh hoặc không chia nhánh Trừ một số trường hợp rong chỉ là một tế bào trần không có vỏ còn đại đa số có vỏ riêng là chất pectin hay Cellulose

* Ngành rong Nâu: có trên 190 chi, hơn 900 loài, phần lớn sống ở biển, số

chi, loài tìm thấy trong nước ngọt không nhiều lắm Rong có cấu tạo nhiều tế bào dạng màng giả, dạng phiến, dạng sợi đơn giản, một hàng tế bào chia nhánh, dạng nhánh hoặc phân nhánh phức tạp hơn thành dạng cây có gốc, rễ, thân, lá Rong sinh trưởng ở đỉnh (apical), ở giữa, ở gốc, các lóng Ngoài ra, do các tế bào rong dạng phiến chia cắt sinh trưởng khuếch tán gọi là sinh trưởng bề mặt

* Ngành rong Đỏ: Rong Đỏ hay tảo đỏ là những loại rong biển khi tươi có

màu hồng lục, hồng tím, hồng nâu Khi khô tùy theo phương pháp sơ chế chuyển sang màu nâu hay nâu vàng đến vàng Trên thế giới rong Đỏ được sử dụng với khối lượng lớn để phục vụ con người, một số loài có hàm lượng cao về Agar, Carrageenan, Fucellaran được sử dụng để chế biến keo rong

 Phần lớn rong Đỏ có cấu trúc đa bào, rong Gracilaria Verrucosa có độ dài

nhất Tuy vậy chiều dài của rong Đỏ đều ngắn hơn nhiều so với rong Nâu Rong Đỏ

có 2.500 loài, gồm 400 chi, thuộc nhiều họ, phần lớn sống ở biển, có cấu tạo từ nhiều tế bào, trừ một số ít thuộc dạng một tế bào hay quần thể Rong có dạng hình trụ dẹp dài, phiến chia hoặc không chia nhánh Phần lớn chia nhánh kiểu một trục (monopodial), một số ít theo kiểu hợp trục (symodial) Sinh trưởng chủ yếu ở đỉnh,

ở giữa đốt hay phân tán Đặc trưng của loài này là chứa nhiều sắc tố đỏ, giữa các tế bào có chứa nhiều chất keo (Agar) Loài này sinh trưởng ở vùng biển sâu, nơi thủy

triều thấp, độ sâu từ 6m đến 7m

1.1.4 Thành phần sinh hóa của rong biển

Theo Noris, Symeon, Williams trong 100 gam rong khô có [1]:

1.1.5 Giá trị dinh dưỡng và ứng dụng của rong biển

Giá trị dinh dưỡng của rong biển là cung cấp đầy đủ các khoáng chất đặc biệt

là các nguyên tố vi lượng, các acid amin cần thiết cho cơ thể, các loại vitamin, các carbohydrate đặc trưng và các hoạt chất sinh học có lợi cho cơ thể, đồng thời có khả năng phòng và trị bệnh Theo số liệu nghiên cứu của Nhật Bản trong rong

Laminaria có chứa các vitamin sau đây (miligam %): tiền vitamin A (caroten)-1.1;

A – 622; B1 – 0.53; B2 – 0.41; acid nicotin- 1.6; acid folic – 0.14; B12 – 0.0033 và ascorbic – 28 Rong biển có hàm lượng lipid rất thấp (ít hơn 2%) Nhưng acid licozopentae khá cao tới 20 ÷ 25% tổng số lượng các acid béo, trong rong biển còn tìm thấy nhiều fucosterol và nhiều nguyên tố vi lượng khác Trong rong biển có chứa nhiều Iod Iod hữu cơ rất có giá trị trong y học Do vậy rong Nâu còn được dùng làm thuốc phòng chống và chữa bệnh bướu cổ (Basedow) [1] Thí dụ 1 Kg

rong Laminaria chứa một lượng Iod bằng lượng Iod có trong 100.000 lít nước biển

Trong 10 gam rong khô loài Alginatearia esculenta chứa một lượng vitamin E bằng trong 100 gam củ cải đường, trong 10 gam rong khô Gracilaria sản phẩm chứa một

lượng Canxi có trong một cốc sữa [1]

Các sản phẩm hữu cơ từ rong biển ngày nay được sử dụng hết sức rộng rãi trong các ngành như: thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, công nghiệp dệt, nông nghiệp, công nghệ sinh học và nghiên cứu khoa học

Các polysaccharide từ rong biển được coi là những hợp chất hữu cơ không thể thay thế trong nhiều lĩnh vực công nghiệp khi được sử dụng như chất tạo đông, làm đặc, chất ổn nhũ và chất ổn định Giá trị công nghiệp của rong biển là cung cấp các chất keo rong quan trọng như: Agar, Alginate, Carrageenan, Fucryllanzan… dùng cho thực phẩm và nhiều ngành công nghiệp khác Khoảng 20% sản lượng rong biển thế giới được dùng để sản xuất các loại keo rong, 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) Năm 1870 người ta điều chế xà phòng từ các chất K2O, Na2O lấy từ rong biển (rong Nâu), phát hiện trong rong Nâu có chứa Iod, từ đó người ta dùng nguyên liệu rong Nâu để điều chế Iod [1]

Rong biển ngày càng được sử dụng rộng rãi làm thực phẩm Nhu cầu về rong làm thực phẩm ở Châu Á chiếm tới 90% toàn thế giới còn ở Châu Âu chỉ chiếm 1% Tiêu thụ rong nhiều nhất là ở Nhật, Nam Triều Tiên, Trung Quốc chiếm 70÷ 90 nghìn tấn/năm, ở Bắc Mỹ tiêu thụ 240 tấn/năm Nhờ các tính chất vật lý, rong được chế biến cùng với đậu, nhiều loài ngũ cốc và rau quả khác thành các món ăn đặc sắc, ở dạng tự nhiên hay qua sơ chế Rong được sử dụng làm phụ gia trong các món

ăn chế biến từ cá, giáp xác, nhuyễn thể, giò chả, kẹo bánh, đồ uống Porpyra còn

gọi là rong mứt có giá trị thực phẩm cao nhất và được các nước phương Đông rất ưa chuộng Rong mứt tươi được đưa vào chế biến các món ăn khác nhau với thịt, cá như xào, nấu canh…hay nấu chè giải khát

Rong có đặc tính y học: Bồi bổ cơ thể về khoáng chất, tăng sức đề kháng tự nhiên, điều hòa sự biến dưỡng và các nội tuyến, làm giảm lượng mỡ, làm tươi trẻ, chống lão hóa, chống viêm đường ruột, chống bướu, chống khớp, kích thích sự tuần hoàn Rong biển dùng để chữa các bệnh thiếu khoáng, biếng ăn, viêm thấp khớp,

béo phì, tim mạch, thần kinh, bướu cổ…Các oligosaccharide có tác dụng kháng nấm bệnh, ức chế các quá trình phát triển của tế bào ung thư, tế bào HIV, các bệnh thuộc hệ tuần hoàn cũng như hệ tiêu háo ngày càng được phát triển trong nhiều loại rong biển Vì vậy ngày nay rong biển được xếp vào loại thực phẩm chức năng và ngày càng được sử dụng rộng rãi khắp thế giới

Theo nghiên cứu rong Lục Nhật Bản Laminaria có chứa nhiều cellulose, các

glucid, acid Alginic, Fucoidin, các muối của acid Alginic Tính chống nhiễm xạ cao của acid Alginic và các muối của nó được sử dụng rộng rãi Ngoài ra Fucoidin và Alginate hòa tan trong nước còn làm giảm các tính chất đông tụ trong máu và chống

tạo ra các khối u Rong Laminaria còn là nguồn cung cấp các acid amin asparagin

và glutamine được cơ thể con người hấp thụ dễ dàng Trong các tế bào của rong

Laminaria còn tìm thấy các acid amin đồng đẳng đặc thù Laminin có tác dụng giảm

 Rong đang ở thời kỳ phân nhánh cấp II mạnh, chiều dài nhánh trên 20 cm đối với rong hái tự nhiên và hơn 30 cm đối với rong nuôi trồng Khối lượng cá thể đạt

từ 2 đến 3.5 gam

 Tỷ lệ rong khô/ rong tươi đạt 1/8 đến 1/10

 Với rong Nâu, thường quan sát phao sinh sản của nó

 Khả năng khai thác Mannitol tập trung cao vào tháng 3 và 4

 Thời điểm khai thác tốt nhất đối với rong Nâu để sản xuất Alginic là vào cuối tháng 4 khi rong đã thành thục sinh dục và đã phóng thích giao tử vào nước biển để lưu truyền nòi giống cho thế hệ sau

 Nếu khai thác sớm hơn (tháng 3 chẳng hạn) thì nên bằng cách cắt chừa lại gốc 20 cm để rong có thể tái phát triển và hình thành cơ quan sinh sản

Qua kết quả phân tích hàm lượng các chất axit Alginic, Mannitol và Iod trong các loài rong Nâu tìm thấy ở vùng biển Quảng Nam – Đà Nẵng đến Ninh Thuận (Trần Thị Luyến, Nguyễn Anh Tuấn và cộng tác viên, 1998) cho thấy:

 Hàm lượng axit Alginic tích lũy trong các loài rong khác nhau có sự sai khác nhau rõ rệt Hàm lượng axit Alginic cao nhất thường vào tháng 4 là lúc các loài rong đã trưởng thành, phóng thích giao tử và kích thước của cây rong là lớn nhất sau đó từ tháng 5 trở đi thì có hiện tượng hàm lượng axit Alginic giảm dần theo sự tàn lụi của rong

 Hàm lượng axit Alginic trong 5 loài rong Nâu dao động trung bình từ 23.5 ÷ 37.05% trọng lượng khô tuyệt đối Hàm lượng này cao nhất vào tháng 4, đúng vào thời kỳ rong trưởng thành

 Hàm lượng Mannitol cũng biến đổi tương tự như axit Alginic,cao dần theo sự sinh trưởng của rong và cũng đạt giá trị cao nhất lúc rong đã trưởng thành, phóng thích giao tử vào tháng 4

 Hàm lượng Mannitol trong 5 loài rong Nâu ở vùng biển Khánh Hòa được phân tích, có hàm lượng trung bình vào khoảng 6.3 ÷ 11.35% trọng lượng rong khô tuyệt

đối Trong đó loài S.mcclurei có hàm lượng lớn hơn cả Hàm lượng này thường cao

vào khoảng tháng 3, 4

 Hàm lượng Iod trong các loài rong Nâu được phân tích có dao động trung bình

từ 0.07 ÷ 0.09% trọng lượng khô tuyệt đối Trong đó loài Turbinaria ornate và loài S.kjellmanianum có hàm lượng cao Thường hàm lượng Iod tập trung cao vào các tháng mùa đông còn các tháng mùa hè thì hàm lượng lượng này thấp

 Các loài rong có hàm lượng axit Alginic và Mannitol cao là Sargassum mcclurei, Sargassum kjellmanianum, Sargassum quinhoneness Dai, Sargassum

polycystum Cao nhất là loài Turbinaria ornate Trong đó loài Sargassum mcclurei

có trữ lượng lớn nhất, và Turbinaria ornate có trữ lượng không đáng kể

Từ đó cho thấy nên khai thác rong vào tháng 4 và đầu tháng 5 là lúc rong Nâu đã trưởng thành, có kích thước lớn nhất, hàm lượng axit Alginic và Mannitol cao nhất Mặt khác lúc này rong đã phóng thích các giao tử vào nước biển do vậy ta vừa thu vừa bảo vệ được lợi ích lâu dài, tránh được nạn hủy diệt nguồn lợi

1.1.7 Tình hình sử dụng, chế biến rong biển ở Việt Nam

Mặc dù được thiên nhiên ưu đãi về biển nhưng sự đầu tư phát triển nuôi trồng, chế biến khai thác rong biển còn hạn chế và chưa có hiệu quả Ngành công nghiệp chế biến rong biển chưa phát triển, hiện nay chỉ mới có nhà máy cá hộp Hạ Long – Hải Phòng sản xuất với công suất nhỏ Năm 1985 Bộ Thủy sản xuất khẩu được 150 tấn và năm 1986 được 100 tấn rong khô cho Nhật Bản Nhu cầu Alginate

và Agar ngày càng tăng, có nhiều cơ sở công nghiệp phải mua Alginate của Nhật Bản với giá khá cao Trong thời gian tới nền công nghiệp càng phát triển thì nhu cầu

về Alginate, Agar và các keo rong khác sẽ còn tăng gấp bội Nếu được đầu tư và phát triển đúng mức, công nghệ rong biển sẽ mang lại hiệu quả lớn cho nền kinh tế nước nhà

Rong biển là nguồn nguyên liệu quý, có khả năng giúp cho cơ thể phòng chống được một số loại bệnh Do vậy nhiều nước trên thế giới giành khoản ngân sách khá lớn cho việc nghiên cứu ứng dụng sản xuất thực phẩm từ rong biển Ở nước ta, thực phẩm từ rong biển chưa thực sự được chú ý, là một vấn đề còn đang

bỏ ngỏ Một số cơ sở chế biến nhỏ tại gia đình như: làm gỏi, nấu thạch, đông sương, mứt, kẹo, chè rong biển,…Tuy nhiên các sản phẩm này chưa nhiều, chưa phổ biến, rất ít người dân biết đến các loại thực phẩm đặc biệt này Do đó cần phải có kế hoạch phát triển mạnh hơn tiến tới các sản phẩm rong biển phải phong phú hơn, được sản xuất theo quy mô công nghiệp trong điều kiện vệ sinh am toàn thực phẩm cao để phục vụ tiêu dùng nội địa và xuất khẩu

1.2 Quá trình vận chuyển và các biện pháp bảo quản rong khô

Trong quá trình thu hái, chế biến và thương mại rong biển thường phải vận chuyển rong biển với khối lượng khá lớn Trong quá trình vận chuyển rong khô

thường đóng rong thành kiện để tăng cường kho chứa và phương tiện vận chuyển Kiện rong phải được đóng gói bằng dây đai dọc, ngang có gắn nhãn hiệu ghi tên sản phẩm, cơ sở sản xuất, khối lượng tịnh Trong khi chờ đợi, rong phải được để trên các sàn gỗ cách mặt đất, cách tường 20 cm Hoặc có thể cắt rong thành các mảnh có chiều dài 3 đến 5 cm rồi đóng gói vào bao tải hoặc bao nylon Vận chuyển rong bằng các phương tiện có mái che Phương tiện phải khô sạch, không vận chuyển rong khô cùng với các loại hàng hóa tươi sống, ướt như tôm, cá,…

 Một số hiện tượng hư hỏng của rong:

 Trạng thái cây rong bị thay đổi: rong giòn, mủn Giòn là do sấy nhiệt độ khá cao, rong mủn là do sơ chế nước ngọt không đúng kỹ thuật, hàm lượng muối còn

nhiều Các loại vi sinh vật như cellulomonas, Aspegillus, Streptococcus, Pseudomonas và Penicilium hoạt động mạnh phân hủy cellulose và các chất keo

rong

 Rong hao hụt trọng lượng do độ ẩm cao

 Rong hư cục bộ: do trải rong xuống nền nhà mà không tản nhiệt, xuất hiện sự

tự phát nhiệt nấm mốc phát triển

 Các biện pháp bảo quản rong khô

 Rong chứa phải thông thoáng, lưu thông không khí Không khí trong kho có

độ ẩm ≤ 80% Ngày khô ráo phải mở cửa kho để giảm độ ẩm của kho

 Các kiện rong được để trên các giàn cách mặt đất 15 ÷20 cm Giữa các giàn

có lối đi lại để thường xuyên kiểm tra, bốc xếp, tạo độ thoáng để tản nhiệt

 Phát hiện rong ẩm phải đưa đi chế biến ngay Khi rong mốc phải loại bỏ phần mốc, rửa, sấy lại

 Các kiện rong phải được sắp xếp theo chất lượng và thời gian sản xuất, rong nhập kho trước phải đưa sản xuất trước Rong khô đúng tiêu chuẩn, bảo quản đúng chế độ thời gian tối đa là 1 năm

1.3 Giới thiệu về rong Nâu và rong Mơ (Sargassum)

1.3.1 Đặc điểm

Ngành rong Nâu (phaeophyta) có khoảng 190 loài, trên 900 loài phần lớn là sống ở biển, số giống loài tìm thấy trong nước lợ và nước ngọt không nhiều lắm

Rong Mơ Sargassum là một giống Tảo lớn thuộc họ rong Mỡ Sargassaceae của

ngành rong Nâu sống trôi nổi trong nước Thân cây có dạng trụ gần tròn rất giống với thực vật bậc cao có màu từ xanh oliu đến nâu ( màu nâu đậm, nâu vàng) Màu sắc khác nhau ở các giống loài phụ thuộc vào thành phần và tỷ lệ của các loại sắc tố

có trong rong Đối với rong được làm khô sẽ có màu nâu đậm [2], [19] Thân rong dài ngắn tùy loài và tùy điều kiện môi trường Thường gặp từ vài chục cm đến vài

ba mét hay hơn (6- 8 m) Rong mơ là loài rong to mọc thành bụi, gồm vài trục chính quanh nhánh, nhánh mang phiến có dạng của lá, phiến có răng mịn giống như lá mơ

do đó có tên là rong lá mơ hay gọi tắt là rong Mơ Các loài rong Mơ đều có phao, phao nhiều ít to nhỏ khác nhau, hình dạng của phao là hình cầu hay trái xoan, đường kính của phao nhỏ khoảng 0.5 ÷ 0.8 mm, phao lớn khoảng 5÷ 10 mm Phao

có thể mang cánh hoặc không

Rong lá mơ là những loài rong mọc ở những vùng biển ấm nóng, trên nền đá vôi, san hô chết, nơi sóng mạnh và nước trong, nhất là ven các đảo.Chúng mọc từ phía trên của mức nước trung bình thấp của con nước thường đến độ sâu từ 2 ÷ 4 m Sinh trưởng trung bình từ 2.000 ÷ 4000 b/m2, có nơi đến 7.000 g/m2 như ở Hòn Chồng, Nha Trang

Rong Mơ là loài có kích thước cá thể lớn và trữ lượng cao nhất trong các loài rong biển Việt Nam Rong Mơ mọc trên tất cả các loài vật bám cứng, trên các vách

đá dốc đứng, các bãi đá tảng, các vùng có đá ngầm hay rạn san hô ngầm, nhưng thích nghi nhất là trên vật bám đá san hô Cấu trúc của các quần thể rong Mơ trên các vật bám khác nhau rõ rệt Trên các bờ đá dốc đứng, chúng phân bố thành đai hẹp ở dưới mức triều thấp đến sâu khoảng 0.5 m Ở các bờ biển đá tảng nằm trên nền cát hay đá cuội, chúng mọc thành quần thể dày, phân bố tương đối đều, mật độ khi rong trưởng thành có thể đạt 10 cá thể/dm2, cho nên vào mùa phát triển của chúng rất ít các loài rong biển khác có thể mọc chen được vào trong quần thể rong này

Đa số các loài rong đều thích mọc nơi có sóng mạnh Ở các đảo, bờ phía Đông chúng mọc dày và phong phú hơn bờ phía Tây Ở các bãi đá hướng ra biển khơi, chúng phát triển mạnh và sinh lượng cao hơn nhiều so với các bãi rong trong

các vũng, vịnh yên sóng Các bãi rong trên bờ biển dốc, thềm san hô chết, đá vôi đóng vai trò quan trọng trong nguồn lợi của rong Mơ, nhiều vùng rộng 30 ÷ 50 ha hay hàng trăm ha, kéo dài vài chục km, thường gặp ở ven biển miền Trung, nhất là

từ Quảng Ngãi đến Bình Thuận

Mùa vụ rong Mơ có sự sai khác chút ít tùy thuộc từng loài, nơi phân bố, tùy các điều kiện môi trường sống,…nhưng nhìn chung qui luật về mùa vụ khá rõ rệt Chúng tăng trưởng rất mạnh từ tháng 2 đến tháng 3, đa số các loài có kích thước tối

đa vào tháng 3, 4 và hình thành các cơ quan sinh sản, sau đó sẽ bị sóng nhổ tấp vào

bờ và tàn lụi Đến tháng 7 hầu hết các loài rong đều trơ trụi Một số loài mọc lên

cao hoặc phân bố lên cao (vùng triều thấp) như: S.mcclurei, S.polystum phát triển và tàn lụi sớm (tháng 4) Trong khi đó các loài mọc vùng dưới triều như S.binderi, S.microcystum,…mọc chậm hơn, đến tháng 6, 7 đôi nơi vẫn còn các quần thể rong

này Một vài loài thích nghi trong các vũng, vịnh yên sóng có thể tồn tại và phát

triển tốt vào tháng 7 như S.polycystum và S.longicaulis

Rong trưởng thành và phóng thích giao tử vào các tháng 3, 4, 5, vào thời điểm này, kích thước của rong đạt đến tối đa và sinh lượng cao nhất Mặt khác hàm lượng axit Alginic cũng cao nhất Các đặc điểm này rất quan trọng, phù hợp và có lợi cho việc khai thác nguồn lợi từ tháng 4 trở đi Việc khai thác đúng mùa vụ hoàn toàn có khả năng bảo vệ nguồn giống tự nhiên, giúp cho rong tái phát triển lại vào mùa sau Ngoài ra việc khai thác bằng cách cắt gốc rong từng 10 cm giúp cho một

số nhánh còn sót lại vẫn tiếp tục phát triển tạo ra các cơ quan sinh sản

Các bãi rong Mơ mọc trên thềm san hô chết có diện tích rộng lớn, mật độ dày, sinh lượng cao (trên 12 kg rong tươi/m2) rất quan trọng với nguồn lợi, tìm thấy

ở các tỉnh Quảng Ninh, Quảng Ngãi, Bình Định, Khánh Hòa, Ninh Thuận và Bình Thuận Các bãi rong rộng lớn nằm gần trục giao thông rất thuận lợi cho việc khai thác và vận chuyển Sản lượng hàng năm ước tính có thể đạt 10.000 tấn rong tươi [1]

Khánh Hòa

Ninh Thuận

1 Sargassum mcclurei × × × ×

2 Sargassum graminafolium (rong Mơ

3 Sargassum phamhoangii (một loài

13 Turbinaria ornate (rong cùi bắp) × ×

14 Padina tetrastromatica (rong quạt 4

Rong Nâu phân bố tại vùng biển Quảng Nam – Đà Nẵng không nhiều so với vùng biển Khánh Hòa và Ninh Thuận Quảng Nam – Đà Nẵng tuy có nhiều triền đá dốc, bãi đá cội, bãi san hô chết nhưng có chiều ngang rất hẹp (1 đến 10 m) nên diện tích phân bố rất nhỏ, trữ lượng khá cao Khối lượng rong tươi trung bình q0 = 2 ÷ 4 kg/m2, cá biệt có nơi đạt đến 7 kg/m2 như vùng Cù Lao Chàm, triền đèo Hải Vân Diện tích rong Mơ mọc tại chỗ vùng biển Quảng Nam – Đà Nẵng khoảng 190.000

m2 , trữ lượng rong mọc tại chỗ có thể thu được vào tháng 4 khoảng hơn 800 tấn rong tươi Đây là kết quả không lớn đối với một vùng biển có điều kiện tự nhiên thuận lợi cho sự phát triển của rong Mơ Kết quả này rất nhỏ so với các vựa rong

Mơ khác nằm rải rác ven biển miền Trung Rong đạt kích thước và sinh lượng cao nhất vào cuối tháng 3 và đầu tháng 4 Sau đó rong sống cầm cự thêm một thời gian nữa rồi tàn lụi vào tháng 7

Diện tích có rong mọc tại chỗ của tỉnh Bình Định khoảng hơn 40.000m2 , trữ lượng rong tươi ước tính hơn 100 tấn/năm Sinh lượng cao nhất vào cuối tháng 4 và đầu tháng 5 Diện tích có rong phân bố rất bé so với các tỉnh khác, sinh lượng trung bình q0 khoảng 2.5 kg/m2

Các vùng có rong mọc là Bãi Xép, Ghềnh Rang, Hòn Khô.Trong đó vùng Hòn Khô là vùng có chiều dài bãi rong khoảng 10 km, rong mọc không đều dãi rong hẹp, có trữ lượng cao nhất Trữ lượng rong của tỉnh Bình Định thấp nhất trong các tỉnh điều tra Hiện nay số rong này hàng năm tự mọc, tự tàn lụi, không có kế hoạch nào khai thác sử dụng, còn rất lãng phí Vùng biển Khánh Hòa là vùng có diện tích rong Mơ mọc cao nhất trong các tỉnh điều tra, tổng diện tích có rong lên tới 2.000.000m2, trữ lượng có thể khai thác được hàng năm có thể ước tính hơn 11.000 tấn rong tươi Khánh Hòa có nhiều vùng rong như Hòn Chồng, Bãi Tiên, bán đảo Cam Ranh, Hòn Tre và một số đảo khác

Bảng 1.4: Trữ lượng rong Mơ theo vùng biển các tỉnh

TRỮ LƯỢNG RONG TƯƠI (tấn)

1.3.3 Thành phần hóa học của rong Nâu

a Sắc tố

Sắc tố trong rong Nâu là diệp lục tố (Chlorophyl), diệp hoàng tố (Xantophyl), sắc tố màu nâu (Fucoxanthin), sắc tố đỏ (Caroten) Tùy theo tỷ lệ các loại sắc tố mà rong có màu từ nâu – vàng nâu – nâu đậm – vàng lục Nhìn chung sắc

tố của rong Nâu khá bền [1]

b Gluxit

 Monosacaride [1]

Monosacaride quan trọng trong rong Nâu là đường Mannitol được Stenhouds phát hiện ra năm 1884 và được Kylin (1913) chứng minh thêm Mannitol có công thức tổng quát: HOCH2 – (CHOH)4 – CH2OH Mannitol tan được trong Alcol, dễ tan trong nước có vị ngọt Hàm lượng từ 14% ÷ 25% trọng lượng rong khô tùy thuộc vào hoàn cảnh địa lý nơi sinh sống Hàm lượng Mannitol trong 2 loại rong Nâu được các nhà nghiên cứu Viện Hải Dương học Nha Trang xác định trên bảng 1.5

Bảng 1.5: Hàm lượng Mannitol 2 loài rong S.mcclurei và S.kjellmanianum

tại Hòn Chồng Nha Trang 1979 (% so với trọng lượng khô tuyệt đối)

Hàm lượng Mannitol trung bình (%) của tháng Loài rong

25% về mùa hè rồi bị phân hủy dần trong các tháng mùa đông chỉ còn 4% ÷ 6% Ở Việt Nam, theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học viện Hải Dương học (1979) và Đại học Thủy sản (1997 – 1998) hàm lượng Mannitol cũng theo quy luật

này Tháng 4 là hàm lượng Mannitol cao hơn cả, Mannitol trong loài S.mcclurei có

hàm lượng cao nhất, vào tháng 4 đạt 15.9% so với trọng lượng khô Hàm lượng Mannitol của các loài rong ở các vùng biển Quảng Nam – Đà Nẵng, Bình Định, Khánh Hòa, Ninh Thuận dao động từ 7% ÷ 15.95% (vào tháng 4 hàng năm)

Trong quá trình bảo quản rong khô có hiện tượng xuất hiện các điểm đốm trắng trên thân cây rong, đó là hỗn hợp đường Mannitol theo tỷ lệ : muối 60% ÷ 80%, Mannitol 20% ÷ 40% Rong bảo quản không tốt, độ ẩm cao làm cho Mannitol

bị phá hủy Công dụng của Mannitol: dùng trong y học chữa bệnh cho người già yếu; trong quốc phòng dùng điều chế thuốc nổ theo tỷ lệ hỗn hợp Mannitol với Hydrogen và Nito Ngoài ra Mannitol còn dùng điều chế thuốc sát trùng (Mannit với kim loại có tác dụng sát trùng cao) Do có khả năng này mà ngày nay một số tác giả cho thấy có khả năng sản xuất thuốc trừ sâu có bản chất sinh học (bảo vệ thực vật) từ rong biển

 Polysaccharide

 Alginic: Alginic là một polysaccharide tập trung ở giữa vách tế bào, là thành

phần chủ yếu tạo thành tầng bên ngoài của màng tế bào rong Nâu Alginic và các muối của nó có nhiều công dụng trong ngành công nghiệp, y học, nông học và thực phẩm Hàm lượng Alginic trong các loại rong Nâu khoảng 2% ÷ 4% so với rong tươi và 13% ÷ 15% so với rong khô Hàm lượng này phụ thuộc vào loài rong và vị trí địa lý môi trường mà rong sinh sống Theo các tài liệu tổng kết của Miyake (1995) cho thấy hàm lượng Alginic trong các loài rong Nâu có ở các vùng biển Liên

Xô cũ là 13% ÷ 40% Theo tài liệu phân tích các chuyên gia Bộ Thủy sản cho thấy hàm lượng Alginic trong các loài rong Nâu ở Hải Phòng là 22% ÷40%, trong khi

đó, rong Nâu ở vùng biển Phú Yên – Khánh Hòa có hàm lượng Alginic cao hơn hẳn Theo số liệu phân tích của các nhà nghiên cứu viện Hải Dương học thì hàm lượng Alginic của hai loài rong Nâu được trình bày trên bảng 1.6

Bảng 1.6: Hàm lượng axit Alginic trong các loài rong Nâu

(% so với rong khô tuyệt đối)

Loài rong

Thời gian thu mẫu (tháng/năm)

Địa điểm thu mẫu

Phạm vi dao động của hàm lượng

Hàm lượng trung bình

Hàm lượng Alginic có ở các loài rong ở miền Trung Việt Nam là khá cao,

dao động từ 12.3% ÷ 35.9% so với trọng lượng khô tuyệt đối, tùy thuộc vào loài và vùng địa lý Trong đó loài rong S.mcclurei và Turbinaria ornate có hàm lượng Alginic cao nhất khoảng 35.9% ÷ 39.4% rong khô tuyệt đối Nếu so sánh các vùng biển thì rong biển vùng biển Khánh Hòa có hàm lượng Alginic cao hơn cả (từ

26.2% ÷ 39.4% rong khô tuyệt đối) [1]

 Axit Fucxinic: có tính chất gần giống với axit Alginic Axit Fucxinic tác

dụng với axit Sunfuric tạo hợp chất có màu phụ thuộc vào nồng độ axit Sunfuric Chẳng hạn:

Axit Fucxinic + H2SO4 0.1% : cho sản phẩm màu xanh

Axit Fucxinic + H2SO4 10% : cho sản phẩm màu xanh tím

Axit Fucxinic + H2SO4 25% : cho sản phẩm màu tím

Axit Fucxinic + H2SO4 25% : cho sản phẩm màu đỏ

Axit Fucxinic + H2SO4 > 50% : cho sản phẩm mất màu

Nhờ có tính chất này mà Fucxinic được ứng dụng vào sản xuất tơ sợi màu, phim ảnh màu Muối của Fucxinic với kim loại gọi là Fucxin Fucxinic tác dụng với

Iod cho sản phẩm màu xanh [1]

 Fuccoidin: Là loại muối giữa axit Fuccoidinic với các kim loại hóa trị khác

nhau như: Ca, Cu, Zn Fuccoidin có tính chất gần giống với Alginic, nhưng hàm lượng thấp hơn Alginic

Fuccoidin hay Fucoidan là một polysaccharide sulfate hóa dị hợp, trong đó fucose

chiếm từ 18.6% ÷ 60% [18], sulfate chiếm từ 17.7% ÷ 39.2%, ngoài ra còn có mặt

các thành phần đường khác như: galactose, glucose, mannose, xylose, rhamnose, và acid uronic Hàm lượng fucoidan trong các loại rong Nâu khoảng 2 ÷ 9% so với rong khô Hàm lượng này phụ thuộc vào loài rong và vị trí địa lý môi trường mà rong sinh sống [18]

 Laminarin: Laminarin là tinh bột của rong Nâu Laminarin thường ở dạng

bột không màu, không mùi và có hai loại: loại hòa tan và loại không hòa tan trong

nước

Laminarin có hàm lượng từ 10% ÷ 15% trọng lượng rong khô tùy thuộc vào

loại rong, vị trí địa lý và môi trường sinh sống của rong Nâu Thường thì vào mùa

hè hàm lượng Laminarin giảm vì phải tiêu hao cho quá trình sinh trưởng và phát triển của cây rong Công dụng của Laminarin là dùng cho thực phẩm và chăn nuôi [1]

Laminarin được hình thành từ các gốc D- glucans kết hợp với nhau bằng các

liên kết - 13 và một ít liên kết - 16, gốc đường cuối mạch của một số phân tử

có thể có các gốc manitol (M– series) hoặc vẫn là glucose (G– series) [17]

 Cellulose: là thành phần tạo nên vỏ cây rong Hàm lượng Cellulose trong

rong Nâu nhiều hơn rong Đỏ Công dụng: Dùng cho công nghiệp giấy, trong công

nghiệp xây dựng (là phụ gia kết cấu xi măng) [1]

c Protein

Protein của rong Nâu không cao lắm nhưng khá hoàn hảo Do vậy rong Nâu

có thể sử dụng làm thực phẩm Protein của rong Nâu thường ở dạng kết hợp với Iod tạo Iod hữu cơ như: MonoIodInzodizin, DiIodInzodizin Iod hữu cơ rất có giá trị trong y học Do vậy rong Nâu còn được dùng làm thuốc phòng chống và chữa bệnh bướu cổ (Basedow) Hàm lượng protein rong Nâu vùng biển Nha Trang dao động từ 8.05% ÷ 21.11% so với trọng lượng rong khô Hàm lượng các axit amin cũng đáng

kể và có giá trị cao trong Protein của rong biển Theo tài liệu nghiên cứu của

chuyên gia rong biển quốc tế, hàm lượng axit amin ở một số loài rong Nâu vùng

biển Jeddah, Saudi Arabia được trình bày trên bảng 1.7 [1]

Bảng 1.7: Hàm lượng axit amin ở một số loại rong Nâu vung biển Jeddah,

e Chất khoáng

Hàm lượng các nguyên tố khoáng trong rong Nâu thường lớn hơn nước biển

Chẳng hạn: I2 của rong Nâu lớn hơn trong nước biển từ 80 đến 90 lần Hàm lượng

Ba lớn hơn trong nước biển 1.800 lần Một số loài rong Nâu còn có khả năng hấp thụ một số chất phóng xạ, do vậy có thể dùng rong Nâu để xác định độ nhiễm phóng

xạ của một vùng địa lý nào đó Hàm lượng khoáng của các loài rong Nâu Nha Trang dao động từ 15.51 ÷ 46.30% phụ thuộc vào mùa vụ, thời kỳ sinh trưởng

Chiều hướng tích lũy khoáng theo Wort cho thấy lượng khoáng tối đa về mùa đông Theo số liệu của các nhà nghiên cứu Viện Hải Dương học cũng nhận xét

theo quy luật đó Chẳng hạn hàm lượng khoáng tổng số của loài S.mcclirei biến

động theo mùa rõ rệt cao nhất vào tháng 12/1977 là 42.805% rồi lại giảm dần và thấp nhất vào tháng 3/1978 là 21.1% sau đó lại tăng dần vào tháng 7/1978 là 33.75%

Bảng 1.8: Hàm lượng Iod trong các loại rong Nâu (% trọng lượng khô) Nha Trang –

Khánh Hòa

Loài rong

Thời gian thu mẫu

Địa điểm lấy mẫu

Phạm vi dao động của hàm lượng

Hàm lượng trung bình

1.4 Một số quy trình công nghệ sản xuất các chất từ rong Nâu

1.4.1 Công nghệ chế biến Mannitol từ rong Nâu [1]

Alcol thu hồi

Hình1.1: Sơ đồ quy trình chiết Mannitol bằng phương pháp hòa tan trong Alcol

1.4.2 Chiết rút Iod từ rong Nâu [1]

Rửa sạch Rong Nâu

Cao rong

Chất bảo quản

Sấy khô Rửa

Hình 1.2: Sơ đồ quy trình tổng quát chiết rút Iod từ rong Nâu

1.5 Tổng quan về hợp chất Phlorotannin (polyphenol)

1.5.1 Đặc điểm

Theo Ragan M A [9] thì phlorotannin được định nghĩa như sau: chúng là polyme sinh học được hình thành từ gốc phloroglucinol (1,3,5 trihydroxybenzen) và các gốc này liên kết với nhau bằng nhiều cách khác nhau Chính vì vậy mà chúng tạo nên nhiều cấu trúc khác nhau và đôi lúc có trọng lượng phân tử lên đến 650 KDA Cho đến nay, trên thế giới có một số cấu trúc của các hợp chất thuộc nhóm phlorotannin từ rong Nâu đã được xác định và nhiều dịch chiết thô của chúng đã được khảo sát hoạt tính sinh học Tuy nhiên, rất ít công trình công bố một cách đầy

đủ các cấu trúc của tất cả các dẫn xuất của phloroglucinol trong dịch chiết phlorotannin thô được chiết từ một loài rong cụ thể và hoạt tính của chúng và các công trình này chỉ được công bố trong 10 trở lại đây

Các nhà khoa học Hàn Quốc [10] cũng đưa ra cấu trúc đầy đủ của các dẫn

xuất của phloroglucinol chiết từ loài rong Ecklonia cava bao gồm:

Hình 1.3: Phloroglucinol (i) và phlorotannin [tetrafucol A (ii), fucodiphloroethol B

(iii), fucodiphlorethol A (iv), tetrafuhalol A (v), tetraisofuhalol (vi),

phlorofucofuroeckol (vii)] và hoạt tính của chúng

1.5.2 Cơ chế oxi hóa của polyphenol

Trong cơ thể con người thường xuyên diễn ra nhiều hoạt động hoặc xây dựng hoặc phá hủy Có những chất tưởng như là thực phẩm chính của tế bào nhưng đồng thời cũng làm hại tế bào Có những phân tử gây ra tổn thương thì cũng có những chất đề kháng lại hoạt động phá phách này Gốc tự do, oxygen và chất chống oxi hóa là một ví dụ

Theo các nhà khoa học thì gốc tự do có thể là thủ phạm gây ra tới hơn 60 bệnh, Chúng tấn công lên các phân tử protein, lipid, ADN,…dẫn đến các bệnh nan

y như thoái hóa thần kinh, ung thư, tim mạch, tiểu đường, …Vì vậy chế độ ăn nhiều hoa quả và ít cholesterol sẽ làm giảm ung thư, kìm hãm và giảm các gốc tự do Các chất chống oxi hóa từ trái cây hoặc sản phẩm chiết xuất giúp bảo vệ, ngăn cản quá trình oxi hóa Để chống lại tác hại lớn do các gốc tự do gây ra, cơ thể con người được trang bị một hệ thống các chất chống oxi hóa Chất chống oxi hóa là các chất

có khả năng ngăn ngừa, chống lại và loại bỏ tác dụng độc hại của các gốc tự do trực tiếp hoặc gián tiếp Chất chống oxi hóa có thể phản ứng trực tiếp với gốc tự do hoạt động, tạo ra những gốc mới kém hoạt động hơn, ngăn cản các chuỗi phản ứng dây chuyền do các gốc tự do khơi mào Chất chống oxi hóa cũng có thể tạo phức gián tiếp với ion kim loại chuyển tiếp ức chế enzim xúc tác trong phản ứng sinh gốc tự

do nhằm ngăn sự hình thành gốc tự do trong cơ thể

Polyphenol được coi là chất chống oxi hóa hữu hiệu nhất hiện nay (hữu hiệu gấp 100 lần vitamin C và gấp 25 lần vitamin E) [5]

Sự oxi hóa của các hợp chất polyphenol có ý nghĩa rất lớn trong sự sinh tổng hợp nhiều chất tự nhiên như licnhin, alkaloid và melanin Sự tạo thành các hợp chất này

có thể giải thích bằng cơ chế gốc tự do, trong đó ở giai đoạn đầu của hợp chất monomerphenol xuất hiện các gốc phenol Ở giai đoạn sau, xảy ra sự ghép đôi các gốc tự do với sự tạo thành mối liên kết C-C hoặc C-O-C phụ thuộc vào kiểu ghép đôi [5]

Khả năng kháng oxi hóa mạnh của polyphenol được giải thích dựa trên số lượng lớn các nhóm hydroxyl trong công thức chúng , nó cho ghép tiếp nhận electron một cách dễ dàng (polyphenol là chất nhận các gốc tự do), tức là chúng có khả năng dập tắt các quá trình tạo ra gốc tự do

1.5.3 Hoạt tính sinh học của phlorotannin

Hoạt tính sinh học của phlorotannin được công bố nhiều nhất là hoạt tính chống oxi hóa Hoạt tính này được nghiên cứu thông qua khảo sát khả năng quét các gốc DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrasyl), gốc hydroxyl (OH), các anion như superoxide anion (O2-), khử sắt (III), tạo phức chelat với các ion hóa trị (II) và oxi hóa lipid của chúng

Các nhà khoa học Mexico [11] đã xác định khả năng quét các gốc DPPH, anion O2- và hoạt tính khử của hỗn hợp các chất thuộc nhóm phlorotannin được chiết từ một số loài rong Nâu sinh trưởng tại vùng biển nhiệt đới tại Mexico Họ đã thu các phlorotannin bằng chiết lạnh, sử dụng dung môi là dichloromethanol : methanol (2:1) trong 20 giờ Kết quả thu được cho thấy tất cả tổng phlorotannin

được chiết từ các loài rong (Lobophora variegate, Padina gymnospora, Dictyota

cervicornis và một số loài rong thuộc chi Sargassum, chi Turbinaria) đều có hoạt

tính chống oxi hóa với giá trị EC50 của gốc DPPH tương ứng là như sau: Lobophora variegate: 0.32 ± 0.01 mg/ ml, Padina gymnospora: 3.45 mg/ml, chi Sargassum: từ 6.64÷ 7.14 mg/ml, chi Turbinaria: 8.85 mg/ml và chi Dictyota: 6.42 mg/ml Ngoài

ra tổng phlorotannin chiết từ loài Lopophora variegate còn thể hiện khả năng quét

25 chủng vi sinh vật đem thử

Trên cơ sở phlorotannin thô chiết từ loài rong Ecklonia cava các nhà khoa

học Hàn Quốc đã xác định được nhiều hoạt tính sinh học khác của chúng Tất cả các dẫn xuất của phloroglucinol phân lập được (tetrafucol A, fucodiphloroethol B, fucodiphlorethol A, tetrafuhalol A, tetraisofuhalol, phlorofucofuroeckol) đều thể hiện hoạt tính ức chế các enzyme Matrix metalloproteinase (MMP), Alpha- glucosidase, alpha- amylase và ức chế quá trình giải phóng histamine [13, 14, 15] Kết quả này định hướng cho việc sử dụng chúng để hỗ trợ điều trị các bệnh tiểu đường, thấp khớp, viêm nhiễm kinh niên, chống dị ứng

1.5.4 Ứng dụng

Polyphenol là những chất chống oxi hóa, do đó chúng được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực Ứng dụng được quan tâm mạnh mẽ nhất hiện nay là về khả năng dược lý

Bên cạnh đó khả năng ngăn chặn có hiệu quả các quá trình oxy hóa, đặc biệt

là quá trình oxi hóa lipid Nhóm chất này được quan tâm sử dụng trong các sản phẩm thuộc các lĩnh vực khác nhau như mỹ phẩm, thực phẩm và dược phẩm

Riêng trong ngành thực phẩm, do đặc điểm xuất phát từ thiên nhiên, đảm bảo tính

an toàn nên chúng được sử dụng chủ yếu như một chất phụ gia chống oxi hóa, nhằm thay thế cho các phụ gia tổng hợp thường dùng như: BHA (Butyl hydroxyl anisol), BHT (Butyl hydroxyl toluene)…, những chất này dễ gây tác dụng phụ không có lợi cho sức khỏe người sử dụng Polyphenol chủ yếu được ứng dụng để làm bền chất béo trong các sản phẩm bánh, kẹo,…

Ngoài ra, polyphenol (trong chè, rong biển, …) còn được sử dụng như một loại thực phẩm chức năng nhằm tăng cường khả năng phòng và chữa bệnh của cơ thể [5]

Phlorotannin trong rong Nâu còn có hoạt tính kháng khuẩn [6], kháng nấm bệnh, ức chế các quá trình phát triển của tế bào ung thư, tế bào HIV, các bệnh thuộc hệ tuần hoàn như điều hòa lượng đường huyết trong cơ thể và các bệnh về đường tiêu hóa

1.6 Giới thiệu về quá trình trích ly

1.6.1 Bản chất

Bản chất của quá trình trích ly (quá trình chiết) là sự rút chất hòa tan trong chất lỏng hay chất rắn bằng một chất hòa tan khác (gọi là dung môi) nhờ quá trình khuếch tán giữa các chất có nồng độ khác nhau [4]

Trích ly chất hòa tan trong chất lỏng được gọi là trích ly lỏng, còn trích ly chất hòa tan trong chất rắn là trích ly chất rắn

1.6.2 Phạm vi sử dụng của quá trình

Trong công nghệ thực phẩm nhằm mục đích sau:

 Khai thác là mục đích chủ yếu Phổ biến là trích ly các nguyên liệu dạng rắn như: hạt dầu, các nguyên liệu tinh dầu như lá, rễ, cây, hoa hoặc quả; trích ly các loại

củ như củ cải đường, trích ly mía Cũng với mục đích này có thể phối hợp với quá trình khác để nâng cao hiệu suất thu sản phẩm Ví dụ như phối hợp với quá trình ép trong sản xuất mía đường [4]

 Trích ly còn nhằm mục đích chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo, ví dụ như ngâm các loại hạt (các loại đậu, ngô, thóc,…) trước khi chế biến; ngâm các loại củ (sắn, khoai,…) làm yếu các liên kết trong vật liệu, đồng thời trích ly một số phân tử vào dung môi ngâm (ví dụ: hòa tan HCN khi ngâm củ sắn) [4]

 Với mục đích thu nhận sản phẩm như tách penicillin từ dung dịch lên men sản xuất nước chấm bằng phương pháp ủ ẩm trích ly, hoặc trích ly trong quá trình sản xuất cà phê hòa tan, trích ly khi ngâm quả, ngâm tẩm các loại thuốc bổ và thuốc chữa bệnh,… [4]

1.6.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết

Thực chất quá trình trích ly là quá trình khuếch tán Vì vậy sự chênh lệch nồng độ giữa hai pha (gradient nồng độ) chính là động lực của quá trình Khi chênh lệch nồng độ lớn, lượng chất trích ly tăng; thời gian trích ly giảm ta thực hiện bằng cách tăng tỷ lệ dung môi so với nguyên liệu

Quá trình trích ly polyphenol (phlorotannin) hiện nay được thực hiện bằng các loại dung môi Nguyên tắc của trích ly bằng dung môi dựa trên sự thẩm thấu dung môi vào tế bào, chất cần trích ly hòa tan vào dung môi và khuếch tán ra ngoài

tế bào Quá trình trích ly bằng dung môi có ưu điểm là thiết bị đơn giản, có thể xử

lý một lượng lớn nguyên liệu và có thể sử dụng ở quy trình liên tục Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình trích ly bằng dung môi:

 Lựa chọn dung môi trích ly: Dung môi trích ly là dung môi hòa tan được hợp chất cần trích ly Các polyphenol (phlorotannin) là các hợp chất phân cực nên chủ yếu sử dụng các dung môi phân cực như: nước, ethanol, acetone, ethyl acetate…

 Diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi Cần tăng diện tích này để làm tăng hiệu quả của quá trình Với các nguyên liệu rắn cần tăng diện tích tiếp xúc giữa chúng và dung môi Điều này thực hiện bằng cách nghiền nhỏ, thái nhỏ, băm nhỏ vật liệu Nó còn làm phá vỡ cấu trúc tế bào, thúc đẩy quá trình tiếp xúc triệt để giữa dung môi và vật liệu Tuy nhiên kích thước và hình dạng của vật liệu khi làm nhỏ cũng có giới hạn vì nếu chúng quá mịn sẽ bị lắng đọng lên lớp nguyên liệu, làm tắc các ống mao dẫn hoặc bị dòng dung môi cuốn vào mixen (hỗn hợp) làm cho dung dịch có nhiều cặn gây phức tạp cho quá trình xử lý tiếp theo [4]

 Khuấy trộn: Khuấy trộn giúp tăng cường hiệu quả trích ly, do tăng cường quá trình truyền khối

 pH: Polyphenol (phlorotannin) rất bền ở pH acid và kém bền ở pH bazo Khi thực hiện trích ly ở pH thấp sẽ tránh được hiện tượng oxy hóa polyphenol và tăng

hiệu quả quá trình trích ly Tuy nhiên, cũng có nghiên cứu cho rằng ảnh hưởng của

pH không làm ảnh hưởng nhiều đến hiệu quả trích ly, chỉ cần đảm bảo pH trung tính hoặc thấp hơn

 Tính chất của vật liệu cũng ảnh hưởng lớn đến hiệu suất trích ly Vật liệu là hỗn hợp lỏng- lỏng hoặc hỗn hợp rắn – lỏng cộng với một dung môi hoặc tập hợp một số loại dung môi Chúng có độ hòa tan khác nhau, nồng độ các chất khác nhau

và có tác dụng tương hỗ, khuếch tán vào nhau Như khi trích ly đầu nếu độ ẩm nguyên liệu giảm, tốc độ trích tăng lên, vì độ ẩm tác dụng với protein và các chất háo nước khác ngăn cản sự dịch chuyển của dung môi thấm sâu vào trong nguyên liệu, làm chậm quá trình khuếch tán [4]

 Nhiệt độ có tác dụng tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ nhớt, phần tử chất hòa tan chuyển động dễ dàng khi khuếch tán giữa các phần tử dung môi Tuy nhiên nhiệt độ là một yếu tố có giới hạn Vì khi nhiệt độ quá cao có thể xảy ra các phản ứng khác không cần thiết (làm oxi hóa polyphenol cần trích ly), gây khó khăn cho quá trình công nghệ [4] Do đó trong toàn bộ quá trình nhiệt độ không nên vượt quá

800C

 Sử dụng chất kháng oxy hóa hỗ trợ: Việc sử dụng các chất kháng oxy hóa bổ sung như acid ascorbic, acid citric, …được xác nhận làm tăng hiệu quả trích ly cũng như làm giảm sự oxy hóa polyphenol

 Yếu tố thời gian cũng ảnh hưởng đến quá trình trích ly Khi thời gian tăng lên, lượng chất khuếch tán tăng, nhưng thời gian phải có giới hạn Vì khi đã đạt được mức độ trích ly cao nhất, nếu kéo dài thời gian sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế

1.6.4 Tổng quan về dung môi chiết

 Dung môi:

Dung môi là pha có nồng độ thấp Dung môi là để chiết các hợp chất ra khỏi nguyên liệu và thay đổi tùy theo bản chất của mỗi loại nguyên liệu Cơ sở để lựa chọn một dung môi chiết là tính phân cực của hợp chất chứa trong nguyên liệu và của dung môi

 Dung môi phân cực và không phân cực [6]

Quá trình hình thành một là tùy thuộc vào đặc tính của chất tan và dung môi

Để hình thành một dung dịch trước hết phải có sự phá vỡ các dây nối liên kết trong hợp chất tan và trong dung môi để hình thành dây nối liên kết mới giữa chất tan và dung môi

Để hiểu về tính phân cực của dung môi, ta có thể so sánh giữa 2 chất ete và nước:

Hằng số điện môi của nước ở 200C là 80.4 trong khi của ete là 4.34

Nguyên tử hydro của phân tử nước có khả năng liên kết với một nguyên tử mang điện âm của một hợp chất khác, hình thành dây nối liên kết hydro trong dung dịch nước, trong khi ete etylic không có sự liên kết này

Dây nối hydro hình thành ảnh hưởng đến tính hòa tan của hợp chất đối với dung môi

Nước có tác dụng vừa như một acid vừa như một bazo, còn ete chỉ là bazo rất yếu và không hoạt động như một acid

Do những đặc tính trên, nước được xem như một dung môi phân cực mạnh còn ete là một loại dung môi không phân cực Các dung môi phân cực mạnh ngoài nước ra còn có các ancol bậc thấp như: methanol, ethanol, propanol, …Các dung môi không phân cực ngoài ete còn có các hydrocacbua như ete dầu, benzene, toluene, hexan,…các chất nằm giữa hai nhóm này gọi là các chất phân cực yếu hoặc vừa như ethyl acetate, clorofoc, acetone, diethyl clorua

 Khi lựa chọn dung môi cần đáp ứng được các yêu cầu sau đây [4]

 Phải có tính hòa tan chọn lọc, tức là hòa tan tốt các chất cần tách mà không được hòa tan hoặc hòa tan rất ít các chất khác Đây là tính chất rất cơ bản không thể thiếu được khi lựa chọn dung môi

 Không có tác dụng hóa học với các cấu tử của dung dịch

 Nếu trích ly lỏng yêu cầu khối lượng riêng của dung môi khác xa với khối lượng riêng của dung dịch Tuy nhiên cũng có loại thiết bị trích ly dung dịch

có khối lượng riêng rất gần nhau

 Không phá hủy thiết bị, dụng cụ

 Không bị biến đổi thành phần khi bảo quản