Nghiên cứu và sản xuất thử nghiệm mặt hàng rong sụn dầm dấm

Nhằm mục đích đẩy mạnh phát triển và tiêu thụ nguồn nguyên liệu rong Sụn, đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm, tạo người dân thói quen sử dụng các sản phẩm từ rong biển đồng thời tạo công ăn

em thực hiện đồ án được giao

Xin gửi lời cảm ơn về sự giúp đỡ, hướng dẫn trong quá trình làm thí nghiệm của quý thầy, cô phụ trách phòng thí nghiệm của Khoa Chế biến

Cảm ơn gia đình cô Nguyễn Thị Cúc thường trú tại: tổ 3, khóm Phú Lộc Đông, thị trấn Diên Khánh – Khánh Hoà, đã giúp đỡ tôi trong việc triển khai ứng dụng kết quả nghiên cứu của đồ án vào thực tế sản xuất sản phẩm bánh tráng

Đặc biệt ghi ơn thầy Trần Danh Giang, thầy Trang Sỹ Trung đã luôn định hướng

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC HÌNH v

LỜI NÓI ĐẦU vii

Chương 1 TỔNG QUAN 1

1.1 Tổng quan về rong biển 1

1.1.1 Giới thiệu chung về rong biển .1

1.1.2 Nguồn lợi rong biển ở Việt Nam và trên thế giới 2

1.1.3 Tình hình chế biến thực phẩm từ rong biển ở Việt Nam 4

1.2 Giới thiệu về rong Sụn 4

1.2.1 Đặc tính sinh học của rong Sụn 5

1.2.2 Thành phần hóa học của rong sụn 6

1.2.3 Tình hình nuôi trồng, sơ chế và ứng dụng rong sụn 9

1.3 Cellulase 12

1.4 Tổng quan bánh tráng 14

1.4.1 Tình hình tiêu thụ và sử dụng bánh tráng ở Việt Nam 15

1.4.2 Nguyên liệu chính sản xuất bánh tráng 16

1.4.3 Tình hình tiêu thụ trong nước và nước ngoài của bánh tráng 23

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.1 Đối tượng nghiên cứu 25

2.1.1 Rong Sụn 25

2.1.2 Nguyên liệu sản xuất bánh tráng cuốn 26

2.2 Hóa chất, vật liệu nghiên cứu 26

2.2.1 Hóa chất 26

2.2.2 Vật liệu 26

2.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu 27

2.3.1 Nội dung nghiên cứu 27

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 27

2.4 Sơ đồ qui trình dự kiến sản xuất bột rong 29

2.5 Bố trí thí nghiệm 30

2.5.1 Nghiên cứu khả năng hút nước của rong nguyên liệu 30

2.5.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình ngâm nước ngọt và phơi nắng đến hiệu quả xử lý rong nguyên liệu 30

2.5.3 Nghiên cứu chế độ tẩy màu, mùi bằng hóa chất sau khi ngâm nước ngọt, phơi nắng 32

2.5.4 Nghiên cứu tốc độ hút nước của rong khô đã qua xử lý ngâm phơi, tẩy màu, mùi .34

2.5.5 Nghiên cứu chế độ thủy phân 35

2.5.6 Xác định khả năng hòa tan của bột rong Sụn 37

2.5.7 Nghiên cứu tỷ lệ phối trộn bột rong vào bánh tráng cuốn 37

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38

3.1 Khả năng hút nước của rong nguyên liệu 38

3.2 Kết quả nghiên cứu chế độ ngâm nước ngọt, phơi nắng 39

3.2.1 Kết quả nghiên cứu tỷ lệ nước ngâm/rong nguyên liệu (ml/g) 40

3.2.2 Kết quả nghiên cứu thời gian ngâm (phút) 41

3.2.3 Kết quả nghiên cứu thời gian phơi mỗi lần 42

3.2.4 Kết quả nghiên cứu số lần phơi 43

3.3 Kết quả nghiên cứu tẩy màu, mùi bằng hoá chất 44

3.3.1 Kết quả nghiên cứu chế độ tẩy màu, mùi bằng acid acetic 44

3.3.2 Kết quả nghiên cứu chế độ tẩy màu, mùi bằng cồn 46

3.4 Kết quả khảo sát tốc độ hút nước trương nở của rong khô đã qua xử lý ngâm phơi, tẩy màu, mùi 49

3.5 Kết quả nghiên cứu chế độ thủy phân 50

3.5.1 Kết quả nghiên cứu chế độ thủy phân trong môi trường Na2CO3 50

3.5.2 Kết quả nghiên cứu chế độ thủy phân bằng enzyme .53

3.6 Kết quả xác định thành phần hóa học của bột rong sụn và rong nguyên liệu 56

3.7 Kết qủa xác định hiệu xuất thu hồi bột rong Sụn 56

3.8 Hoạch toán sơ bộ chi phí 57

3.9 Đề xuất quy trình sản xuất bột rong 58

3.10 Kết quả nghiên cứu tỷ lệ phối trộn bột rong Sụn vào sản xuất bánh tráng 60

3.11 Đề xuất quy trình sản xuất bánh tráng cuốn phối trộn bột rong 61

3.12 Hoạch toán sơ bộ giá thành sản phẩm bánh tráng 63

3.13 Kết quả kiểm tra vi sinh .64

3.14 Dự kiến máy móc, thiết bị cần thiết sản xuất bột rong quy mô công nghiệp 65

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 66 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Rong sụn nguyên liệu 25

Hình 2.2 Sơ đồ qui trình dự kiến sản xuất bột rong 29

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khả năng hút nước của rong nguyên liệu 30

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ nước/rong(ml/g) trong quá trình ngâm phơi 30

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian ngâm trong quá trình ngâm, phơi 31

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian phơi trong quá trình ngâm, phơi 31

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu số lần phơi trong quá trình ngâm, phơi.32 Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ acid acetic/rong 32

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian ngâm acid 33

Hình 2.10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ cồn/rong 33

Hình 2.11 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian ngâm cồn 34

Hình 2.12 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tốc độ hút nước của rong khô đã qua xử lý ngâm phơi, tẩy màu, mùi 34

Hình 2.13 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ rong khô/nước nấu thuỷ phân bằng kiềm 35

Hình 2.14 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ Na2CO3/rong 35

Hình 2.15 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu pH thích hợp cho chế độ thủy phân bằng enzyme 36

Hình 2.16 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ enzyme/rong khô nguyên liệu 36

Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn sự tăng khối lượng theo thời gian ngâm .38

Hình 3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ rong/nước đến hiệu quả xử lý rong 40

Hình 3.3 Ảnh hưởng của thời gian ngâm đến hiệu quả xử lý rong 41

Hình 3.4 Ảnh hưởng của thời gian phơi đến hiệu quả xử lý rong 42

Hình 3.5 Ảnh hưởng của số lần phơi đến hiệu quả xử lý rong 43

Hình 3.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ acid/rong đến hiệu quả xử lý rong 44

Hình 3.7 Ảnh hưởng của thời gian xử lý acid đến hiệu quả xử lý rong 45

Hình 3.8 Ảnh hưởng của tỷ lệ cồn/rong đến hiệu quả xử lý rong 46

Hình 3.9 Ảnh hưởng của thời gian ngâm cồn đến hiệu quả xử lý rong 47

Hình 3.10 Rong sau khi xử lý w=12% 49

Hình 3.11 Đồ thị tốc độ hút nước trương nở của rong khô đã qua xử lý ngâm phơi, tẩy màu mùi 49

Hình 3.12 Rong trước khi đem vào thủy phân 50

Hình 3.13 Sợi rong sau khi sấy khô 53

Hình 3.14 Dịch rong sau khi thủy phân bằng enzyme 55

Hình 3.15 Bột rong w=13% 57

Hình 3.16 Quy trình sản xuất bột rong 58

Hình 3.17 Quy trình sản xuất bánh tráng cuốn phối trộn bột rong 61

LỜI NÓI ĐẦU

Phát triển ngành công nghệ thực phẩm là một trong những phương hướng then chốt trong chiến lược phát triển kinh tế của nước ta hiện nay Vì đây là một ngành mũi nhọn rất quan trọng để tạo ra giá trị gia tăng, đa dạng hóa sản phẩm phục vụ cho nhân dân

Đã từ lâu thế giới trong đó có Việt Nam đã và đang sử dụng khoảng 100 loài rong biển làm thực phẩm trực tiếp trong món ăn hàng ngày Không ít hơn nửa tỷ người, mà phần lớn lại là người dân ở những nước có nền kinh tế phát triển, trong sinh hoạt đời sống không thể thiếu rong biển

Trong các loài tảo biển thì rong Sụn (Kappaphycus Alvarezii (Doty) thuộc loài rong

Đỏ đang được trồng với năng suất cao ở bờ biển nam Trung Bộ Từ khi được du nhập vào Việt Nam, rong Sụn đã tỏ ra rất thích hợp với khí hậu Việt Nam và sản lượng không ngừng tăng cao (1500 tấn rong khô năm 2005) Trong cây rong Sụn Carrageenan chiếm tới 40%, là một polime sinh học có ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghệ thực phẩm, y dược… và gần đây carrageenan đã được sử dụng làm chất phụ gia thực phẩm thay thế hàn the Bên cạnh đó rong Sụn còn chứa hàm lượng lớn các chất khoáng, chưa tới 11 acid amin, trong đó có tới 5 acid amin không thay thế

có ý nghĩa lớn trong y học

Hiện nay, sản xuất các sản phẩm từ rong Sụn và sử dụng những sản phẩm từ rong Sụn vào đời sống chủ yếu ở quy mô nhỏ Mục đích là đưa các chất có hoạt tính sinh học từ rong Sụn vào thực phẩm góp phần cải thiện dinh dưỡng

Bánh tráng nói chung và bánh tráng dùng cuốn thức ăn nói riêng là sản phẩm quen thuộc gắn liền với đời sống ẩm thực hàng ngày của người Việt Nam Ngày nay, với xu thế hội nhập và phát triển, đời sống nhân dân ngày càng được nâng cao, để đáp ứng nhu cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu, đòi hỏi các loại bánh tráng phải được nâng cao không những về số lượng và cả chất lượng

Nhằm mục đích đẩy mạnh phát triển và tiêu thụ nguồn nguyên liệu rong Sụn, đa dạng hóa sản phẩm thực phẩm, tạo người dân thói quen sử dụng các sản phẩm từ rong biển đồng thời tạo công ăn việc làm cho người dân vùng ven biển

Với ý tưởng đó được sự cho phép của Ban chủ nhiệm Khoa Chế biến và các thầy giáo hướng dẫn: Trần Danh Giang, Trang Sỹ Trung em thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sản xuất bột rong Sụn và ứng dụng trong sản xuất bánh tráng cuốn ”

Bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, kiến thức còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của quý thầy, cô giáo và các bạn Xin chân thành cảm ơn!

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về rong biển

1.1.1 Giới thiệu chung về rong biển [7]

Rong biển hay tảo biển có tên khoa học là Marine-algae, Marin 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 đại dương cung cấp cho trái đất hàng 200 tỷ tấn rong các loại

Rong biển thường phân bố ở các vùng nước mặn, nước lợ, cửa sông, vùng triền 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 ngành công nghiệp và đời sống Đối với rong lục thì loại tảo Chlorella được xếp vào loại tảo kỳ diệu, có tốc độ sinh trưởng cực nhanh, đang được nghiên cứu phục vụ cho đời sống con người

Rong sống ở biển, hấp thụ một lượng thức ăn phong phú chảy trôi dạt từ lục địa

ra, rong có nhiều tính chất không khác thực vật trên cạn

Giá trị công nghiệp của rong biển là cung cấp các chất keo quan trọng như: agar, alginate, carrageenan, furcellazan được dùng trong chế biến thực phẩm và nhiều ngành công nghiệp khác

Từ rong đỏ có thể chiết xuất ra các loại: agar, carrageenan, furcellazan Từ rong nâu chiết xuất được agilic, alginate, laminarin, còn từ rong lục chiết xuất được pectin

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 carbohydrate đặc trưng (mono-, olygo- và polysacaride), các loại vitamin (đặc biệt là thuộc nhóm A,

B, C, E ) và các hoạt tính sinh học (lecithin sterals, antibiotics, ) có lợi cho cơ thể

và có khả năng phòng bệnh (huyết áp, nhuận tràng, béo phì, đông tụ máu, xơ vữa

động mạch…) Vì vậy, ngày nay rong biển được xếp vào loại thực phẩm chức năng (functional food) được sử dụng rộng rãi trên thế giới

Rong biển không những được ứng dụng trong công nghệ thực phẩm mà nó còn được ứng dụng nhiều trong y học Rong biển có thể coi như là một dược liệu quý giá vì nó có chứa nhiều chất có khả năng phòng và chữa được một số bệnh cho người và gia súc, gia cầm

Chúng ta đang tiêu thụ một lượng thực phẩm lớn có tính axit (rau xanh, các loại đậu hạt ) nên việc tận dụng thức ăn từ rong biển là một hướng tất yếu

1.1.2 Nguồn lợi rong biển ở Việt Nam và trên thế giới

Nguồn lợi rong biển ở Việt Nam [7]

Việt Nam có gần 1000 loại rong biển Đã có khoảng 638 loài (239 rhodophyta,

123 phaeophyta, 15 chlorophyta và 75 cyanophyta) đã được phân định loại Trong

đó có 310 loài xuất hiện ở vùng biển phía Bắc, 484 loài ở vùng biển phía Nam và

156 loài được phát hiện thấy ở vùng biển từ bắc vào nam Loại rong câu chỉ vàng g.asiatica trong vùng nước lợ từ Hải Phòng đến Thanh Hóa Ven biển miền Nam hàng năm có thể khai thác khoảng 2000 tấn rong tươi Sau đây là trữ lượng của một

số loài rong kinh tế:

Rong Mơ Sargassum: Trữ lượng các loài rong Mơ ở ven biển nước ta ước tính khoảng 30.000 đến 35.000 tấn Trong đó S.mcclurei có trữ lượng lớn nhất chiếm khoảng 50%, loài S.binderi 15%, loài S.herklotsii 13%, loài S.siliquosum 10%

Những loài còn lại chiếm 32% tổng trữ lượng Phú Yên, Khánh Hòa và Quảng Ninh

là những nơi có trữ lượng rong Mơ lớn (khoảng 27.200 tấn chiếm gần 78% tổng trữ lượng)

Rong câu Gracilaria: trữ lượng rong câu ở ven biển Việt Nam ước tính khoảng

9.300 tấn tươi Khu vực Quảng Ninh, Hải Phòng, Thừa Thiên Huế có sản lượng rong câu lớn (khoảng 6000 tấn tươi, chiếm trên 60% tổng trữ lượng) Trong các loài rong câu, loài G.asiatica có trữ lượng lớn nhất, khoảng 7000 đến 8000 tấn, loài

G.blodgettii 850 tấn, loài G.chordra 620 tấn, loài rong câu cong G.arcuata 120 tấn

Khu vực Quảng Ninh, Hải Phòng, loài g.asiatica phân bố nhiều trong ao đầm chiếm diện tích trên 2000 ha, hàng năm cho sản lượng trên 3000 tấn tươi

Rong đông Hypnea: Trữ lượng của 3 loài rong đông: H.japonica, H.boergesenii, H.flagelliormis được xác định ở khu vực Quảng Bình, Quảng trị Thừa Thiên Huế ước tính trên khoảng 70 tấn tươi trên diện tích phân bố khoảng 3 ha

Nguồn lợi rong biển thế giới

Nguồn lợi rong biển trên thế giới rất lớn song sản lượng được khai thác và sử dụng hàng năm không đều Châu Á là khu vực cung cấp rong đỏ 85% lượng nguyên liệu sản xuất carrageenan và furcellaran hàng năm do Philippin cung cấp Hàn Quốc là nước cung cấp nguyên liệu cho 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% Sản lượng và nguồn lợi rong biển trên thế giới được thể hiện trên bảng 1.1

Bảng 1.1 Nguồn lợi và sản lượng khai thác trên thế giới (1000 tấn)

Đông Ấn Độ Dương 3 100 10 500 Tây Bắc Thái Bình

1.1.3 Tình hình chế biến thực phẩm từ rong biển ở Việt Nam [7]

Rong biển là nguồn nguyên liệu quý, có khả năng giúp cho cơ thể phòng chống được một số bệnh Do vậy nhiều nước trên thế giới đã dành khoản ngân sách khá lớn cho việc nghiên cứu, 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 xương, mứt, kẹo, chè rong biển,…Tuy nhiên, các sản phẩm này chưa nhiều, chưa phổ biến, mới chỉ số ít người dân biết và dùng đến các loại sản phẩm đặc biệt này

Do đó cần phải có kế hoạch phát triển mạnh hơn, tiến tới các thực phẩm rong biển phải phong phú hơn, được sản xuất theo quy mô công nghiệp trong điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm cao để phục vụ tiêu dùng nội địa và xuất khẩu

1.2 Giới thiệu về rong Sụn

Rong sụn (Kappaphycus Alvarezii (Doty)) có tên thương mại là: Cottonii thuộc ngành hồng tảo Rhodophyta, lớp Florideophyceae, bộ Gigaratinales, họ Solieraceae , giống Kappaphycus alvarezii

Rong sụn có 2 loại chính:[10]

Kappaphycus alvarezii: loại rong dạng chùm, mềm, loại này được trồng ở vùng nước cạn, ít sóng Bên cạnh đó còn một loại cọng to nhưng ít nhánh, được trồng ở

vùng nước sâu và sóng mạnh Như vậy, cấu trúc của cây rong phụ thuộc vào từng loại giống, ngoài ra còn phụ thuộc vào điều kiện vùng trồng

Rong Sụn gai: có thân to, cứng, trên thân có các gai nhỏ

Rong đem vào nghiên cứu là loại rong Kappaphycus alvarezii có cấu tạo dạng

chùm, ngắn mềm Loại rong này được trồng ở vùng nước cạn, ít sóng

1.2.1 Đặc tính sinh học của rong Sụn [10]

Độ mặn môi trường trồng

Rong sụn là loại rong ưa mặn chỉ sinh trưởng và phát triển ở vùng nước có độ mặn cao (2,8÷3,2%), ở độ mặn thấp hơn (1,8÷2,0%) rong Sụn chỉ tồn tại trong thời gian ngắn (5÷7 ngày) và nếu kéo dài nhiều ngày sẽ làm rong sụn ngừng phát triển

và chết dần

Dòng chảy và lưu thông

Rong sụn phát triển tốt ở các vùng nước thường xuyên trao đổi và luân chuyển (tạo ra do dòng chảy, dòng thủy triều hay sóng bề mặt) Đây là yếu tố cực kỳ quan trọng, ảnh hưởng tới tốc độ sinh trưởng và phát triển cũng như chất lượng của rong Sụn

Nhiệt độ

Nhiệt độ thích hợp cho rong sụn sinh trưởng và phát triển nằm trong khoảng 25

÷28oC, nhiệt độ cao hơn 30oC và thấp nhất là hơn 20oC sẽ ảnh hưởng xấu đến sinh trưởng của rong Nhiệt độ thấp hơn 15 ÷18oC thì rong sẽ ngừng phát triển

Cường độ ánh sáng

Cường độ ánh sáng thích hợp nhất là trong khoảng 30000÷50000 lux, cao quá

hay thấp quá sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của rong

Yêu cầu dinh dưỡng

Trong điều kiện nhiệt độ không quá cao, nước được trao đổi thường xuyên rong sụn hầu như không đòi hỏi nhiều về các chất dinh dưỡng, các chất dinh dưỡng có sẵn trong nước biển đủ cung cấp cho rong sụn phát triển Chỉ trong điều kiện nước tĩnh, ít được trao đổi và nhiệt độ nước cao (mùa nắng - nóng, trong các thủy vực nước yên như: ao, đìa nhân tạo) rong sụn đòi hỏi dinh dưỡng (các muối amon và

Photphat) cao hơn cho sự sinh trưởng nhìn chung các vùng có hàm lượng muối dinh dưỡng (amon, nitrat, Photphat) cao, tốc độ sinh trưởng của rong sụn cao và có thể giúp cây rong sụn phát trưởng bình thường trong các điều kiện không thuận lợi (nhiệt độ cao, độ muối thấp, nước ít lưu chuyển)

1.2.2 Thành phần hóa học của rong sụn

Nghiên cứu thành phần hoá học rong sụn của TS Đống Thị Anh Đào: rong sụn sau khi thu hoạch, rửa bằng nước ngọt và phơi nắng đạt độ ẩm khoảng 20% đem phân tích thành phần hóa học kết quả được biểu thị trong bảng 1.2

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của rong Sụn

Trong rong sụn hàm lượng carrageenan chiếm đến 40% so với nguyên liệu, trong

đó 33% carrageenan hòa tan được, 7% thì không hòa tan được riêng hàm lượng protein chiếm 2,4% trọng lượng chất khô, có thể nói là thấp so với các thành phần khác trong cây rong cũng như so với các loại đậu, nhưng vẫn cao hơn một số rau quả khác, tuy nhiên trong thành phần protein có chứa 11 acid amin với hàm lượng khá cao, trong đó có 5 loại acid amin không thay thế Do đó có thể nói protein của rong sụn có giá trị dinh dưỡng khá tốt, kết quả xác định hàm lượng acid amin Kết quả được nêu trong bảng 1.3

Bảng 1.3 Hàm lượng acid amin trong rong Sụn

Ngoài ra, tỷ lệ tro chiếm đến 20% số nguyên liệu, nhưng sau khi xử lý chế biến thành sản phẩm thực phẩm thì tỷ lệ tro còn lại khoảng 16% so với nguyên liệu, điều này chứng tỏ có hàm lượng kim loại bám trên vỏ cây rong và những kim loại này không giữ chức năng sinh lý trong tế bào, nó cũng không được hình thành trong tế bào mà là do nhiễm từ bên ngoài vào và chủ yếu tồn tại dưới dạng biểu bì trên vỏ cây rong, khi xử lý một phần lớp vỏ được bào mòn do đó cũng rửa trôi những kim loại này Nhưng rong vẫn chiếm một hàm lượng khoáng rất cao ở bên trong tế bào, bao gồm các vi lượng như : Mo, Fe, Cu, Zn, Ca, Na, K và bao gồm các loại như: I,

P, S cần thiết cho cơ thể Ngoài ra, cũng tồn tại cả các kim loại nặng như: Hg, As,

Pb, Cd, Sb trong rong nguyên liệu hàm lượng thấp ở trong giới hạn cho phép, khi đã chế biến thành thực phẩm thì hàm lượng ẩm càng tăng cao thì hàm lượng các kim loại nặng càng giảm thấp hơn Do đó có thể nói nguyên liệu rong sụn là nguyên liệu thực phẩm giàu khoáng, không độc hại.[4]

Tuy vậy, theo sự so sánh kết quả phân tích trên thành phẩm thu được thì hàm lượng các kim loại nặng độc với cơ thể cũng như tổng kim loại nặng giảm đáng kể sau quá trình xử lý Bởi vì các kim loại nặng thường không giữ chức năng sinh lý nào trong tế bào, chúng không có mặt trong tế bào mà chỉ nhiễm vào tế bào rong biển qua quá trình trao đổi chất và tồn tại phần lớn ở lớp tế bào biểu bì, do đó việc

xử lý ở giai đoạn đầu là rất quan trọng vì giai đoạn này có thể loại phần lớn kim loại nặng nhiễm vào rong

Những kim loại kết hợp với mạch carrageenan như: Na, K, Ca, Mg, Fe…thì không giảm hoặc giảm với lượng nhỏ trong thành phẩm vì mạch polyme ít bị phá

vỡ, chúng chỉ bị giảm biểu kiến do quá trình trương nở, hút nước của rong sụn và quá trình pha loãng ở thành phẩm, điều này làm cho hàm lượng chất khô của rong còn rất thấp, dẫn đến sự giảm thấp hàm lượng khoáng

1.2.3 Tình hình nuôi trồng, sơ chế và ứng dụng rong sụn

Ở Việt Nam rong sụn được du nhập và trồng từ tháng 3 năm 1993 khởi đầu từ 5

kg giống, sau 8 tháng trồng sản lượng thu hoạch là 30000kg, tăng lên 6000 lần Trung tâm khuyến ngư tỉnh Ninh Thuận đã chuyển số rong này cho 50 hộ dân trồng tại đầm Sơn Hải, ban đầu nuôi trồng với quy mô nhỏ và dần phát triển rộng rãi cho đến ngày nay, rong sụn chủ yếu trồng ở các tỉnh nam Bộ, tuy nhiên thời gian gần đây rong sụn được nghiên cứu nuôi trồng với quy mô ngày càng rộng lớn và đã cho sản lượng khoảng 3.000 tấn khô/năm

Hiện nay, rong sụn đã trở thành cây xóa đói và từng bước làm giàu Bởi vì thu nhập trồng rong sụn sẽ đạt giá trị kinh tế 10.000 USD/ha/năm Theo nghiên cứu cho thấy các điều kiện tự nhiên, môi trường biển Việt Nam, đặc biệt là vùng biển phía nam, hoàn toàn phù hợp cho đầu tư trồng rong sụn quy mô công nghiệp

Chất lượng rong sụn trồng ở Việt Nam hoàn toàn đáp ứng được yêu cầu của thị trường thế giới Từ giữa năm 2003 đến đầu năm 2004 sản lượng rong sụn xuất khẩu

là 1.000 tấn rong khô, nhưng 6 tháng đầu năm 2005 sản lượng xuất khẩu tăng vọt lên 2.000 tấn rong khô (chủ yếu ở Ninh Thuận, Khánh Hòa, Phú Yên) giá cũng tăng

từ 50 USD lên 700USD/tấn FOB Theo ông Đào Công Thiên, Giám đốc Sở Thủy sản Khánh Hoà cho biết thì sản lượng 6 tháng đầu năm 2005 đạt 5.173,6 tấn rong tươi

Theo ông Huỳnh Quang Năng, Chủ nhiệm Công trình nuôi trồng và chế biến rong biển của Phân viện Khoa học vật liệu tại Nha Trang cho biết từ năm 2002 đến nay, nhiều công ty trong nước đã liên kết với công ty nước ngoài thu mua nguyên liệu để xuất khẩu, tạo ra sự cạnh tranh trong mua bán, do đó làm cho giá cả tăng từ 8000đ đến 8.800 đồng/kg rong khô (theo số liệu Thời báo kinh tế ngày 05/05/2005) Đầu

tư ban đầu từ 15-20 triệu đồng/ha, khi trừ chi phí thì còn lãi 40%.[4]

Theo ông Huỳnh Quang Năng thì trồng rong sụn mang lại nhiều lợi ích: khai thác

có hiệu quả các loại hình thủy vực và mặt nước ven biển, đầu tư ban đầu ít, đem lại hiệu quả kinh tế cao, thu hút nguồn lao động lớn, giải quyết việc làm cho người dân vùng ven biển, đặc biệt là lao động nữ và các hộ nghèo, chuyển đổi cơ cấu nghề ở các vùng ven biển, góp phần làm sạch môi trường nước, trồng rong sụn có thể xóa đói, giảm nghèo, nếu trồng nhiều thì có thể làm giàu

Sơ chế

Rong sụn khi trồng thấy đạt tiêu chuẩn kỹ thuật thu hái (theo kinh nghiệm nếu rong được trồng ở vùng nước cạn, dòng chảy và sự lưu chuyển của nước yếu, vào mùa nhiệt độ cao, thì trồng từ 2÷2,5 tháng cho thu hoạch; nếu rong được trồng ở vùng nước sâu, biển hở, sóng gió và sự lưu chuyển nước tốt có thể sau 45÷50 ngày

là thu hoạch) Tiến hành thu hái, rửa sơ bộ bằng nước biển, phơi trên các dàn phơi hay trên các tấm bạt, nilon, độ dày của lớp rong < 3cm, phơi vài nắng cho đến khi rong khô và xuất hiện lớp muối trên bề mặt được Gỡ bỏ rác, dây buộc còn sót lại, giũ sạch cát muối rồi cho vào bao, bảo quản nơi thoáng mát, tránh ẩm, để đảm bảo chất lượng nguyên liệu.[10]

Sơ chế rong phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Phơi rong ngay sau khi thu hoạch

Giữ rong luôn sạch

Giữ độ ẩm trong rong ở mức 35÷39%

Giữ rong tránh xa nước ngọt vì nó sẽ làm giảm lượng muối và giảm tính ổn định khi bảo quản

Ứng dụng của rong Sụn

Rong sụn là nguồn nguyên liệu quý, chứa nhiều chất dinh dưỡng có khả năng giúp cho cơ thể phòng chống được một số loại bệnh Vì vậy, nhiều nước trên thế giới đã quan tâm, đầu tư nghiên cứu sản xuất sản phẩm từ rong sụn

Với hàm lượng glucid cao và chứa các nguyên tố vi lượng hữu ích như Mg, Cu,

Fe, Mn, Co…Rong sụn đã được sử dụng để chế biến các món ăn hàng ngày cụ thể: Làm rau xanh trong bữa ăn hàng ngày cho các chiến ở quần đảo Trường Sa, điều này đã mang lại ý nghĩa kinh tế và quân sự to lớn trong việc giải quyết nguồn rau xanh cho các chiến sĩ nơi quần đảo tiền tiêu của tổ quốc

Làm nguyên liệu muối dưa chua, nấu chè, làm gỏi, chế biến nước sốt trong đồ hộp thịt, cá …tuy nhiên các sản phẩm này chưa nhiều, rất ít người biết đến do đó cần có kế hoạch phát triển với quy mô công nghiệp và đa dạng hóa sản phẩm để tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào này

Sử dụng làm chất phụ gia trong công nghệ thực phẩm:

Rong sụn Kappaphycus Alvarezii là nguyên liệu chứa nhiều carrageenan, một

loại polimer sinh học có ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm, y

dược…và mới đây là trong việc sản xuất phụ gia thực phẩm thay thế hàn the

Carrageenan đã được sử dụng như một chất tạo gel trong thực phẩm từ hàng trăm năm trước, ở Châu Âu việc sử dụng carrageenan đã xuất hiện cách đây 600 năm tại ngôi làng có tên là Caraghen thuộc phía nam của vùng ven Irish

Carrageenan được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực thực phẩm như được sử dụng

để điều chỉnh độ chắc, trạng thái, tính cảm quan…Chức năng của nó là nhũ tương, keo tụ và tính kết nối Ngoài ra còn được ứng dụng trong công nghiệp khác như: công nghiệp dệt, sản xuất kem đánh răng, kỹ nghệ sơn…

Công dụng của carrageenan cũng tương tự như agar, được dùng trong sản xuất bánh mì, bơ sữa, đồ hộp uống, nước sốt, mạ băng cho sản phẩm đông lạnh

Ngày nay có thể tìm trên thị trường khoảng 4.000 sản phẩm hàng hóa có sử dụng carrageenan, trong đó công nghệ thực phẩm sử dụng nhiều nhất Chính công nghệ chế biến thịt đã làm cho nhu cầu về carrageenan tăng vọt

Rong biển nói chung và rong sụn nói riêng có rất nhiều ứng dụng trong y dược, nhiều loài rong có thể dùng để chống lại bệnh ung thư, chống viêm nhiễm, chống oxy hóa, ngăn ngừa và chữa bệnh mệt mỏi kinh niên, cảm lạnh, viêm khớp, dị ứng kinh niên,… Theo nghiên cứu của ông Wendy Priesnitz năm 1997, một khám phá mới về protein được chiết rút từ rong biển là chúng có khả năng bất hoạt virus HIV Các nhà khoa học thuộc Phân viện Khoa học vật liệu Nha Trang đã nghiên cứu

và xác định từ rong sụn có thể sản xuất các sản phẩm dùng để phòng và chữa bệnh bướu cổ, suy dinh dưỡng Đây là đặc tính quan trọng của rong sụn

Vì vậy, cần thiết phải tiếp tục nghiên cứu nhiều hơn về rong biển nói chung và rong sụn nói riêng để ứng dụng các sản phẩm chế biến từ rong vào trong cuộc sống Nhiều nghiên cứu cho thấy trồng rong sụn có khả năng xử lý ô nhiễm trong ao nuôi tôm, do rong sụn có khả năng hấp thụ muối amon, photphat, nitrit làm cho nguồn nước trở nên sạch hơn

1.3 Cellulase[6]

Cơ chế tác dụng:

Năm 1950, Reese và cộng sự lần đầu tiên đưa ra cơ chế thủy phân cellulase, nhờ phức hệ enzyme C1 và Cx:

Cellulase Cellulose Đường hòa tan Cellobiase Glucose

tự nhiên hoạt động (cellobiose)

Trong đó C1 là enzyme không đặc hiệu, dưới tác dụng của enzyme này cellulase

tự nhiên (bông, giấy lọc ) bị trương lên tạo thành các chuỗi cellulose mạch ngắn chuẩn bị cho các enzyme tiếp theo Cơ chế tác dụng của enzyme C1 vẫn còn được tiếp tục nghiên cứu Khi các vi sinh vật phân giải cellulase thì yếu tố C1 có tác dụng làm biến đổi cơ chất cellulose Nhưng khi tách riêng ra thì tác dụng này không rõ nữa

Một số tác giả đã tách riêng enzyme C1 để nghiên cứu và cho thấy rằng, enzyme này chỉ hoạt động khi có enzyme Cx Đây là bước ngoặt quan trọng trong việc nghiên cứu cellulose

Tất cả các nghiên cứu đã đi đến kết luận enzyme cellulose là hệ enzyme nhiều thành phần, khi sử dụng kỹ thuật sắc ký và điện di khác nhau, phức này có ít nhất là

3 loại enzyme đó là C1,Cx vàβ-glucosidate

Enzyme Cx còn gọi là β- 1,4-glucanase, enzyme này thủy phân các cellulose phản ứng tạo thành cellobiose (chữ x cho biết đây là enzyme nhiều thành phần) Enzyme này cũng được chia làm 2 loại:

Exo-β- 1,4 glucanase xúc tác cho việc tách liên tiếp các đơn vị glucose từ đầu không khử của chuỗi cellulase

Endo -β-1,4 glucanase có khả năng cắt liên kết β- glucoside ở bất kỳ vị trí nào trong chuỗi cellulose

β- glucoside là enzyme rất đặc hiệu thủy phân cellobiose thành glucose mà không tấn công cellulase hay cellodextrin bậc cao

Về cơ chế tác dụng của cellulase có nhiều ý kiến khác nhau

Theo Mandels và Reese (1964), dưới tác động của enzyme C1 cellulose biến đổi thành cellulose phản ứng Sau đó, dưới tác động của enzyme Cx, cellulose phản ứng chuyển thành cellobiose Chất này bịβ- glucosidate phân cắt tạo glucose

Theo Iwasaki và cộng sự (1965) lại cho rằng, cellulose tự nhiên dưới tác động của enzyme C1 tạo cellodextrin, từ đây tạo glucose dưới tác động của enzyme Cx Theo Wakabayái và Nisizawa (1964) cho rằng, cellulose tự nhiên dưới tác dụng của endoenzyme tạo thành glucose

Theo Ogawa và Toyama (1967) cho rằng, có một enzyme khác có tác dụng trung gian giữa C1 và Cx, đó là enzyme C2 Enzyme này tác động vào các phân tử cellulose đã bị C1 làm trương lên và thủy phân chúng thành những loại cellulodextrin hòa tan Enzyme Cx sẽ tiếp tục thủy phân các loại cellodextrin này thành cellobiose

Theo Rido thì sự phân hủy cellulose nhờ enzyme theo sơ đồ sau:

1.4 Tổng quan bánh tráng

Bánh tráng là một món ăn dân tộc cổ truyền của dân tộc ta Xuất xứ bánh tráng

có từ vùng nào và từ bao giờ, cho tới nay chưa có tài liệu nào công bố Nhưng điều chắc chắn nó có nguồn gốc từ Việt Nam Bánh tráng xuất hiện cuối thế kỷ XIX đầu thế kỷ XX Khi ấy phương tiện đi lại rất khó khăn thời gian của chuyến đi thường kéo dài qua nhiều ngày Với những người giàu có thì không sao nhưng đối với những người dân nghèo thì việc ghé quán ăn nghỉ dọc đường là cả một vấn đề Nếu đem theo gạo có sẵn ở nhà thì củi lửa, bếp núc dọc đường rất khó khăn, mà đem theo cơm thì không giữ được lâu Để đáp ứng nhu cầu đó một sản phẩm mới từ gạo

ra đời Đó là bột hấp Gạo được xay đặc rồi hấp chín nhưng thời gian giữ cũng không được lâu, dần dà dạng bánh tráng thô sơ cũng ra đời Đó là loại bột gạo có pha một ít muối được hấp mỏng, phơi khô Loại này có thể giữ được lâu hơn, không cần củi lửa, chỉ nhúng nước cho mềm là được Từ mặt thuận tiện đó bánh tráng ngày càng được phổ biến

Trong những năm tháng chiến tranh, công tác tiếp tế gặp nhiều khó khăn Vì vậy, bánh tráng được sử dụng rộng rãi vì dễ dàng tiếp tế, thuận tiện khi dùng, bảo đảm

an toàn cho chiến khu Càng sử dụng rộng rãi, bánh tráng càng được hoàn thiện dần

và nâng lên thành sản phẩm bán trên thị trường

Càng về sau cuộc sống càng được nâng cao, nhu cầu ăn uống ngày càng đa dạng

và phong phú chứ không gói gọn trong món ăn chính là chỉ dùng cơm Bánh tráng

và các dạng khác của nó như: bánh phở, bánh đa, bánh ướt, miến… có mặt phổ biến trong các bữa ăn sáng, ăn dặm và có khi trong các bữa ăn chính Từ đây, bánh tráng trong nước đã phát triển đáng kể về chất lượng và số lượng và dạng sản phẩm Mặt khác, do sự phát triển của ngành du lịch nước ta, đã tạo ra sự giao lưu với mọi người trên thế giới, tạo điều kiện cho ẩm thực Việt Nam xâm nhập vào nền văn hóa

ẩm thực các nước khác Và cũng từ đây một số món ăn Việt Nam đa được khách nước ngoài ưa thích Trong đó có các món ăn sử dụng bánh tráng Vì lẽ đó mà bánh tráng đã trở thành sản phẩm xuất khẩu có giá trị cao với sản lượng ngày càng tăng

1.4.1 Tình hình tiêu thụ và sử dụng bánh tráng ở Việt Nam

Bánh tráng được chế biến nhiều loại, chúng khác nhau cơ bản là tỷ lệ pha trộn giữa bột gạo với bột mì (tinh bột sắn) Tỷ lệ pha trộn sẽ tạo cho bánh tráng có độ dẻo, dai, độ giòn, độ trắng… khác nhau

Ở Việt Nam ưa thích loại bánh tráng có chứa nhiều bột gạo, có khi là 100% bột gạo Điều này xuất phát từ thói quen gia đình Ngày nay, để tăng thêm độ dai, giảm bớt chi phí, tăng lợi nhuận người ta bổ sung thêm bột mì vào Vì thế, người dân dần dần quen với loại bánh này Khi cho bột mì vào thì bánh không quá bở mà có độ dai khi cuốn gói thực phẩm không bị gãy rách

Ngày nay, bánh tráng đã đi vào đời sống hàng ngày của nhân dân Việt Nam khá phổ biến và ngày càng được sử dụng rộng rãi Lượng bánh được tiêu thụ và sử dụng ngày càng nhiều Bánh tráng có thể được sử dụng trong các bữa ăn phụ và bữa ăn chính, nhiều khi cả ở trong các lễ hội Người dân Việt Nam đặc biệt là các tỉnh phía nam rất thích ăn bánh tráng cuốn một số thực phẩm khác, chấm với nước mắm hoặc mắm nêm, món ăn này cũng rất đơn giản, tiện lợi, ngon miệng nên ngày càng phổ

biến không những được tiêu thụ nhiều trong nước mà còn cả ở thị trường nước ngoài

Ngày nay có nhiều đề tài nghiên cứu về bánh tráng bằng cách bổ sung thêm các chất để làm tăng giá trị dinh dưỡng cho bánh tráng đồng thời làm đa dạng hóa mặt hàng này

1.4.2 Nguyên liệu chính sản xuất bánh tráng

Tinh bột gạo

Kinh nghiệm của nhân dân là dùng gạo tẻ xát kỹ, ngâm rồi xay ướt để tráng Theo Schoch T.I và cộng sự thì hạt tinh bột gạo có nhiều cạnh và kích thước hạt từ 3÷8µm Có lẽ do hạt tinh bột có kích thước nhỏ như vậy nên khi tráng không cần hồ hóa thì bột vẫn bám dính tốt

Theo Roy I : trong sản xuất tinh bột gạo, muốn giải phóng tinh bột thì cần phải xay ướt Điều này phù hợp với kinh nghiệm của nhân dân ta là chỉ xay ướt thì bột với mịn và bánh mới dai

Nhiệt độ hồ hóa của tinh bột gạo khoảng 70÷800C, trung bình là 74,50C Không phải tất cả các hạt tinh bột cùng hồ hóa một lúc mà xuất hiện những hạt tinh bột đầu tiên hồ hóa đến khi kết thúc thường chêch lệch nhau khoảng 8÷120C Như vậy để bánh đạt độ dai cao phải hồ hóa triệt để, nghĩa là phải đạt nhiệt độ tối đa trong giới hạn nêu trên

Tinh bột có khả năng tạo gel và thoái hóa Khi để nguội hồ tinh bột thì các phân

tử sẽ tương tác với nhau và sắp xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột

có cấu trúc mạng ba chiều Để tạo gel thì dung dịch tinh bột phải có nồng độ đậm đặc vừa phải, phải được hồ hóa để chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan, sau đó được để nguội ở trạng thái yên tĩnh Trong gel tinh bột thì amilaza tạo ra dạng xoắn thường, amilopectin thì xắp xếp lộn xộn Tinh bột cũng có thể đồng thời tạo gel với protein Nhờ sự tương tác này mà khả năng giữ nước, độ cứng, độ đàn hồi kém Trong thành phần bột gạo có protein, đường và một số chất khác là những chất cần thiết cho cơ thể, khi gel tinh bột để một thời gian dài chúng sẽ co lại và một lượng dịch thể sẽ tách ra Qúa trình đó gọi là sự thoái hóa Qúa trình này sẽ càng tăng

mạnh nếu gel để lạnh lâu rồi sau đó cho tan giá Có hiện tượng thoái hóa là do hình thành nhiều cầu nối hydro giữa các tinh bột, hiện tượng thoái hóa gần như chỉ có liên quan đến các phần tử amiloza là chủ yếu vì amiloza có mạch thẳng nên định hướng với nhau dễ dàng và tự do hơn của các phần tử amilopectin Cho nên loại tinh bột nào có tỷ lệ amiloza cao thì thoái hóa nhanh và sản phẩm dạng màng và dạng sợi dai hơn

Nếu là bánh tráng truyền thống còn sử dụng thêm tinh bột mì (bột mì múc)

Chất phụ gia

Trong sản xuất bánh tráng thường cho tỷ lệ muối ăn so với bột khoảng 1,5÷5% tùy theo phương pháp tráng phim hay trên vải Theo Lê Ngọc Tú khi nồng độ thấp muối ảnh hưởng không đáng kể đến độ nhớt của hồ tinh bột nhưng ở nồng độ cao sẽ làm tăng độ nhớt khi đó muối sẽ chiếm lấy các phân tử nước

Đường sacaroza sẽ làm chậm sự trương nở của hạt tinh bột trong nước Sacaroza

có khả năng hút nước mạnh nên nó cản trở hạt tinh bột ngấm nước Sacaroza khi thêm vào hồ tinh bột ngô 5% sẽ làm tăng giá trị cực đại của độ nhớt Khi nồng độ sacaroza tăng hơn nữa (50%) thì lại làm giảm giá trị cực đại của độ nhớt Độ bền của hệ keo hồ tinh bột sẽ bị giảm cùng với tăng lượng sacaroza

pH của đa số thực phẩm thường ở khoảng 4÷7, sự thay đổi không đáng kể pH trong khoảng đó chỉ ảnh hưởng rất nhỏ đến độ nhớt hồ tinh bột Trường hợp pH<4 thì khi đun nóng tinh bột sẽ bị biến tính, thậm chí bị thủy phân Nếu mức thủy phân cao nghĩa là thành dạng dextrin phân tử thấp hay đường thì sản phẩm giảm độ dai hoặc không thể tráng được bánh Đây là lý do khi ngâm gạo không được để quá chua và khi xay bột không được để quá lâu

Mỡ và các chất có hoạt tính bề mặt góp phần cho sản phẩm ổn định hơn, ngăn chặn sự đông rắn trong sản phẩm có chứa hồ tinh bột Trong sản xuất bánh tráng và các sản phẩm dạng màng mỏng từ tinh bột người ta không dùng chất béo trộn vào nguyên liệu mà chỉ dùng rất ít để chống dính trên vật liệu tráng và trên phên trước khi phơi

Tính chất hóa học của hồ tinh bột[8]

- Phản ứng tinh bột với Iod

Amiloza hấp thụ lượng Iod 26% phản ứng này không những xảy ra trong dung dịch mà còn xảy ra trong tinh bột khô Nước không là yếu tố cần thiết trong trường hợp Amiloza có cấu hình không gian thích hợp, nước tạo điều kiện cho Iod chuyển động dễ dàng, ngoài ra nước giúp cho tinh bột tạo những vòng xoắn dễ dàng

- Phản ứng tạo phức

Chủ yếu xảy ra với amiloza, phản ứng tạo phức xảy ra với chất hữu cơ có cực

và có độ hòa tan tốt trong nước cũng như trong các dung môi phân cực

Amiloza tác dụng với butanol, butanol cũng như iod cũng chen vào vòng xoắn tạo phức, phức này sau khi sấy khô rất bền, không thể tách hai chất ra được bằng cách sử dụng dung môi khô, khan nhưng nếu sử dụng cacbuahydro 20% nước… có thể tách được

- Liên kết hydro trong tinh bột

Bằng quang phổ hồng ngoại người ta thấy rằng trong tinh bột có sự tồn tại trong liên kết hydro giữa các phân tử tinh bột với nhau Liên kết hydro liên quan đến nhiều tính chất của tinh bột trong chế biến

Liên kết hydro có hai dạng:

Liên kết hydro khi tinh bột không có nước Liên kết này làm mất hoạt động trong tinh bột do bị khoá chặt, hầu như không có mặt của nước

Liên kết tinh bột có nước: trong tinh bột luôn tồn tại một lượng nước nhất định liên kết với nhau ở C6 Tuỳ thuộc vào cấu tạo tinh bột của mạch thẳng, mạch nhánh, xoắn ốc mà số liên kết hydro và vị trí các liên kết trong đó tinh bột sẽ biến đổi khác, nay vẫn chưa biết chính xác về vị trí của liên kết hydro

- Sự trương nở của hạt tinh bột trong nước ở điều kiện nhiệt độ thường

Khi ngâm tinh bột trong nước sẽ tạo thành dung dịch huyền phù ở nhiệt độ thường, tinh bột sẽ trương nở, thể tích tinh bột tăng lên đáng kể

Nguyên nhân: do tinh bột hấp thu một lượng nước làm cho tinh bột nở ra và thể tích tăng

Giải thích: trong điều kiện không có nước, tinh bột liên kết với nhau qua dạng bột, trong điều kiện có nước tinh bột sẽ tác dụng với nước tạo thành monohydrat, ngoài gốc C6 liên kết 2,3 cũng hình thành nhưng yếu

N(C6H10O5) + n(H2O) n(C6H10O5H2O)

Tinh bột từ nguồn gốc khác nhau mà khả năng trương nở trong điều kiện bão hòa

sẽ mạnh hay yếu Thông thường tinh bột của các loại hạt trương nở kém hơn so với tinh bột của các loại củ do liên kết nội bộ của nó bền vững hơn

Tuy nhiên, sau trương nở ta ly tâm để tách nước, sấy đưa tinh bột về trạng thái ban đầu thì tinh bột vẫn không thay đổi

- Hiện tượng hồ hóa tinh bột bằng nhiệt năng

Khi đem dung dịch tinh bột đun tới một nhiệt độ tới hạn nào đó, các hạt tinh bột

sẽ trương nở, hình dạng thay đổi nhanh chóng và đột ngột tạo thành dung dịch keo dính với độ nhớt cao

Sau khi đã hồ hóa tinh bột đã mất các tính chất như cũ như: Độ nhớt của dịch và

độ kết dính tăng lên đột ngột, đồng thời khả năng hòa tan của tinh bột tăng lên rõ rệt Dạng tinh bột đã hồ hóa là dạng phổ biến của tinh bột được sử dụng làm thực phẩm cho con người, chỉ ở dạng này tinh bột mới có khả năng tiêu hóa tốt trong cơ thể Do đó, người ta chú ý nghiên cứu đến tính chất và cơ chế của nó

Song song với sự hồ hóa sẽ có một sự biến đổi hóa học xảy ra, khi đun nóng nhiệt năng sẽ phá vỡ hàng loạt liên kết hydro, hydro trở nên linh động hơn, tấn công

vào cấu trúc micell của hạt tinh bột tạo ra nhiều quá trình hydrat xảy ra làm tinh bột tách khỏi mạng lưới micell khuếch tán vào nước dẫn đến hiện tượng tinh bột hòa tan vào trong nước Hiện tượng này không có lợi cho thực phẩm vì làm nước đục,

độ nhớt tăng và bề mặt sản phẩm không láng, làm giảm tính cảm quan của sản phẩm

Quá trình hồ hóa của tinh bột thường xảy ra ở nhiệt độ nhỏ hơn nhiệt độ sôi của nước Sau khi hồ hóa xong mà quá trình gia nhiệt vẫn kéo dài cho đến nhiệt độ sôi thì năng lượng được cung cấp thừa do gia nhiệt lại tiếp tục phá hủy liên kết hydro vừa mới tạo ra giữ phân tử nước và nhóm OH của tinh bột, làm cho kết cấu tinh bột

đã hồ hóa trở nên lỏng lẻo, làm giảm độ nhớt, độ dẻo của hồ tinh bột Tác dụng của acid vô cơ, hữu cơ, kiềm cũng ảnh hưởng tới nhiệt độ hồ hóa của tinh bột Dung dịch kiềm có tác dụng làm giảm nhiệt độ hồ hóa của tinh bột

- Hiện tượng lão hóa

Khi đun tinh bột thành dung dịch hồ hóa có màu trắng đục, nếu để hồ hóa của dung dịch tinh bột tăng dần cho đến khi hồ trở nên trong Nếu truyền ánh sáng sang dung dịch hồ, độ truyền sáng tương tự như nước, hiện tượng này chính là hiện tượng tinh bột bị lão hóa

Tinh bộ sau hồ hóa không tan trong nước lạnh và hầu như không trở lại trạng thái ban đầu

- Tính chất tạo màng của hồ tinh bột

Giống như các chất cao phân tử khác, tinh bột có khả năng tạo màng tốt Để tạo màng các phân tử tinh bột sẽ dàn phẳng ra sắp xếp lại và tương tác trực tiếp với nhau bằng liên kết hydro và gián tiếp qua phân tử nước

Tinh bột là hợp chất cao phân tử nên có tính chất tạo màng tốt, thường tạo màng dung dịch tinh bột- nước, các phân tử tinh bột trương ra Để tạo màng phải dùng dung dịch hồ tinh bột đạt nồng độ nhất định nào đó, hồ hóa khuấy thật kỹ, đều Sau

đó rót dung dịch lên một mặt phẳng trơn, nhẵn rồi tăng nhệt độ thích hợp để dung dịch hồ hóa hoàn toàn

Nếu nhiệt độ hồ hóa thấp: màng khô mau, ứng xuất nội lớn

Nhiệt độ hồ hóa cao: màng khô lâu, không bền, không có ứng xuất nội

Vì vậy, điều chỉnh thời gian làm bay hơi nước có ảnh hưởng rất lớn đến tính chất tạo màng Có thể thêm vào hồ tinh bột hóa chất dẻo làm tăng khoảng cách giữa các phân tử và làm giảm lực Vandervan

Màng hình thành có thể xảy ra 3 giai đoạn sau:

- Giai đoạn 1: từ bề mặt nước bốc hơi, nồng độ tinh bột tăng lên, các hạt tinh bột

dịch gần nhau, hướng từ biên vào tâm dưới tác dụng của dòng môi trường phân tán, sắp xếp lai hình thành lớp “đơn hạt” đặc

- Giai đoạn 2: nước nằm giữa các hạt tiếp tục bốc hơi, các hạt tiếp xúc nhiều hơn

và bị biến dạng, sức căng bề mặt lúc này có vai trò lớn, có khuynh hướng co bề mặt của hệ thống Mức độ biến dạng của các hạt phụ thuộc vào modul độ nhớt của chúng Có thể thêm vào các chất hóa dẻo để tạo màng có độ đồng thể hơn

- Giai đoạn 3: khi tiếp xúc với nhau các hạt bắt đầu thể hiện lực cố kết Các tính

chất cơ lý của màng sẽ phụ thuộc vào các hiện tượng xảy ra trong giai đoạn này Khi khô thể tích của màng bị giảm, dẫn đến co ngót về chiều dài, xuất hiện ứng xuất nội Sự co ngót càng lớn khi nồng độ tinh bột càng nhỏ và sự hydrat càng cao

Do đó người ta thường thêm vào các chất pha loãng để làm giảm sự hydrat hóa và

do đó làm giảm sự co ngót

Màng thu được từ dung dịch có nồng độ thấp, tốc độ bay hơi lớn, mạch phân tử được định hướng một cách mạnh mẽ, thường có độ bề cao nhưng ứng xuất nội lớn

Vì vậy tốc độ bay hơi nước phải điều chỉnh hợp lý bằng cách thay đổi nhệt độ, tốc

độ chuyển dịch và trao đổi không khí, thay đổi độ nhớt nồng độ tinh bột trong dung dịch Khi thay đổi các thông số này ta sẽ thu được màng có cấu trúc và tính chất khác nhau

Quá trình bốc hơi nước từ màng xảy ra 5 giai đoạn sau:

- Giai đoạn 1: nước nhiều nên sự bốc hơi nước xảy ra từ bề mặt tự do của chất lỏng,

áp suất bão hòa là là sự trở ngại duy nhất cho sự bốc hơi

- Giai đoạn 2: trên bề mặt màng tạo ra lớp gel nhớt do đó nhớt phải thắng trở lực của lớp này

- Giai đoạn 3: hình thành cấu trúc

- Giai đoạn 4: bốc hơi nước sonvat hóa là nước liên kết bền vững hơn nới tinh bột, ngoài ra nước phải thắng trở lực của lớp màng đã tạo thành

- Giai đoạn 5: do kết quả của sự bốc hơi màng được tạo ra

Để thu được màng có tính chất đàn hồi cao người ta cho thêm các chất hóa dẻo

để chúng làm tăng khoảng cách giữa các phân tử, làm giảm lực vanderwall do đó làm giảm lực cố kết nội và làm tăng các động năng của phân tử Chất hóa dẻo thường có cùng bản chất hóa học nhưng trọng lượng phân tử bé hơn

Màng tinh bột trong suốt và đàn hồi cao cũng có thể thu được bằng phương pháp nhúng

Đôi khi màng tinh bột bị giòn, dễ bị rách do khi tạo màng đã đồng thời xảy ra hai quá trình:

- Sự giảm dần thể tích của chất tạo màng (tinh bột) do nước bị bốc hơi

- Sự hình thành dần dần và vững chắc hóa cấu trúc cục bộ dẫn đến làm mất độ chảy

và làm xuất hiện một độ bền nào đó ở trong màng con chưa được hoàn chỉnh

Trong khi bề mặt của khuôn định hình không có khả năng thay đổi kích thước do

đó màng sẽ phát sinh ứng suất nội Nếu ứng xuất này bé hơn độ bền của cấu trúc đã hình thành lúc đó là khi co ngót không làm rách màng Có thể khắc phục những hiện tượng trên bằng cách tăng nhiệt độ tạo màng lên một ít để tăng chuyển động của các hạt tinh bột do đó phá vỡ các cấu trúc mới tạo ra hoặc bằng cách tăng sự tạo cấu trúc để tạo màng vừa tăng độ bền và đàn hồi không bị đứt khi co ngót

- Tính chất hấp thụ của hồ tinh bột:

Tinh bột hấp thụ tốt, bản thân cấu tạo có nhiều mao quản xốp Tinh bột hấp thụ tốt các loại hơi, khi ở môi trường xung quanh đặc biệt dễ hấp thu hơi nước Khả năng hấp thụ xảy ra ở cả bên ngoài lẫn bên trong của hạt tinh bột

Khả năng hấp thụ phụ thuộc vào các yếu tố:

- Độ ẩm không khí

- Nhiệt độ không khí

Trong điều kiện không đổi nếu độ ẩm tương đối của môi trường thay đổi tinh bột hấp thụ một lượng nước tỷ lệ thuận với độ ẩm

Tinh bột có độ ẩm an toàn giới hạn: 14÷15% Để tinh bột trong điều kiện 70÷90%

ẩm điều kiện bảo quản rất khó

- Tính chất nhớt dẻo của hồ tinh bột

Trong tinh bột có nhiều nhóm OH, các nhóm này có khả năng liên kết với nhau làm các phân tử tinh bột liên kết lại với nhau, đồ sộ và giữ được nhiều nước hơn tạo nên độ đặc, độ dính và độ dẻo cao hơn làm cho sự dịch chuyển, khuếch tán khó khăn hơn Phân tử có cấu tạo phức tạp thì tính nhớt dẻo càng cao

- Tính chất tạo sợi của tinh bột

Tinh bột có khả năng tạo sợi, nhờ khả năng này tinh bột có thể tạo ra sản phẩm như bún, miến , mì…

- Độ trong của hồ tinh bột

Độ trong của hồ tinh bột tùy thuộc vào nguồn tinh bột và kỹ thuật, ý nghĩa quan trọng đối với từng loại sản phẩm, làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm

Tinh bột từ hạt có độ trong kém tinh bột từ củ Ngoài ra tinh bột có lẫn các tinh bột khác làm giảm độ trong, đường làm tăng độ trong của hồ, chất nhũ hóa thường làm tinh bột đục (như glycerin monosterat) chất làm trong tinh bột là Natrilauritsulphat

1.4.3 Tình hình tiêu thụ trong nước và nước ngoài của bánh tráng

Hiện nay bánh tráng được sản xuất ở cả 3 miền Bắc, Trung, Nam của nước ta Các tỉnh có sản lượng bánh tráng tương đối lớn như: thành phố Hồ Chí Minh, Tây Ninh, Bình Thuận, Bình Dương, Sóc Trăng, Bình Định và một số tỉnh phía bắc Trong đó có 3 tỉnh có sản lượng bánh lớn nhất: Tây Ninh, Bình Dương, thành phố

Thường ở miền Nam có xu thế tiêu thụ bánh tráng nhiều hơn miền Bắc Điều này

có thể là do thói quen cũng như nét đặc trưng về nghệ thuật ẩm thực của từng miền Sản lượng bánh tráng xuất khẩu: 80÷120 tấn/tháng Nếu đúng dịp có thể lên tới 100÷140 tấn/tháng Trong đó tỷ lệ xuất khẩu:

- 60% cho thị trường Pháp

- 10% cho thị trường Mỹ

- 15% cho thị trường Nhật

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Rong Sụn

Rong sụn nguyên liệu được nghiên cứu có tên khoa học là Kappphycus alvaeii (Doty) , thuộc giống Kappphycus, họ Solieraceae, bộ Gigartinales, lớp Flordeophyceae , ngành Rhodophyta Theo một số kết quả nghiên cứu đã công bố

thì loài rong này có những đặc điểm, thành phần, tính chất cơ bản như đã trình bày trong phần tổng quan của đề tài Rong sụn nguyên liệu làm thí nghiệm được mua tại Công ty Rong biển, rong được trồng tại xã Cam Phúc và Cam Nghĩa của huyện Cam Ranh, rong ở dạng khô và có đặc điểm như sau:

- Rong có màu vàng, vàng nâu hoặc hơi tím

- Độ ẩm 38%

- Cọng rong dai, mềm

- Có mùi đặc trưng, không lẫn các loài rong khác, không có mùi lạ, màu lạ

Hình 2.1 Rong sụn nguyên liệu

2.1.2 Nguyên liệu sản xuất bánh tráng cuốn

2.1.2.1 Gạo

Gạo sử dụng để tráng bánh là gạo hạt dài Miền Nam, không nở Chọn loại gạo này

do có hàm lượng amilopectin thấp, hàm lượng amiloza cao tạo màng tốt, tạo độ dai

cho bánh tráng thành phẩm

2.1.2.2 Đường

Đường được sử dụng ở dạng tinh luyện, được đóng trong các bao bì kín chống thấm

ẩm, bụi…phải thỏa mãn các yêu cầu sau: có độ tinh khiết ≥99.9%, độ ẩm ≤0.05%,

Nước sử dụng là nước sạch, uống được, đảm bảo vệ sinh

2.2 Hóa chất, vật liệu nghiên cứu

2.2.1 Hóa chất

-Acid acetic (98%)

-Cồn công nghiệp (960)

-Na2CO3

-Enzyme Celluclast 1.5 L (Do hãng Novozymes sản xuất)

Enzyme Celluclast 1.5 L được sản xuất từ Trichoderma reesei bằng sự lên men

chìm Enzym này thuộc loại Cellulase, ở dạng lỏng, màu nâu, có tỷ trọng là 1,2 (g/ml) Hoạt độ biểu thị là 700 EUG/g Nhiệt độ bảo quản từ 0÷100C (320F÷500F), được bảo quản trong bao bì kín, khô, tránh ánh sáng mặt trời

2.2.2 Vật liệu

Máy móc, dụng cụ sản xuất bột rong

-Máy móc: Tủ sấy, tủ đông, bể ổn nhiệt, tủ sấy hồng ngoại, máy nghiền

-Dụng cụ: Cân đồng hồ, cân điện tử, cốc thủy tinh, ống đong, rổ, chậu, pipet, nhiệt

kế, dao, kéo, phên phơi…

Dụng cụ tráng bánh truyền thống

Liếp phơi, nồi tráng, bếp tráng, vải tráng, muỗng tráng, muỗng múc bột, thanh đỡ, cây gạt bánh, cây lăn bánh

2.3 Nội dung và phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Nội dung nghiên cứu

Sản xuất bột rong:

- Nghiên cứu chế độ xử lý màu, mùi cho rong nguyên liệu

- Nghiên cứu chế độ thủy phân bằng Na2CO3 và enzyme

Ứng dụng trong sản xuất bánh tráng cuốn:

- Nghiên cứu tỷ lệ phối trộn bột rong vào bánh tráng cuốn

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu

2.3.2.1 Phương pháp lấy mẫu và xử lý mẫu

Để đảm bảo tính đồng nhất và tính chính xác cho các nghiên cứu sau này thích hợp tiến hành lấy mẫu một lần trong suốt quá trình nghiên cứu Rong sau khi lấy về phải tiến hành bảo quản cẩn thận

Mẫu tiến hành xử lý màu mùi mỗi mẫu 50g; nấu kiềm mỗi mẫu 100g

Mẫu tiến hành thủy phân bằng enzyme mỗi mẫu 10g

2.3.2.2 Các phương pháp xác định các thông số

a Xác định hàm lượng Protein bằng phương pháp KJEDALL (phụ lục 1)

b Xác định hàm lượng khoáng bằng phương pháp nung (phụ lục 2)

c Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy (phụ lục 3)

d Phương pháp xác định hiệu suất thu hồi bột rong sụn

Hiệu suất thu hồi bột rong sụn chính là % bột rong Sụn thu được so với khối lượng rong khô ban đầu đem vào sản xuất

Để tính hiệu suất thu hồi ta phải xác định độ ẩm của rong nguyên liệu ban đầu và độ ẩm của bột rong sụn thu được

Công thức tính hiệu suất thu hồi bột rong Sụn là:

100 %

) 100

.(

) 100

.(

2

1

W B

W A

−

−

=

η

Trong đó:

A: Số g bột rong thu được

B: Số g nguyên liệu khô ban đầu

2.3.2.4 Phương pháp đánh giá cảm quan

Chất lượng cảm quan của rong sau khi xử lý được đánh giá bằng phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215-79)

2.3.2.5 Phương pháp xác định các chỉ tiêu vi sinh vật

Tổng vi khuẩn hiếu khí (Cfu/g): TCVN 5287:1994

Tổng bào tử nấm men,mốc: TCVN 5287:1994

Escherichia Coli: TCVN 5287:1994

2.4 Sơ đồ qui trình dự kiến sản xuất bột rong

Dựa vào một số tài liệu, đặc điểm của sản phẩm và tính chất của nguyên liệu dự kiến đưa ra qui trình sản xuất bột rong như sau:

Rong nguyên liệu

Kết quả Cân (30 phút 1 lần) Nguyên liệu

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khả năng hút nước của rong

Đánh giá cảm quan, chọn tỷ lệ thích hợp

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ nước/rong(ml/g)

trong quá trình ngâm phơi

 Nghiên cứu thời gian ngâm (phút) (TN3)

 Nghiên cứu thời gian phơi (phút) (TN4)

Nguyên liệu

Xử lý sơ bộ

Ngâm nước ngọt (TN2) với thời gian ngâm khác nhau (phút)

Đánh giá cảm quan, chọn thời gian ngâm thích hợp

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian ngâm trong

quá trình ngâm, phơi

60

Nguyên liệu

Xử lý sơ bộ Ngâm nước ngọt (TN2,TN3) với thời gian phơi khác nhau (phút)

Đánh giá cảm quan, chọn thời gian phơi thích hợp

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu thời gian phơi trong

quá trình ngâm, phơi

 Nghiên cứu số lần phơi (TN5)

2.5.3 Nghiên cứu chế độ tẩy màu, mùi bằng hóa chất sau khi ngâm nước ngọt, phơi nắng

2.5.3.1 Nghiên cứu chế độ tẩy màu, mùi bằng acid acetic

 Nghiên cứu tỷ lệ acid acetic/rong (ml/g) (TN6)

Nguyên liệu

Xử lý sơ bộ Ngâm nước (TN2, TN3), phơi (TN4) với số lần phơi khác nhau

Đánh giá cảm quan, chọn số lần phơi thích hợp

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu số lần phơi trong quá

trình ngâm, phơi

0.04 0,01 0,02 0,03

Rong sau khi ngâm nước ngọt và phơi nắng Ngâm (tỷ lệ nước/rong =30 (ml/g); Tn=15’) với tỷ lệ acid/rong khác nhau

Đánh giá cảm quan, chọn tỷ lệ acid thích hợp

Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu tỷ lệ acid acetic/rong