nghiên cứu chiết rút agar từ rong câu chỉ vàng và ứng dụng sản xuất đông sương hoa quả

Quy trình công nghệ sản xuất Agar từ rong Gelidium Trung Quốc bằng phương pháp nấu trong môi trường nước nóng và đa dạng hóa sản phẩm Agar hay quy trình không dùng hóa chất quy trình phi

Trong suốt quá trình học tập và trong suốt thời gian làm tốt nghiệp tôi đã nhận đươc rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ, động viên từ phía gia đình, nhà trường

và bạn bè và mọi người xung quanh Để đạt kết quả như ngày hôm nay tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến:

 Bộ môn công nghệ chế biến và khoa chế biến đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện đề tài này

 Tất cả các thầy cô đã dạy dỗ tôi trong suốt quá trình học tập tại trường đại học Nha Trang

 Cán bộ, giáo viên phòng thí nghiệm Hóa sinh - Vi sinh và phòng 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 tôi 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 đông viên, giúp

đỡ tôi trong suốt thời gian qua

Xin chân thành cảm ơn

Nha Trang, ngày 02 tháng 11 năm 2008.

Sinh viên thực tập

Nguyễn Thị Hòa

Trang

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1.Giới thiệu chung về rong biển và nguồn lợi rong biển .2

1.1.1 Giới thiệu chung về rong biển .2

1.1.2 Nguồn lợi rong biển .3

1.2.GIỚI THIỆU VỀ RONG CÂU CHỈ VÀNG VÀ AGAR 4

1.2.1 Giới thiệu về rong câu chỉ vàng .4

1.2.2 Giới thiệu về Agar .7

1.2.2.1 Giới thiệu chung về Agar .7

1.2.2.2 Cấu trúc hóa học của Agar 8

1.2.2.3 Tính chất cơ bản của Agar .9

1.2.2.4 Ứng dụng của Agar .11

1.2.3 Tình hình nuôi trồng, sử dụng và chế biến rong câu ở Việt Nam .12

1.3.MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT AGAR 13

1.3.1 Quy trình nấu tách Agar cơ bản .13

1.3.2 Quy trình công ngh ệ sản xuất Agar từ rong Gracil laria của Trung Quốc 14

1.3.3 Quy trình công nghệ sản xuất Agar từ rong Gelidium Trung Quốc bằng phương pháp nấu trong môi trường nước nóng và đa dạng hóa sản phẩm Agar hay quy trình không dùng hóa chất (quy trình phi hóa học) .15

1.3.4 Quy trình sản xuất Agar từ rong ahnfeeltia của Liên Xô cũ .16

1.3.5 Quy trình sản xuất Agar từ rong câu chỉ vàng gracilaria verrucosa Việt Nam (quy trình do bộ thủy sản Việt Nam ban hành) 17

1.3.6 Quy trình công nghệ sản xuất Agar chất lượng cao từ Gracilaria heterolada vùng biển Khánh Hòa bằng phương pháp sắc kí trao đổi ion ( Bùi Trần Nữ Thanh Việt – Trần Thị Luyến – Đại học Thủy Sản, 2001) 18

1.4.Giải thích một số công đoạn trong công nghệ sản xuất Agar .19

1.5.Sơ lược về đông sương và quá trình sản xuất đông sương .23

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .24

2.2.1 Các phương pháp phân tích hóa học và vật lý 24

2.2.2 Phương pháp cảm quan .25

2.3 Hóa chất và máy móc, thiết bị .28

2.3.1 Hóa chất .28

2.3.2 Máy móc, thiết bị .28

2.4 Xử lý số liệu 28

2.5 Bố trí thí nghiệm .28

2.5.1 Quy trình dự kiến .28

2.5.1.1 Quy trình dự kiến sản xuất Agar từ rong câu chỉ vàng .28

2.5.1.2 Quy trình dự kiến sản xuất đông sương hoa quả .30

2.5.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm .31

2.5.2.1 Xác định chế độ ngâm rửa trong công đoạn xử lý tẩy màu, tẩy mùi của rong nguyên liệu .31

2.5.2.2 Xác định chế độ xử lý NaOH 31

2.5.2.2.1.Tiến hành bố trí thí nghiệm xác định nồng độ NaOH dùng trong xử lý rong .32

2.5.2.2.2 Tiến hành bố trí thí nghiệm xác định thời gian xử lý NaOH 33

2.5.2.3 Xác định chế độ xử lý acidcitric .34

2.5.2.3.2Tiến hành bố trí thí nghiệm xác định thời gian xử lý acid citric .35

2.5.2.4 Xác định nồng độ thạch .36

2.5.2.5 Xác định nồng độ và tỷ lệ phối trộn phụ gia .36

2.5.2.5.1.Xác định nồng độ đường .36

2.5.2.5.2.Xác định nồng độ acid citric .37

2.2.2.5.3.Xác định tỷ lệ phối trộn mùi thực phẩm (chanh, dứa, dâu) 37

2.5.2.5.3.Xác định tỷ lệ phối màu đặc trưng (chanh, dứa, dâu) .38

2.5.2.6 Xác định nồng độ chất bảo quản Kalisorbate .38

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 39

3.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VỀ SẢN XUẤT AGAR TỪ RONG CÂU 39

3.1.1 Kết quả xác định chế độ ngâm, rửa rong câu chỉ vàng .39

3.1.1.1 Kết quả xác định tỷ lệ nước ngâm/rong .39

3.1.1.3 Kết quả xác định số lần thay nước .42

3.1.2 kết quả xác định chế độ xử lý rong bằng NaOH 43

3.1.2.1 Kết quả xác định nồng độ xử lý NaOH .43

3.1.2.2 Kết quả xác định thời gian xử lý NaOH 45

3.1.3 Kết quả xác định chế độ xử lý rong bằng acid citric .47

3.1.3.1 Kết quả xác định nồng độ xử lý acid citric 47

3.1.3.2 Kết quả xác định thời gian xử lý acid citric 49

3.1.4 Đề xuất quy trình chiết rút Agar .51

3.1.4.1 Sơ đồ quy trình sản xuất Agar từ rong câu chỉ vàng 51

3.1.4.2 Thuyết minh quy trình .52

3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT ĐÔNG SƯƠNG 54

3.2.1 Kết quả xác định nồng độ thạch 54

3.2.2 Kết quả xác định nồng độ và tỷ lệ phối trộn phụ gia .55

3.2.2.1 Kết quả xác định nồng độ đường .55

3.2.2.2 Kết quả xác định nồng độ acid citric 56

3.2.3 Kết quả xác định tỷ lệ phối trộn màu đặc trưng (chanh, dứa, dâu) .57

3.2.4 Kết quả xác định tỷ lệ phối trộn mùi đặc trưng (chanh, dứa, dâu) .57

3.2.5 Kết quả xác định nồng độ Kaliso rbate (C5H7COOK) bổ sung vào thạch .58

3.8 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT ĐÔNG SƯƠNG HOA QUẢ .59

3.8.1 Sơ đồ quy trình sản xuất đông sương hoa quả 59

3.8.2.Thuyết minh quy trình 59

3.9 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM ĐÔNG SƯƠNG HOA QUẢ 62

3.10 SƠ BỘ HẠCH TOÁN CHI PHÍ NGUYÊN LIỆU CHO SẢN PHẨM 62

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 65

4.1 KẾT LUẬN .65

4.2 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .65

PHỤ LỤC 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của Gracilaria Verrucosa vùng biển Việt Nam 6

Bảng 1.2: So sánh các môi trường nấu Agar .21

Bảng 2.1: Bảng thang điểm cảm quan sản phẩm .26

Bảng 2.2: hệ số quan trọng .27

Bảng 2.3: Cấp chất lượng 27

Bảng 3.1: Kết quả đánh giá cảm quan cây rong sau khi ngâm với tỷ lệ nước ngâm/rong khác nhau .39

Bảng 3.2: Kết quả đánh giá cảm quan cây rong khi ngâm trong nước ở các thời gian khác nhau .41

Bảng 3.3: Kết quả đánh giá cảm quan cây rong với số lần thay nước khác nhau 43

Bảng 3.4: Kết quả xác định các chỉ tiêu của Agar thành phẩm ……… 54

Bảng 3.5: Kết quả xác định trạng thái cảm quan của thạch ở các nồng độ khác nhau 55

Bảng 3.6: Kết quả xác định nồng độ đường .56

Bảng 3.7: Kết quả xác định nồng độ acid citric .56

Bảng 3.8: Kết quả xác định tỷ lệ màu đặc trưng .57

Bảng 3.9: Kết quả xác định tỷ lệ phối trộn mùi đặc trưng 58

Bảng 3.10: Kết quả theo dõi biến đổi sản phẩm và kiểm tra vi sinh .58

Bảng 3.11: Kết quả kiểm tra vi sinh (thể hiện ở phiếu kiểm tra vi sinh) 58

Bảng 3.12: Bảng đánh giá cảm quan sản phẩm đông sương hoa quả .62

Bảng 3.13: Sơ bộ tính chi phí nguyên liệu và hóa chất cho sản phẩm Agar .62

Bảng 3.14: Bảng tính chi phí nguyên liệu cho sản phẩm đông sương hoa quả (tính cho 100 hộp) .63

Hình 1.1: Hình ảnh rong câu chỉ vàng nguyên liệu 4

Hình 1.2: Mặt cắt ngang và dọc thân cây rong câu 5

Hình 1.3: Cấu tạo của Agar 8

Hình 1.4: Quá trình tạo gel đông của Agar 10

Hình 3.1: Sự thay đổi khối lượng nước sau khi ngâm rong với tỷ lệ nước ngâm/rong khác nhau 40

nhau 41

Hình 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ NaOH xử lý đến hiệu suất thu hồi Agar 44

Hình 3.4:Ảnh hưởng của nồng độ NaOH xử lý đến sức đông của Agar 44

Hình 3.5:Ảnh hưởng của thời gian xử lý NaOH đến hiệu suất thu hồi Agar .46

Hình 3.6: Ảnh hưởng của thời gian xử lý NaOH đến sức đông của Agar 46

Hình 3.7: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý acid citric đến hiệu suất thu hồi Agar .48

Hình 3.8: Ảnh hưởng của nồng độ xử lý acid citric đến sức đông của Agar 48

Hình 3.9: Ảnh hưởng của thời gian xử lý acid citric tới hiệu suất thu hồi Agar 49

Hình 3.10: Ảnh hưởng của thời gian xử lý acid citric tới sức đông của Agar .50

Ảnh 1: Rong câu chỉ vàng nguyên liệu trước và sau khi ngâm nước 64

Ảnh 2: Sản phẩm Agar dạng sợi .64

Ảnh 3: Sản phẩm Agar dạng bột 64

Ảnh 4: Sản phẩm đông sương hoa 64

LỜI MỞ ĐẦU

Bước vào thế kỷ 21 nhân loại phải đương đầu với rất nhiều thử thách to lớn, trong đó vấn đề bảo đảm lương thực là một thách thức to lớn nhất Đứng trước vấn đề này thì các nhà khoa học đều đi đến kết luận rằng lối thoát tốt nhất cho vấn đề này là đi tìm ngưồn lương thực từ rong biển Rong biển là nguồn nguyên liệu có giá trị dinh dưỡng cao, nó có khả năng cung cấp đầy đủ các khoáng chất đặc biệt là các nguyên tố vi lượng, các axit amin cần thiết cho cơ thể, các loại Vitamin, các Cacbohydrate đặc trưng và các chất có hoạt tính sinh học Đặc biệt trong rong biển có các loại keo rong như Agar, Carragenan… có khả năng tạo gel đông rất tốt cho nên có thể ứng dụng vào các nghành như: công nghệ thực phẩm,

y học, sinh học…

Đứng trước nhu cầu cần thiết về nguồn nguyên liệu có giá trị thực phẩm cũng như giá trị kinh tế cao như nguồn rong biển thì nước ta cũng đang mở rộng diện tích rồng rong biển đặc biệt là rong câu chỉ vàng Tuy vậy công nghệ sản xuất Agar từ rong câu chỉ vàng còn là lĩnh vực mới ở nước ta Vì vậy thực tế đặt ra là phải nghiên cứu hoàn thiện công nghệ thu nhận Agar từ rong câu chỉ vàng để có thể sử dụng trong công nghệ thực phẩm ở nước ta

Với mong muốn góp phần nhỏ vào việc nghiên cứu lĩnh vực trên Được sự đồng ý của khoa chế biến, tôi thực hiện đồ án: nghiên cứu chiết rút Agar từ rong câu chỉ vàng và ứng dụng sản xuất đông sương hoa quả Nội dung của đồ án là:

- Nghiên cứu chiết rút Agar từ rong câu chỉ vàng

- Sản xuất đông sương hoa quả

Do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu và năng lực có hạn nên đồ

án của tôi không tránh khỏi những hạn chế Rất mong nhận được sự góp ý của quý thầy cô và các bạn Tôi xin chân thành cảm ơn

Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Hòa

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 Giới thiệu chung về rong biển và nguồn lợi 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 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 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 khoảng 200 tỷ tấn rong Nhiều nhà khoa học cho rằng trên 90% cacbon 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 triều sâu, vùng biển cạn… Rong Đỏ và rong Nâu là hai đối tượng được nghiên cứu với sản lượng lớn và được ứng dụng nhiều trong các nghành 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

Một số yếu tố sinh thái biển có thể ảnh hưởng đến đời sống của rong biển như: địa bàn sinh trưởng, nhiệt độ, ánh sáng, độ muối, độ pH, muối dinh dưỡng, khí hòa tan, mức triều, sóng, gió, hải lưu

Từ những năm 1870 rong biển đã được quan tâm, người ta chế ra xà phòng từ các chất K2O, Na2O lấy từ rong biển , nền công nghiệp rong phát triển

từ đó Nhưng khi công nghiệp chế biến sút ra đời thì người ta dùng sút để điều chế xà phòng thay thế cho K2O, Na2O Nền công nghiệp chế biến rong giảm xuống 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 nền công nghiệp chế biến rong biển lại phát triển nhưng đến năm 1872 người ta lại tìm ra nguyên liệu thay thế Năm 1914-1915 Mỹ, Đức dùng rong Nâu để điều chế KCl, than hoạt tính.Vài năm sau người ta lại tìm ra nguyên liệu thay thế Đến năm 1930 công nghệ chế biến các chất như: Alginate, Mannitol, Agar phát triển mạnh và ngày càng được ứng dụng

nhiều trong thực tế Từ đó đến nay chế biến rong biển vẫn đang trong thời kì phát triển mạnh đặc biệt là các nước Nhật Bản, Mỹ, Trung Quốc

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 (Englennophyta)

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)

1.1.2 Nguồn lợi rong biển

Theo thống kê cỏa FAO (1997) sản lượng rong biển trên toàn thế giới đạt khoảng 7 triệu tấn rong tươi /năm Còn theo CEVA(AlgoRythme, 2000) là 8 triệu tấn rong tươi / năm Năm 2001 rong nuôi trồng đạt sản lượng là 10.562.279 tấn tương đương với 5.784.324.000 USD Trong đó 20% được sử dụng cho việc sản xuất các loại keo rong biển như: Agar, Alginat, Carragenan, các loại Oligosaccharide và chế biến thức ăn gia súc và làm phân bón Số còn lại chủ yếu

là dùng trực tiếp làm thức ăn cho người (Ohno và Critchley,1997) Doanh thu hàng năm từ kinh tế rong biển trên thế giới ước tính khoảng trên 5 tỷ USD

Giá trị dinh dưỡng của rong biển là cung cấp đầy đủ các chất khoáng đặc biệt là các nguyên tố vi lượng, các acd amin, các Cacbohydrate đặc trưng (mono, olygo-, poly- saccharide) và các chất hoạt tính sinh học (sterol, anti-bioties) có lợi cho cơ thể và có khả năng phòng chữa bệnh tật (huyết áp, nhuận tràng, béo phì, sơ vữa động mạch…) Vì vậy ngày nay rong biển được xếp vào loại thực phẩm chức năng và ngày càng được sử dụng rộng rãi trên thế giới

Đặc biệt trong rong biển có chứa các loại keo rong như Alginate, Agar, Carragenan đây là những loại keo rong có tính chất đặc biệt và được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, nông nghiệp, y học, sinh học và thực phẩm

1.2 GIỚI THIỆU VỀ RONG CÂU CHỈ VÀNG VÀ AGAR

1.2.1 Giới thiệu về rong câu chỉ vàng

Rong câu chỉ vàng thuộc nghành rong đỏ Rhodophyta bộ Gigartinales họ Gracilaria loài Gracilaria Verrucosa

-Về hình thức sinh sản thì đây là loài cây có khả năng sinh sản theo 3 hình thức đó là: sinh sản sinh dưỡng, sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính

 Sinh sản hữu tính: cây bào tử bốn thành thục 2n sinh sản giảm phân cho các bào tử bốn 2n các bào tử này phát triển thành cây giao tử đực và cây giao

tử cái Cây giao tử đực thành thục hình thành túi tinh, cây giao tử cái thành thục hình thành túi trứng Sau khi thụ tinh thì Cystocrap đươc hình thành trên giao tử cái và bào tử quả 2n được phóng ra phát triển thành cây bào tử bốn

 Sinh sản dinh dưỡng: được thực hiện bằng một phần tách rời của tản Phần này tách rời cơ thể mẹ phát triển thành tản mới Sự sinh sản này có giá trị thực tiễn trong việc nuôi trồng các đối tượng kinh tế vì thao tác dễ dàng và ít tốn kém ví dụ như việc nuôi trồng rong câu, rong sụn… Một đoạn nhánh của tản được cắt rời cắm xuống đấthoặc buộc vào dây treo để chúng phát triển thành tản mới

 Sinh sản vô tính: khi sinh sản sẽ tạo ra bào tử trần bất động Trong túi bào tử chứa 4 tế bào do 1 tế bào phân chia thành Các túi tứ bào tử hoặc nằm trên tản hoặc nằm trên các mấu tản Trong các túi tứ bào tử khi hình thành bào tử có

sự phân chia giảm nhiễm.[3]

-Về khả năng phát triển thì rong câu chỉ vàng là loài cây ưa phát triển ở vùng nước lợ dọc miền duyên hải nước ta Nơi có đáy là bùn, bùn cát, cát bùn tốt

Hình 1.1: Hình ảnh rong câu chỉ vàng nguyên liệu

nhất là đáy bùn cát có tỉ lệ bùn/cát từ 70/30 đến 80/20, mặt đáy đầm ao tương đối bằng phẳng Loài này phát triển tốt trong môi trường có độ mặn khoảng 32‰, nhiệt độ từ 20÷250C nước giàu các muối dinh dưỡng (Amon, Nitrat, Phosphat….), cường độ ánh sáng thích hợp là 5000÷15000 lux, độ pH của nước

từ 7÷8,5; pH của đáy không nhỏ hơn 6 loài rong này có tốc độ sinh trưởng nhanh trong điều kiện thích hợp sinh lượng tự nhiên khoảng 0,2÷0,3kg/cm2 cao nhất tới 1kg/cm2.[8]

- Về hình thái thì rong câu thuộc loại đơn trụ chia thành 2 phần rõ rệt như hình vẽ:

Hình 1.2: Mặt cắt ngang và dọc thân cây rong câu

 Phần lõi gồm 1 tế bào trung trụ chạy dọc than từ gốc đến ngọn làm nhiệm vụ điều hòa, vận chuyển vật chất từ gốc đến ngọn và ngược lại Xung quanh có từ 3÷4 hàng tế bào vây trụ có kích thước lớn hình tròn hay hình đa giác, trong suốt, vách mỏng làm nhiệm vụ tích lũy chất dinh dưỡng chủ yếu là Agar Tiếp theo là phần da

 Phần da gồm 1 lớp nội bì và ngoại bì Nội bì gồm 3÷5 lớp tế bào nhỏ vách dầy hình tròn hay hình bầu dục không trong suốt Trong đó 1÷2 hàng tế bào ngoài cùng sắp xếp xít nhau chứa đầy sắc tố chủ yếu là Phycoerithin Lớp nội bì chứa sản phẩm quang hợp từ ngoại bì chuyển tới và thực hiện nhiệm vụ sinh sản nhất là sinh sản hữu tính Ngoại bì được tạo bởi 5÷6 hàng tế bào nhỏ sắp xếp rất khít nhau chứa đầy sắc tố làm nhiệm vụ quang hợp và được gọi là tang đồng hóa Phần ngoài cùng là lớp vỏ keo chứa cellulose dầy chiếm khoảng 13÷15% trọng lượng rong khô tuyệt đối đóng vai trò bảo vệ các lớp bên trong

Hiện nay rong câu chỉ vàng đang là đối tượng được người dân quan tâm vì

dễ trồng, ít mắc bệnh có thể trồng trong các khu vực nước bị ô nhiễm để cải tạo nguồn nước và có thể kết hợp trồng rong với việc nuôi trồng thủy sản mà không ảnh hưởng gì đến cây rong Rong câu chỉ vàng sau khi thu hoạch xong được rửa bằng nước ngọt sau đó đem đi phơi nắng đến độ ẩm 20÷22% rồi đem đi bảo quản

ở nơi khô ráo

Trong rong câu thì hàm lượng Protein cao, hàm lượng Protein phụ thuộc vào giai đoạn sinh trưởng, vị trí địa lý và môi trường sinh sống Hàm lương khoáng cao trong đó chủ yếu là các khoáng đa lượng và vi lượng như: Fe, Mo,

Cu, Ca, Mg, Na… Hàm lượng của một số chất trong cây rong như bảng sau:

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của Gracilaria Verrucosa vùng biển Việt Nam

nó đã trở thành nhân tố không thể thiếu được trong nghành chế biến thực phẩm

và được sử dụng rộng rãi trong nhiêu lĩnh vực công nghệ khác nhau Nhờ tính ưu việt trên mà cần đẩy mạnh công nghệ nuôi trồng và chế biến rong câu chỉ vàng

1.2.2 Giới thiệu về Agar

1.2.2.1 Giới thiệu chung về Agar

Agar là một polysaccharide hầu như chỉ có trong rong đỏ Payen (1859) là người đầu tiên nghiên cứu loại Polysaccharide này Ông đã giới thiệu dạng cấu tạo đầu tiên của Agar là (C6H10O5)n Trong những năm về sau có nhiều nghiên cứu sâu hơn và giới thiệu về cấu trúc Agar có nhiều thay đổi.[6]

Agar được sản xuất đầu tiên ở Nhật Bản vào năm 1986 Đến năm 1910

công nghệ này được chuyển giao sang một số nước như: Neuzeland, Nam Phi, Liên Xô cũ, Đan Mạch, Chi Lê, Tây Ban Nha, Pháp, Mỹ, Hàn Quốc Ở Việt Nam Agar được sản xuất từ năm 1960 Sản lượng trung bình hàng năm của toàn thế giới về Agar là: 7000÷7500 tấn/năm Riêng Nhật Bản và Nam Triều Tiên chiếm 40% tổng sản lượng toàn thế giới

Tổng giá trị sản lượng Agar trên thế giới ở vào khoảng 200 triệu USD Trong tổng sản lượng 10.000 tấn Agar mỗi năm gần 60% được dùng để sản xuất các mặt hàng công nghệ thực phẩm như bánh kẹo, kem, sữa, phần còn lại được dùng trong công nghệ sinh học và dược phẩm

Nguyên liệu cho chế biến Agar là các loài rong thuộc chi Gracilaria (rong câu, 53%), chi Gelidium (44%), và 3% còn lại thuộc các chi Gelidiella, Heteroclada, Porphyra

Sản lượng Agar sản xuất tại các nước:

- Châu Á: 50% (chủ yếu là Nhật Bản và Hàn Quốc)

- Châu Âu: 30% (Pháp, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha)

- Châu Mỹ: 15% (Mỹ, Achentina, Brazil, Chile)

- Châu Phi: 5% (Maroc)

Dạng tồn tại của Agar trong tế bào cây rong: Agar là chất dinh dưỡng được rong đỏ tích lũy theo thời gian sinh trưởng, Agar được chứa trong các lớp tế bào vây trụ có vách mỏng trong suốt Trong cây rong Agar ở dạng polymer phức tạp hơn nhiều so với Agar ở dạng chế phẩm tinh khiết

Theo nghiên ứu c Mixen Agar có công thức n phâtử: (H2O)X[(ROSO2O)2Ca]Y(ROSO2O)Z

1.2.2.2 Cấu trúc hóa học của Agar

Theo các nghiên cứu ban đầu về cấu trúc Agar đã chứng tỏ rằng nó có

chứa galactose; 3,6 anhydro galactose và nhóm sunfat vô cơ nối với các gốc

cacbohydrat

Thành phần cấu tạo của Agar bao gồm có các phân tử βD galactose, 3-6

anhydro α-L galactose hoặc 6-sunphat α L galactose Các monoza gắn với nhau

bằng liên kết 1,3 và 1,4 Glucozide Agar được xác định bao gồm 2 thành phần:

Agarose và Agaropectn Cấu tạo của agar như hình vẽ

Hình 1.3: Cấu tạo của Agar

a.Agarose (AG)

Khi thủy phân hoàn toàn Agarose cho thấy phân tử Agarose có cấu tạo

mạch thẳng, trung tính từ các gốc βD galactopyrannose nối qua các vị trí C-1 và

C-3 với 3,6 anhydro L galactose tại các vị trí C-2 và C-4 Hai gốc này luân phiên

với nhau Các liên kết này có độ βα bền hóa học và độ bền enzyme khác nhau

Liên kết 1,3-α dễ bị thủy phân bởi enzyme và tạo thành các gốc neoAgarobiose

Liên kết 1,4-β dễ bị thủy phân bởi các tác nhân acid và tạo thành các gốc

Agarobiose, liên kết như vậy bền hơn Khối lượng phân tử của Agarose chưa

thủy phân khoảng 120.000 tương ứng với khoảng 800 gốc đường hexose Tuy

vậy cấu trúc này không thuần nhất tùy thuộc vào nguồn gốc của rong biển, một

số nhóm 3,6 anhydro-L-galactose được thay thế bởi L-galactose Thêm vào đó

một số gốc D-galactose và L-galactose có thể bị methyl hóa để tạo

6-0-methyl-D-galactose và 2-0-methyl-L-6-0-methyl-D-galactose Mức độ methyl hóa này xác định điểm tạo

gel của Agarose và của Agar ban đầu D-xylose, các nhóm phân cực như acid

Pyruvic và acid Sulfuric cũng được tìm thấy với một lượng nhỏ

Agarose quyết định khả năng tạo gel của Agar Trong đó khả năng tạo gel đông được quyết định bởi tỉ lệ β.D.Gal/α.L.Gal, tỉ lệ này càng cao thì sức đông càng cao Điều này được giải thích: yếu tố tạo sức đông cho Agarose là các nhóm –CH2OH tự do và các nhóm –OH của phân tử mà các phân tử β.D.Glactose chứa nhiều nhóm –OH hơn các phân tử α.L.galactose Mặt khác trong phân tử mà có nhiều gốc 6 sunfat α.L.galactose thì lại xuất hiện lực đẩy cùng dấu do các ion

SO3

tạo nên giữa các phân tử Agarose, do vậy tỉ lệ α.L.galactose- 6 sunfat càng cao thì sức đông của Agar càng kém Điều đó chứng tỏ nếu hàm lượng –SO32-càng cao thì sức đông càng kém Tỷ lệ –SO3

Tỷ lệ β.D.Gal/α.L.Gal của AP nhỏ hơn AG, hàm lượng –SO3

của AP lớn hơn AG do đó sức đông của AP nhỏ hơn AG

1.2.2.3 Tính chất cơ bản của Agar

- Agar là chất kết tinh không định hình, không màu, hút nước trương nở không tan trong nước lạnh và nước ấm Hòa tan trong nước nóng, khi làm nguội thì đông lại tạo thể gel khối có tính đàn hồi

- Agar bị kết tủa bởi Acol, Axeton, rượu Amylic

- Agar bị thủy phân cắt mạch khi gặp các yếu tố thủy phân như: acid, kiềm, enzyme

H+, OH

Polysaccharide Olygosaccharide hoặc Monosaccharide (Agar ) H2O, t0, E- Aga-glucosidaza

Từ tính chất này cần đặc biệt lưu yskhi cho rong tiếp xúc với môi trường acid hay kiềm, nhiệt độ cao trong quá trình gia công xử lý, nấu chiết và tẩy trắng

- Khi cho Agar tiếp xúc với kiềm hoặc enzyme Dekinaza thì nhóm –SO3

bị tách ra khỏi 6-sunfat α.L.galactose và làm tăng sức đông cho Agar

- Khi tác dụng với acid Borat Natri, giữa các phân tử Agar sẽ tạo phức boric làm tăng sức đông cho Agar

- Tính chất đặc biệt của Agar là tạo gel đông thuận nghịch Quá trình tạo gel của Agar như hình sau:

Dung dịch gel I gel II

Hình 1.4: Quá trình tạo gel đông của Agar

+ Khi nhiệt độ hạ xuống hơn mức độ của trạng thái cân bằng hệ, lúc này mức độ phân tán các phân tử Agar giảm, nội lực ma sát tăng, độ nhớt dung dịch tăng Giữa các phân tử Agar xuất hiện các liên kết thứ cấp tạo thể gel có tính chất

đàn hồi Các phân tử nước trong dung dịch bị cầm giữ trong các mắt lưới của gel hoặc tham gia liên kết solvate với các phân tử Galactose của Agar

+ Khi nâng nhiệt độ lên thì nhiệt độ sẽ làm đứt các liên kết H, các phân tử lại trở về dạng dung dịch

+ Cơ chế của quá trình tạo gel đông thuận nghịch của Agar:

Khi làm lạnh sơ bộ sẽ tạo thành gel I Khi làm lạnh tiếp thì các gel I lại sắp xếp lại với nhau một cách có trật tự và các gel này lại liên kết với nhau bởi các liên kết H tạo thành gel II Khi đun nóng thì ngược lại từ gel II sẽ tạo thành gel I rồi tạo thành dung dịch

1.2.2.4 Ứng dụng của Agar

Trong thực phẩm: Agar được dùng với mục đích keo hóa, tạo nhũ, ổn định nhũ tương… Trong thực phẩm người ta coi Agar như một phụ gia, chỉ cần hàm lượng 1% là tối đa vì tại nồng độ đó đã tạo cho thực phẩm có sức đông khá cao Trong thưc phẩm thì Agar được dùng để sản xuất mứt kẹo trong sản xuất kẹo Agar được sử dụng làm nền đông, làm keo viên Trong sản xuất mứt ướt Agar được dùng làm chất thạch hóa và định hình Agar được dùng làm chất ổn định Socola Agar còn được dung trong Salat quả, nước sốt, kem ăn với mụch đích tạo nhũ và ngăn ngừa mất nước của bánh kẹo Trong công nghiệp thịt đặc biệt là khi sản xuất xúc xích dùng Agar cho phép giảm chất béo, giảm Cholesterol và đảm bảo cho độ đông kết của xúc xích Agar còn được làm đông sương, thạch giải khát…

Trong y học: Agar được dùng làm thuốc nhuận tràng, làm thuốc chống đau khớp, dùng để ổn định Cholesterol, dùng làm khuôn răng

Trong công nghệ sinh học: Agar được dùng để nuôi cấy vi khuẩn, để phân tách Protein và sử dung trong kĩ thuật nuôi cấy mô Agar được dùng cho mục đích này phải có độ tinh khiết cao và phải được điều chế một cách đặc biệt

và kiểm tra nghiêm ngặt

Ngoài ra Agar còn được ứng dụng trong một số lĩnh vực khác như như là dùng làm thức ăn gia súc, dùng làm chất bảo quản

Ứng dụng của Agarose trong các nghành sinh học và y học: do Agarose là một dạng gel lý tưởng cho sự khuếch tán và di chuyển động lực điện di của các

Polyme sinh học Gel của nó là môi trường chống lại sự đối lưu Nó có tính trơ

về mặt sinh học, với các đặc tính ion được kiểm soát Vì vậy Agarose được sử dụng rộng rãi trong nghành y học, sinh học và công nghệ sinh học Nó được sử dụng trong điện di, kĩ thuật sắc kí, trong nghành miễn dịch, cố định enzyeme và

tế bào

1.2.3 Tình hình nuôi trồng, sử dụng và chế biến rong câu 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 ở nước ta còn hạn chế và chưa có hiệu quả Tiềm năng sinh thái, nuôi trồng rong câu chỉ vàng ở nước ta là rất lớn nhưng chưa phát triển được do giá cả chưa hợp lý, năng suất chưa cao 1÷2 tấn khô/ năm Để phát triển ngành nuôi trồng rong biển thì cần phải phát triển ngành chế biến rong biển, tăng cường xuất khẩu rong biển và nghiên cứu việc nuôi trồng và

mở rộng diện tích trồng rong cho hợp lý Có thể nghiên cứu nuôi ghép rong biển với nuôi tôm và cá hoặc trồng thâm canh Song việc việc nuôi trồng khai thác rong biển cũng phải chú ý đến cân bằng hệ sinh thái biển

Ngành công nghiệp chế biến rong biển ở nước ta hiện nay vẫn chưa phát triển Nước ta đã nghiên cứu sản xuất được các loại keo rong như Agar, Alginat, Carragenan nhưng năng suất còn nhỏ, chất lượng còn kém Đặc biệt công nghệ sản xuất Agar ở nước ta mặc dù đã bắt đầu sản xuất từ năm 1960 tại Hải Phòng, sau đó triển khai tại Huế năm 1976, Nha Trang, Hồ Chí Minh Tại Nha Trang, năm 1983-1984 nhóm chuyên gia bộ môn công nghệ chế biến trường Đại học Thủy Sản đã nghiên cứu sản xuất Agar cung cấp cho công ty hóa chất miền Trung tại Đà Nẵng sau đó công nghệ được chuyển giao cho nhà máy nước ngọt Nha trang Song đến nay công nghệ sản xuất Agar ở Việt Nam còn non yếu, chưa

đủ cung cấp cho nhu cầu ngày càng tăng của Agar hiện nay

1.3 MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT AGAR

1.3.1 Quy trình nấu tách Agar cơ bản

Rong đỏ

Xử lý

Nấu chiết

Tách tạp chất cơ học

Tách tạp chất hòa tan

Tách nước

Làm khô

Môi trường kiềm loãng

Môi trường acid loãng

Phương pháp hóa học

Phương pháp ngâm tẩy

Phương pháp lạnh đông tan giá

Phương pháp hấp phụ

Phương pháp sắc kí cột trao đổi

ion

Phơi Sấy

Phương pháp lạnh đông, tan giá Phương pháp ép

Phương pháp kết tủa Phương pháp cô đặc

Phương pháp lắng Phương pháp lọc Phương pháp li tâm

Nước nóng Acid, kiềm Cellulaza Các phương pháp khác

1.3.2 Quy trình công nghệ sản xuất Agar từ rong Gracillaria của Trung Quốc

Rong nguyên liệu Gracilaria SPP

Phơi khô Làm khô

Xay thô

1.3.3 Quy trình công nghệ sản xuất Agar từ rong Gelidium Trung Quốc bằng phương pháp nấu trong môi trường nước nóng và đa dạng hóa sản phẩm Agar hay quy trình không dùng hóa chất (quy trình phi hóa học)

Tan giá và làm khô

Làm khô trên máy

1.3.4 Quy trình sản xuất Agar từ rong ahnfeeltia của Liên Xô cũ

Nhiệt độ thường hoặc 700C

Sấy trục (rulo)

Cắt thỏi Tạo thạch đông Lọc

Đun tan

Agar màng

[agar] = 0,6-0,8%

Ngâm tẩy ngược chiều

Môi trường kiềm,pH = 8-9

1.3.5 Quy trình sản xuất Agar từ rong câu chỉ vàng gracilaria verrucosa

Việt Nam (quy trình do bộ thủy sản Việt Nam ban hành)

Nguyên liệu

Xử lý kiềm

Rửa trung tính pH=7

Xử lý acid

Nấu chiết

Lọc trong Nhiệt độ 700C

Làm đông cắt sợi 5×5×30cm

MDTA: 15 lần so với rong khô, t0 = 1000C Môi trường CH3COOH:

15ml/kg rong khô

NaOH 24g T=1000C Thời gian = 50 phút

H2SO4 0,4ml/l Thời gian = 15 phút Acid citric 0.7g/l Thời gian = 15 phút

Đông sơ bộ: 12h, t0 = 2÷50C Đông sâu:- 10÷-150C

1.3.6 Quy trình công nghệ sản xuất Agar chất lượng cao từ Gracilaria heterolada vùng biển Khánh Hòa bằng phương pháp sắc kí trao đổi ion ( Bùi Trần Nữ Thanh Việt – Trần Thị Luyến – Đại học Thủy Sản, 2001)

Nấu phân đoạn

Dung dịch Agar phân đoạn 2

Chạy sắc ký ( Na+→Cl-→OH-)

Tạo gel (nhiệt độ phòng)

Lạnh đông(t0 =- 100C/24÷36 giờ)

Tan giá

Ngâm trương trong nước

Phân đoạn 1: t0 = 55÷600C/thời gian 40 phút, MDTA = 30

Phân đoạn 2: t0 = 100±20C/ thời gian 50÷55 phút, MDTA= 25

Sấy khô

Agar

1.4 Giải thích một số công đoạn trong công nghệ sản xuất Agar

 Xử lý rong trước khi nấu chiết

Xử lý rong trước khi nấu chiết đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình sản xuất Mục đích của công đoạn xử lý rong trước khi nấu chiết nhằm tách và loại bỏ tối đa lượng tạp chất phi Agar, chất màu, mùi có trong cây rong Đồng thời bào mòn lớp màng bao bên ngoài cây rong làm suy yếu liên kết màng chứa Agar Từ đó rút ngắn thời gian nấu chiết, nâng cao hiệu quả và chất lượng Agar Các phương pháp xử lý rong trước khi nấu chiết:

- Xử lý trong môi trường kiềm: môi trường kiềm sẽ thủy phân bào mòn màng Cenlulose và phá vỡ nhiều lớp tế bào sắc tố, khử khoáng trong rong Môi trường kiềm còn khử được Lipid và một số Protein tan trong kiềm

Khi dùng NaOH để xử lý rong thì nó còn có tác dụng khử ion SO3

có trong mixen Agar theo phương trình sau

ROSO3- + 2NaOH→ ROH + Na2SO4 + OH

ROSO3H + NaOH → ROH + Na2SO4 + H2O

Tuy nhiên khi xử lý trong môi trường kiềm cần nghiên cứu lượng dùng cho thích hợp để kiềm không bào mòn lớp bên trong gây thất thoát Agar

- Xử lý trong môi trường nước nóng: môi trường nước nóng có tác dụng làm trương nở tế bào; tách bớt một lượng nhỏ chất màu, chất khoáng hòa tan; làm yếu liên kết Glucozide của màng Cellulose và màng tế bào cây rong

- Xử lý trong môi trường acid: có tác dụng thủy phân bào mòn màng Cellulose của cây rong đồng thời làm suy giảm liên kết màng tế bào chứa Agar, làm vỡ tế bào lớp ngoại bì chứa đầy sắc tố và loại sắc tố ra khỏi cây rong Mặt khác acid còn có tác dụng khử khoáng và các tạp chất khác do đó nâng cao hiệu suất và giảm thời gian nấu chiết

(ROSO2O)2Ca + 2HCl → CaCl2 + ROSO3H

(ROSO2O)2Ca + H2SO4 → CaSO4 + 2ROSO3H

Thông thường người ta kết hợp phương pháp xử lý kiềm với xử lý acid Tuy nhiên phải nghiên cứu các thông số về nhiệt độ và nồng độ cho thích hợp để không làm thất thoát Agar và làm giảm sức đông

 Quá trình nấu chiết

- Môi trường nấu chiết

Về nguyên tắc chúng ta có thể sử dụng cả 3 môi trường: môi trường trung tính, môi trường kiềm loãng và môi trường acid loãng để nấu chiết

+ Môi trường nước trung tính:

Theo F.Fairbrother và N.Mastino khi nấu trong môi trường nước trung tính, tại nhiệt độ cao các hợp phần polymer sẽ được thủy phân, đồng thời tạo ra một lượng nhỏ acid H2SO4 Acid H2SO4 tạo thành theo sơ đồ sau sẽ làm cho một phần Agar bị cắt mạch và làm cho sức đông của Agar giảm đi

+ Môi trường acid loãng:

Khi nấu trong môi trường acid loãng thì lượng aicd tăng lên làm cho Agar càng bị cắt mạch mạnh, do đó sức đông giảm đi Khi nấu trong môi trường acid loãng thì màng Cellulose bị cắt mạch, bị phân hủy trong môi trường acid nhanh hơn và mạnh hơn môi trường kiềm và môi trường nước trung tính nên giảm được thời gian nấu và nhiệt độ nấu Mặt khác môi trường acid thì mức độ phân tán các phân tử cao nên độ nhớt thấp, và môi trường acid có thể đẩy được Ca++ nên khả năng hòa tan của Agar cao, do đó hiệu suất cao và dịch lọc trong hơn

+ Môi trường kiềm loãng:

Khi nấu trong môi trường kiềm loãng thì một phần acid bị trung hòa và môi trường kiềm đẩy được gốc –OSO3

nên sức đông cao Nấu trong môi trường kiềm thì hiệu suất thấp hơn, nhiệt độ và thời gian nấu cao hơn Mặt khác môi trường kiềm còn làm cho Agar hấp phụ một số tạp chất nên dung dịch đục hơn

Bảng 1.2: So sánh các môi trường nấu Agar

Trong quá trình nấu cần chọn môi trường nấu chiết cho phù hợp

-Nhiệt độ nấu chiết

Nhiệt độ nấu chiết là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất và sức đông của Agar Nhiệt độ nấu chiết phụ thuộc vào loại rong, phương pháp xử lý rong trước khi nấu chiết và môi trường nấu chiết

Trong môi trường acid loãng hoặc kiềm loãng nhiệt độ nấu chiết Agar

của rong Gracilaria là 90÷950C ở áp suất thường Nấu ở nhiệt độ này sẽ phá vỡ được màng Cellulose, tăng khả năng hòa tan của Agar, độ nhớt dịch lọc thấp nên

dễ lọc, do đó tăng hiệu suất chiết rút

Nếu nhiệt độ lớn hơn 950C, thời gian nấu giảm nhưng Agar bị thủy phân cắt mạch sức đông giảm Nhiều tạp chất do Cellulose bị nhiệt phân tạo thành glucose hòa tan làm giảm chất lượng của Agar

Nếu nhiệt độ nhỏ hơn 900C, thì thời gian nấu chiết kéo dài Agar cũng bị thủy phân cắt mạch sức đông giảm, mặt khác mức độ hòa tan của Agar giảm đi, hiệu suất chiết ly kém

-Thời gian nấu chiết:

Thời gian nấu chiết là yếu tố phụ thuộc vào loại rong, phương pháp xử lý rong trước khi nấu chiết, môi trường nấu chiết và nhiệt độ nấu chiết

Dễ lọc Cao Nhiệt độ thấp Thấp hơn

Trong suốt

Ít

Ngắn hơn Cao nhất Khó lọc nhất Thấp

Nhiệt độ cao hơn Cao nhất

Đục

Nhiều

Kéo dài Cao Khó lọc Thấp Nhiệt độ cao nhất Thấp

Đục

Nhiều

Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng, trong mọi trường hợp hàm lượng

và độ chắc của keo rong tăng dần theo thời gian nấu Song nó chỉ tăng đến một giới hạn nào đó nếu ta vẫn kéo dài thời gian nấu chiết thì hàm lượng và độ chắc của keo rong lại giảm xuống

Lúc đầu khi ta mới nấu thì nồng độ Agar thấp, độ chắc của thạch đông thấp Sau đó theo thời gian gia tăng nồng độ Agar tăng dần lên và độ chắc của thạch tăng dần

Tại thời điểm hầu hết các phân tử Agar thoát ra khỏi bã rong thì thời điểm này là thời điểm thích hợp và độ chắc của Agar là cao nhất

Nếu các phân tử Agar đã thoát ra hết khỏi bã rong mà ta vẫn tiếp tục nấu thì trong môi trường có kiềm hoặc acid thì nó sẽ tương tác lên mạch Agar làm cắt mạch, do đó độ chắc của thạch giảm

Do đó cần xác định thời gian nấu chiết hợp lý để hàm lượng và độ chắc của Agar thu được là cao nhất

-Tỷ lệ nước nấu (modun thủy áp):

Modun thủy áp ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất thu hồi và độ chắc của thạch

Modun thủy áp quá cao: tạo dung dịch keo có nồng độ thấp, độ chắc thạch yếu, khó thao tác được các công đoạn sau, nhất là khi cắt sợi, cắt thỏi, ép… Thể tích chứa đựng lớn, cồng kềnh, gây tốn kếm cho thao tác tách nước sau này Song nó có ưu điểm là dễ lọc, hiệu suất chiết cao

Modun thủy áp quá nhỏ: thạch chắc nhưng nồng độ keo cao, độ nhớt rất lớn nên rất khó lọc Tốc độ hòa tan của Agar từ nguyên liệu kém do độ nhớt cao,

hệ số khuếch tán D giảm, chênh lệch nồng độ giữa nguyên liệu và dung dịch giảm

Modun thủy áp hợp lý: là tỷ lệ nước nấu đưa vào để sau khi nấu chiết nồng độ Agar của dung dịch đạt từ 1÷1,5% Ở nồng độ này thì dịch keo có được những ưu điểm sau:

+ Dịch thạch lọc dễ dàng ở nhiệt độ t0= 80÷850C

+ Thạch đông chắc với cường độ vừa phải có thể thao tác cắt miếng, cắt sợi dễ dàng

+ Lượng dịch thạch hợp lý không gây trở ngại cho công đoạn tiếp theo + Với modun thủy áp này thì nó đảm bảo hòa tan khá triệt để lượng Agar

có trong tế bào cây rong

+ Việc xác định modun thủy áp của rong Gracilaria được xác định theo

công thức sau:

100

.

C

R D A

N 

Trong đó:

N: Lượng nước nấu (lít)

A: Hàm lượng Agar trong rong nguyên liệu (%)

D: Sức đông của Agar (g/cm2)

R: Khối lượng rong khô cho mẻ nấu (kg)

C: Hệ số phụ thuộc sức đông

1.5 Sơ lược về đông sương và quá trình sản xuất đông sương

Đông sương là thạch được chế biến từ rong biển có hàm lượng Agar cao hoặc được chế biến từ rong biển Nó là món ăn giải khát hoặc dùng tráng miệng sau bữa ăn Đây là món ăn rất tốt dùng cho người ăn kiêng, giảm cân

Đông sương hoa quả là sản phẩm có màu, mùi giống màu hoa quả Dùng để ăn tráng miệng, dùng trong gia đình hoặc trong các nhà hàng Đông sương hoa quả

mà em làm là sản phẩm làm từ Agar nhưng được phối thêm màu và mùi trái cây theo một tỷ lệ nhất định được nghiên cứu trước đông sương sau khi nấu xong tiến hành bảo quản ở nhiệt độ 5÷100C và đem đi tiêu thụ

Ở nước ta tình hình sản xuất đông sương còn chưa phát triển mới chỉ là gia đình tự nấu hoặc các quán nhỏ tự chế biến mà chưa sản xuất với quy mô lớn Vì vậy cần phải nghiên cứu để sản xuất với quy mô lớn đại trà

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

 Nguyên liệu rong: Rong câu chỉ vàng Gracilaria verucosa được nuôi

trồng tại vùng biển Nha Trang- Khánh Hòa Rong sau khi thu nhận được rửa sạch bằng nước phơi khô cho đến độ ẩm 20÷24% dùng làm nguyên liệu nghiên cứu thu nhận Agar

 Nguyên liệu phụ:

- Đường trắng do công ty đường Khánh Hòa sản xuất đường không có tạp chất, độ ẩm ≤ 5% và đạt yêu cầu dùng trong thực phẩm

- Màu thực phẩm: xanh, đỏ, vàng do Mỹ sản xuất

- Hương trái cây: nho, chanh, bưởi dứa do Việt Nam sản xuất

Màu thực phẩm và hương trái cây thực phẩm được mua tại cửa hàng phân phối phụ gia thực phẩm tại số nhà 07 đường Bắc Sơn Nha Trang Khánh Hòa, được nhà nước cấp giấy phép kinh doanh phụ gia thực phẩm

Sử dụng màu thực phẩm và hương liệu trái cây không được vượt quá giới hạn cho phép dùng trong thực phẩm

- Acid citric, Kalisorbat: hàm lượng dùng không được vượt quá giới hạn cho phép dùng trong thực phẩm

- Bao bì sử dụng phải đạt các yêu cầu như: không thấm khí, không thấm nước, không tương tác với sản phẩm…

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Các phương pháp phân tích hóa học và vật lý

 Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy (phụ lục 1)

 Xác định hàm lượng tro tổng bằng phương pháp hóa tro (phụ lục 4)

 Xác định sức đông của Agar, sản phẩm đông sương hoa quả bằng thiết

bị đo sức đông ( phụ lục 2)

 Xác định hiệu suất thu hồi Agar bằng phương pháp nấu chiết (phụ lục 3)

2.2.2 Phương pháp cảm quan

 Xác định nồng độ thạch dựa trên đánh giá cảm quan trạng thái: độ giòn,

độ trong, độ cứng

 Xác định nồng độ đường, màu sắc, hương vị

 Đánh giá sơ bộ về chất lượng đông sương hoa quả với các chỉ tiêu về màu sắc, mùi, vị, trạng thái

 Xây dựng thang điểm cảm quan cho sản phẩm (bảng 2.1) và đánh giá

sơ bộ về chất lượng sản phẩm bằng phương pháp cho điểm

Đối với sản phẩm có nhiều chỉ tiêu em đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm Ở Việt Nam tiêu chuẩn này được quy định trong tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215- 79, sản phẩm Việt Nam Phương pháp này có tác dụng trong việc kiểm tra các chỉ tiêu cảm quan chung hoặc riêng biệt từng chỉ tiêu: mùi, vị, màu sắc, trạng thái Tiêu chuẩn việt nam sử dụng hệ 20 điểm xây dựng trên một thang thống nhất có 6 bậc (từ 0-5) và điểm 5 là cao nhất cho một chỉ tiêu

Bảng 2.1: Bảng thang điểm cảm quan sản ph ẩm

Chỉ tiêu Điểm chưa có

trọng lượng

Yêu cầu

5 Màu sắc đồng đều, trong sáng, hình dáng đẹp

4 Màu sắc tương đối đồng đều, trong sang, hình dáng đẹp

3 Màu sắc không đồng đều, hơi trong, hình dáng không đẹp

2 Sản phẩm có màu sắc khác lạ, hơi đục, hình dáng không đẹp

1 Màu sắc biến đổi, đục, hình dáng xấu

5 Mùi thơm đặc trưng, hài hòa, hoàn toàn bền

4 Mùi thơm đặc trưng, hài hòa, chưa hoàn toàn dịu bền

3 Mùi thơm ít đặc trưng

Mùi

0 Có mùi của sản phẩm hư hỏng

5 Có vị ngọt dịu, hơi chua, hài hòa và đặc trưng cho sản phẩm

4 Có vị chua ngọt, tương đối hài hòa, đặc trưng cho sản phẩm

3 Có vị chua ngọt không hài hòa, ít đặc trưng

4 Mịn, đồng nhất, độ chắc vừa phải, đàn hồi tương đối tốt

3 Tương đối đồng nhất, độ chắc và độ đàn hồi tương đối

2 Không đồng nhất, không mịn, mềm hoặc khô

1 Không đồng nhất, thạch mềm nhũn hoặc quá khô, độ đàn

Các chỉ tiêu có mức độ quan trọng quy định bởi hệ số quan trọng Đối với sản phẩm khác nhau có hệ số quan trọng khác nhau

Căn cứ vào các tài liệu, sản phẩm nước quả có hệ số quan trọng được quy định trong bảng 2.2 sau đây:

Bảng 2.2: hệ số quan trọng

Hệ số quan trọng Tên tiêu chuẩn

Để phân cấp chất lượng, điểm có trọng lượng được sử dụng tiêu chuẩn Việt Nam TCVN3215-79 quy định các chất lượng đối với sản phẩm thực phẩm

có các điểm chung và điểm trung bình chưa có trọng lượng đối với một số chỉ tiêu tương ứng như sau:

quy định trong tiêu chuẩn nhưng còn

bán được)

7,2 – 11,1 Mỗi chỉ tiêu lớn hơn hoặc

bằng 1,8

Loại rất kém (không còn khả năng

bán được nhưng sau khi tái chế thích

2.3 Hóa chất và máy móc, thiết bị

2.3.1 Hóa chất

Các loại hóa chất: NaOH, Na2CO3, CH3COOH, C5H7COOK, acid citric đều là hóa chất tinh khiết đạt tiêu chuẩn do Trung Quốc sản xuất

2.3.2 Máy móc, thiết bị

Sử dụng các máy móc thiết bị hiện có của phòng thí nghiệm: tủ đông, tủ

sấy, tủ nung, thiết bị hồi lưu nhiệt, thiết bị đo sức đông, cân điện tử, máy đo pH

chỉ vàng (Gracilaria Verrucosa) và quy trình sản xuất sản phẩm đông sương hoa

quả như sau:

2.5.1.1 Quy trình dự kiến sản xuất Agar từ rong câu chỉ vàng

Nấu chiết lần 1

Cắt thỏi, sợi Lọc nóng

Đông lạnh (làm đông chậm)

Xử lý acid

Tan băng Tạo gel đông (nhiệt độ thường)

2.5.1.2 Quy trình dự kiến sản xuất đông sương hoa quả

2.5.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

2.5.2.1 Xác định chế độ ngâm rửa trong công đoạn xử lý tẩy màu, tẩy mùi

của rong nguyên liệu

Chế độ ngâm rửa tẩy màu, tẩy mùi ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của

rong sau này Vì vậy ta cần bố trí thí nghiệm để xác định được các thông số cho

công đoạn này như sau:

2.5.2.2 Xác định chế độ xử lý NaOH

Chế độ xử lý NaOH là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản

phẩm Agar thu được sau này Căn cứ vào chất lượng nguyên liệu mà ta bố trí thí

nghiệm như sau:

Rong câu chỉ vàng nguyên liệu (w=23%)

2.5.2.2.1.Tiến hành bố trí thí nghiệm xác định nồng độ NaOH dùng trong xử

lý rong

-Cố định thông số của công đoạn ngâm rửa ở trên

- Cố định thông số của quá trình xử lý acid: nồng độ acid citric là 0,2%;

xử lý ở nhiệt độ phòng trong thời gian 25 phút, modun thủy áp là 20 lần

- Cố định thông số của quá trình nấu chiết: nấu chiết trong môi trường

acid CH3COOH 10% là 15ml/kg rong khô, nấu ở nhiệt độ 90÷950C trong thời

gian 25 phút, modun thủy áp là 20 lần