Nghiên cứu chiết rút iod từ rong nâu và ứng dụng để sản xuất nước mắm iod

i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực hiện đề tài tôi đã nhận được nhiều sự động viên, giúp đỡ của mọi người.Để đạt được kết quả như ngày hôm nay, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến: Ban Giám hiệu trường Đại Hoc Nha Trang, Bộ môn Công Nghệ Chế Biến, khoa Chế Biến đã tạo mọi điều kiện cho tôi thực hiện đề tài tốt nghiệp này. Tất cả các thầy cô đã dạy dỗ tôi trong suốt quá trình học tập tại Trường Đại Học Nha Trang. Các cán bộ phòng thí nghiệm Hóa sinh-Vi sinh, phòng thí nghiệm Công Nghệ Sinh Học và Công Nghệ Chế Biến đã giúp đỡ tôi về cơ sở vật chất để tiến hành thí nghiệm. Thầy TS.Đỗ Văn Ninh đã tận tình hướng dẫn trong suốt thời gian tôi thực hiện đề tài này. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua. Xin chân thành cảm ơn! Nha trang, ngày 12 tháng 11 năm 2008. Sinh viên thực tập. Lại Thị Hoa ii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Trữ lượng rong Mơ theo các vùng biển các tỉnh.[1] 9 Bảng 1.2: Các giống loài rong Mơ được tìm thấy và phân bố. 10 Bảng 1.3: Hàm lượng protein trong các loài rong Nâu(% trọng lượng khô rong trưởng thành) 13 Bảng 1.4 :Hàm lượng khoáng trong rong Nâu(% trọng lượng khô) 14 Bảng 1.5: Hàm lượng Iod trong các loại rong Nâu (% trọng lượng rong khô) ở vùng biển Nha Trang –Khánh Hòa.[1] 16 Bảng 1.6: Kết quả điều tra về tình hình thiếu Iod ở nước ta. 25 Bảng 1.7: Hàm lượng acid amin có trong nước mắm (mg/ml).[3] 28 Bảng 2.1:Bảng đánh giá cảm quan chuẩn 35 Bảng 2.2.Thang điểm cảm quan cho sản phẩm nước mắm 36 Bảng 2.3:Quy định phân cấp chất lượng thực phẩm theo TCVN 3215-79 38 Bảng 3.1:Kết quả đánh giá cảm quan và hàm lượng Iod của dịch chiết 49 Bảng 3.2: Kết quả đánh giá cảm quan và hàm lượng Iod có trong dịch chiết. 50 iii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1 :Hình ảnh rong nguyên liệu sau khi phơi khô. 35 Hình 2:Biểu đồ biểu diễn sự biến đổi của hàm lượng Iod theo nhiệt độ chiết 49 Hình 3:Biểu đồ biểu diễn sự biến đổi của hàm lượng iod theo thời gian chiết 50 Hình 4:Biểu đồ biểu diễn biến đổi của hàm lượng Iod trong nước mắm khi phối trộn dịch cao rong Iod vào nước mắm 55 Hình 5:Biểu đồ biểu diễn biến đổi của hàm lượng Nitơ tổng số trong 55 nước mắm khi phối trộn dịch cao rong Iod vào nước mắm 55 Hình 6:Hình ảnh của dịch cao rong Iod sau khi cô đặc và sau khi khử màu. 61 Hình 7:Sản phẩm nước mắm có bổ sung Iod 61 iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC BẢNG ii DANH MỤC CÁC HÌNH iii MỤC LỤC iv LỜI NÓI ĐẦU 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 3 1.1.Tổng quan về rong biển 4 1.1.1.Giới thiệu chung về rong biển 4 1.1.2.Giới thiệu chung về rong Nâu 8 1.1.3.Thành phần hoá học của rong Nâu 11 1.1.3.1.Sắc tố. 11 1.1.3.2.Hàm lượng nước. 11 1.1.3.3.Glucid. 11 1.1.3.4.Protein 13 1.1.3.5.Chất khoáng 14 1.2.Tổng quan về Iod. 16 1.2.1.Iod là gì? 16 1.2.2.Các rối loạn do thiếu Iod 16 1.2.3.Nhu cầu Iod đối với cơ thể con người 22 1.2.4.Vai trò của Iod đối với cơ thể. 23 1.2.5.Tình hình thiếu Iod trên Thế giới và Việt Nam. 25 1.2.5.1.Tình hình thiếu Iod trên Thế giới 25 1.2.5.2.Tình hình thiếu Iod ở Việt Nam 25 1.2.6.Tình hình nghiên cứu sử dụng Iod ở trong và ngoài nước. 26 1.2.6.1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới 26 1.2.6.2.Tình hình nghiên cứu sử dụng Iod ở Việt Nam 26 1.3.Tổng quan về nước mắm 27 1.3.1.Lịch sử phát triển của nước mắm. 27 v 1.3.2.Nguyên lý để sản xuất nước mắm. 29 1.3.3.Tình hình phát triển nước mắm trong và ngoài nước 30 1.3.3.1.Nước mắm Châu Á 30 1.3.3.2.Nước mắm phương Tây. 30 1.3.3.3.Nước mắm Việt Nam. 31 1.3.4.Nước mắm có bổ sung Iod 33 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 34 2.1.Đối tượng nghiên cứu 35 2.2. Phương pháp nghiên cứu 35 2.2.1.Các phương pháp đánh giá cảm quan(TCVN 3215-79) 35 2.2.2.Các phương pháp phân tích hóa học. 38 2.2.2.1.Xác định hàm lượng Iod theo phương pháp chuẩn độ 38 2.2.2.2.Xác định hàm lượng Nitơ tổng số bằng phương pháp Kjeldahl 38 2.2.2.3.Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy khô 38 2.2.3.Các phương pháp phân tích vi sinh. 38 2.2.4.Phương pháp xử lý số liệu. 39 2.2.5.Bố trí thí nghiệm 39 2.2.5.1.Quy trình sản xuất dự kiến. 39 2.2.5.2.Bố trí thí nghiệm. 41 CHƯƠNG 3.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. 48 3.1.Kết quả xác định thông số tối ưu của quá trình chiết Iod. 49 3.1.1.Kết quả xác định nhiệt độ chiết tối ưu 49 3.1.2.Kết quả xác định thời gian chiết tối ưu 50 3.2.Kết quả xác định thông số tối ưu của quá trình cô đặc 51 3.3.Kết quả xác định thông số tối ưu của quá trình khử màu. 52 3.3.1.Kết quả xác định thời gian khử màu thích hợp 52 3.3.2.Kết quả xác định tỷ lệ khử màu thích hợp 52 3.3.3.Kết quả xác định nồng độ H 2 O 2 để khử màu 53 3.4.Kết quả xác định tỉ lệ phối trộn. 53 vi 3.4.1.Kết quả đánh giá cảm quan 53 3.4.2.Kết quả phân tích hóa học 54 3.5.Quy trình chiết rút Iod từ rong Nâu và bổ sung vào nước mắm. 56 3.5.1.Quy trình. 57 3.5.2.Thuyết minh quy trình. 57 3.5.2.1.Rong Nâu nguyên liệu 57 3.5.2.2.Chiết Iod. 58 3.5.2.3.Ly tâm 58 3.5.2.4.Cô đặc 58 3.5.2.5.Khử màu. 58 3.5.2.6.Phối trộn 58 3.5.2.7.Bảo quản 58 3.6.Sơ bộ tính sản xuất sản phẩm nước mắm trong phòng thí nghiệm 58 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN. 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO 62 PHỤ LỤC 63 1 LỜI NÓI ĐẦU ong biển là một trong những loại thực vật thủy sinh có giá trị kinh tế và giá trị dược học cao.Giá trị kinh tế của rong biển được thể hiện ở chỗ nó là nguồn cung cấp các chất keo quan trọng như Agar,Alginate, Carrageenan…dùng trong công nghiệp và thực phẩm, đồng thời nó cũng là nguồn cung cấp đầy đủ các khoáng chất vi lượng và đa lượng, các acid amin cần thiết cho cơ thể, các loại vitamin…vì vậy mà ngày nay rong biển có thể được dùng làm nguyên liệu để sản xuất thực phẩm chức năng (functional food). Rong Nâu là một ngành của rong biển. Rong nâu có rất nhiều loại, phân bố rộng, trữ lượng lớn và có giá trị kinh tế cao.Người ta thường sử dụng rong Nâu để sản xuất Alginate, Mannitol nhưng người ta cũng phát hiện ra rằng trong rong Nâu có chứa Iod, Iod tồn tại trong rong Nâu dưới dạng kết hợp với protein tạo Iod hữu cơ có giá trị sinh học và dược học.Vì vậy ta có thể tận dụng chiết rút Iod từ rong Nâu trước khi sản xuất Alginate, Mannitol. Hiện nay, bệnh bướu cổ và thiếu Iod là một vấn đề xã hội của Việt Nam và nhiều nước trên thế giới.Thiếu Iod là nguyên nhân của bệnh bướu cổ và hàng loạt các căn bệnh khác, gây ảnh hưởng đến sự phát triển của cộng đồng và xã hội. Để mở rộng ứng dụng của rong biển vào thực phẩm đồng thời góp phần vào công tác phòng chống bướu cổ của Việt Nam, tôi đã được Bộ môn Công Nghệ Chế Biến, khoa Chế Biến giao cho thực hiện đề tài “ Nghiên cứu chiết rút Iod từ rong Nâu và ứng dụng để sản xuất nước mắm Iod”.Đề tài gồm 3 phần:  Tìm hiểu khái quát về rong Nâu, vai trò dinh dưỡng của Iod, chiết rút Iod từ rong Nâu và chọn loại nước mắm sử dụng.  Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật của công nghệ chiết rút Iod từ rong Nâu  Nghiên cứu xây dựng công thức phối trộn cao rong Iod vào nước mắm.  đề xuất quy trình sản xuất nước mắm có bổ sung Iod chiết rút từ rong Nâu. R 2 Trong quá trình thực hiện đề tài, do thời gian có hạn, kiến thức về nghiên cứu khoa học vẫn còn có nhiều hạn chế nên không tránh khỏi những thiếu sót.Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn. Sinh viên thực hiện. Lại Thị Hoa 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 4 1.1.Tổng quan về rong biển. 1.1.1.Giới thiệu chung về rong biển. Rong biển hay tảo biển có tên khoa học là marine-algae, marine plant hay seaweed.Rong biển là thực vật thuỷ sinh có đời sống gắn liền với nước.Chúng có thể là đơn bào hay 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 đại 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 lên.[1]. Rong biển thường phân bố ở khu vực nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng biển sâu, vùng biển cạn…rong Đỏ và rong Nâu là hai đối tượng được nghiên cứu nhiều nhất với sản lượng lớn, được ứng dụng trong các ngành công nghiệp và đời sống. Chính vì những lợi ích mà rong biển mang lại, từ rất lâu người ta đã chú trọng phát triển và khai thác rong biển phục vụ cho các nhu cầu của xã hội. Năm 1870 rong biển đã được quan tâm, người ta điều chế xà phòng từ K 2 O, Na 2 O chiết rút từ rong Nâu, nền công nghiệp rong biển phát triển từ đó. Nhưng khi công nghiệp chế biến NaOH ra đời thì người ta dùng NaOH để điều chế xà phòng thay cho K 2 O,Na 2 O. Nền công nghiệp rong biển giảm xuống từ đó. Nhưng đến năm 1812, người ta phát hiện trong rong Nâu có chứa Iod, từ đó người ta dùng rong Nâu để điều chế Iod. Vì vậy mà công nghiệp rong biển lại phát triển ở Châu Âu. Đến năm 1872, Na Uy tìm thấy Iod trong khoáng sản, hàm lượng Iod ở đây nhiều, dễ thu nhận, giá thành hạ nên người ta không dùng rong Nâu để điều chế Iod nữa, công nghiệp chế biến rong biển lại suy giảm. Ngày nay người ta phát hiện Iod trong rong Nâu có giá trị sinh học, dược học cao bởi lẽ Iod tồn tại trong rong Nâu dưới dạng Iod hữu cơ có giá trị dược học với con người. [...]... được sử dụng phổ biến nhất là phối trộn vào muối rồi phân phối đến người dân, người ta cũng bổ sung Iod vào đồ hộp thực phẩm… Hiện nay,việc nghiên cứu về việc sử dụng Iod chiết rút từ rong nâu bổ sung vào thực phẩm còn rất hạn chế .Iod mà người ta sử dụng để phối chế vào thực phẩm chủ yếu là Iod vô cơ 1.2.6.2.Tình hình nghiên cứu sử dụng Iod ở Việt Nam Hiện nay ở nước ta, được phép của Thủ tướng Chính... Fe, I, Mg, Co, Cu, Mn, Al Trong rong Nâu ,Iod là thành phần khoáng vi lượng đã được quan tâm từ rất lâu .Iod trong rong Nâu tồn tại dưới dạng hợp chất hữu cơ,một phần ở dạng vô cơ.Các hợp chất Iod trong rong Nâu có khả năng hòa tan trong nước nên khi rong bi dập nát thì hàm lượng Iod bị thất thoát rất nhiều 16 Bảng 1.5: Hàm lượng Iod trong các loại rong Nâu (% trọng lượng rong khô) ở vùng biển Nha Trang... thiếu Iod vừa và nhẹ là phổ biến ở đồng bằng nước ta đặc biệt là ở một số tỉnh miền Nam.Vì vậy nhu cầu thuốc phòng và chữa bướu cổ là rất lớn 26 1.2.6.Tình hình nghiên cứu sử dụng Iod ở trong và ngoài nước 1.2.6.1.Tình hình nghiên cứu trên thế giới Trên thế giới đã có nhiều đề tài nghiên cứu về Iod và phối chế vào thực phẩm nhằm nâng cao hàm lượng Iod hấp thu vào cơ thể con người Dựa trên các kết quả nghiên. .. chất khoáng trong rong Nâu thường cao hơn trong nước biển.Chẳng hạn, Iod của rong Nâu lớn hơn trong nước biển từ 500-600 lần, hàm lượng Ba lớn hơn trong nước biển 1800 lần, Pb gấp 1000-3000 lần, Ca gấp 23 lần,Sr gấp 96 lần 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.Trong rong Nâu có đầy đủ các nguyên tố khoáng đa lượng và vi lượng... 17.Cũng có tác giả dựa vào sự giống nhau giữa nước mắm của ta và nước chấm garum của Hi Lạp đã nói rằng nước mắm của ta bắt nguồn từ nước chấm của Hi Lạp và La Mã vào thế kỷ 18 Tuy nhiên nước mắm của ta là loại nước chấm khá đặc trưng được chế biến từ cá và muối với một quá trình phân giải phức tạp do tác dụng của enzyme trong cá và vi sinh vật của cá hoặc vi sinh vật đưa từ ngoài vào Lịch sử dân tộc... triển nước mắm trong và ngoài nước 1.3.3.1 .Nước mắm Châu Á Nước mắm Châu Á thường được chế biến từ cá cơm, muối và nước, loại nước mắm này phải được tiêu thụ điều độ vì nó có vị rất mặn .Nước mắm Thái Lan rất giống với nước mắm của Việt Nam và được gọi là Nampla, chính vì thế ngày nay có nhiều loại nước mắm của Việt Nam nhưng lại mang thương hiệu “Made in Thai Lan”.Tại Trung Quốc, nước mắm có tên là Ngư... trong cùng một ngành hay cùng giống cũng khác nhau Protein của rong Nâu không cao lắm nhưng khá hoàn hảo do vậy rong Nâu có thể sử dụng để làm thực phẩm.Protein của rong Nâu thường ở dạng kết hợp với Iod tạo thành Iod hữu cơ như:MonoIodInzodizin,DiIodInzodizin Iod hữu cơ rất có giá trị trong y học chính vì vậy mà rong Nâu được dùng làm thuốc phòng chống và chữa bệnh bướu cổ.Hàm lượng protein trong rong. .. lại làm mất Iod trong đất.Thực phẩm nuôi trồng ở những vùng đất thiếu Iod như thịt, cá, rau, trứng… cũng bị thiếu Iod và con người sử dụng những thực phẩm thiếu Iod này cũng sẽ bị thiếu Iod Một số loại hải sản như tôm, cua, cá biển, rong biển… có chứa nhiều Iod 23 Ví dụ: Cá sông hồ : 30 µg iod/ kg Thịt : 50 µg iod/ kg Cá biển : 832 µg iod/ kg Rong Nâu : 2000 µg iod/ kg Việc xác định Iod hấp thu vào cơ thể... thân mình 1.2.3.Nhu cầu Iod đối với cơ thể con người Iod có sẵn trong thiên nhiên chủ yếu ở trong nước biển.Dưới tác dụng của ánh sáng Mặt Trời, Iod trong nước biển phân ly thành Iodua thăng hoa vào không khí rồi phân tán vào các đám mây, gió đưa mây vào đất liền, khi mưa Iod theo nước mưa bổ sung vào đất.Nhưng số Iod bổ sung theo mưa vào đất liền ít hơn rất nhiều so với lượng Iod bị mất đi do xói mòn,... loại nước mắm phù hợp với thị hiếu của nhân dân từng vùng như miền Bắc thích nước mắm Cát Hải, miền Trung thích nước mắm Phan Thiết, miền Nam thích nước mắm Phú Quốc….Tuy nhiên công nghệ chế biến nước mắm của nước ta hiện nay vẫn theo phương pháp truyền thống do đó thời gian sản xuất dài vì vậy cần phải có các biện pháp để rút ngắn thời gian chế biến nhưng vẫn đảm bảo chất lượng,hương vị cho nước mắm . tài “ Nghiên cứu chiết rút Iod từ rong Nâu và ứng dụng để sản xuất nước mắm Iod .Đề tài gồm 3 phần:  Tìm hiểu khái quát về rong Nâu, vai trò dinh dưỡng của Iod, chiết rút Iod từ rong Nâu và. loại nước mắm sử dụng.  Nghiên cứu xác định các thông số kỹ thuật của công nghệ chiết rút Iod từ rong Nâu  Nghiên cứu xây dựng công thức phối trộn cao rong Iod vào nước mắm.  đề xuất. rằng trong rong Nâu có chứa Iod, Iod tồn tại trong rong Nâu dưới dạng kết hợp với protein tạo Iod hữu cơ có giá trị sinh học và dược học.Vì vậy ta có thể tận dụng chiết rút Iod từ rong Nâu trước