Trong những năm gần đây rong biển dần trở thàng thực phẩm phổ biến trên thị trường và được người tiêu dùng ưa chuộng do có ý kiến cho rằng rong biển là loài thực phẩm quý giá có nhiều chất dinh dưỡng tốt cho cơ thể và phòng chống nhiều bệnh tật.
Trang 1
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây rong biển dần trở thàng thực phẩm phổ biếntrên thị trường và được người tiêu dùng ưa chuộng do có ý kiến cho rằngrong biển là loài thực phẩm quý giá có nhiều chất dinh dưỡng tốt cho cơ thể
Từ việc ngiên cứu các đặc điểm, tính chất của rong sụn thành phần hoáhọc để có thể tìm ra quy tình chế biến rong sụn một cách hiệu quả, đảm bảochất lượng ban đầu của nguyên liệu
Khi đã nghiên cứu về nguồn nguyên liệu và tìm ra được quy trình côngnghệ thích hợp chúng ta có thể ứng dụng quy trình đó trong chế biến cácsản phẩm rong sụn đem lại chất lượng và hiệu quả cao khi công nghệ chếđựơc cải tiến sẽ giải quyết được tình trạng thừa nguyên liệu nhưng lại thiếumột số sản phẩm chế biến từ rong sụn phục vụ cho nghành công nghiệp
Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của cô Đặng ThịMộng Quyên đã giúp cho em có những định hướng để hoàn thành được đồ
án này
Đà Nẵng, ngày thàng năm 2007 Sinh viên thực hiện
Chu Thị Hằng
Trang 2Phần Một : Tổng Quan Tài Liệu
Trang 31 Rong sụn
1.1 Giới thiệu về rong sụn
Rong sụn có tên thương mại là Cottonii , kí hiệu là KA thuộc:
2.1 Đặc điểm sinh học của Rong Sụn
Rong Sụn là loài rong nhập nội, có đặc tính dòn dễ gẫy khi tươi.Vì vậy cácnhà khoa học tại phân viện khoa học vật liệu Nha Trang đã thống nhất đặt tênViệt Nam cho loài rong này là Rong Sụn Đặc điểm này cũng được sử dụng đểphân biệt với các loài rong hiện có ở Việt Nam, trong sản xuất giao dịch thươngmại trao đổi tư liệu Rong sụn có thân dạng trụ tròn Đường kính thân chính cóthể đạt tới 20 mm Từ trọng lượng 100g ban đầu sau một năm Rong Sụn có thểtăng trưởng thành bụi rong, nặng 14-16 kg Rong sụn chia nhánh rậm rạp, kiểu tự
Trang 4do không theo quy luật, thể chất trơn nhớt keo sụn, có mầu nâu xanh, thân dòn dễgãy, khi khô thành sợi cứng như sừng Rong Sụn có tốc độ tăng trưởng tới10%/ngày.
Rong phát triển tốt ở nhiệt độ 25-28oC Trong tự nhiên rong có thể sống vàphát triển ở nhiệt độ từ 20-34,5oC Độ mặn thích hợp cho rong sinh trưởng pháttriển cho năng suất cao chất lượng tốt là từ 29-34% Tuy nhiên trong điều kiện độmặn từ 20-28% rong sụn vẫn cho tỉ lệ tăng trưởng lớn hơn 5%/ngày
Rong Sụn sinh sản chủ yếu là hình thức dinh dưỡng Cá thể mới hình thành từnhững nhánh, những bụi nứt ra từ cơ thể ban đầu
Yêu cầu về dinh dưỡng đối với rong sụn không cao Trong điều kiện nhiệt độbình thường 30oC có nước trao đổi thường xuyên Rong Sụn hầu như không đòi hỏinhiều về các chất dinh dưỡng Các chất dinh dưỡng có trong nước biển đủ cung cấpcho Rong Sụn phát triển Trong điều kiện nước tĩnh như ao, đìa ít được trao đổinước nhiệt độ nước cao vào mùa hè rong sụn đòi hỏi dinh dưỡng Do đó, cần lưu ýđến việc bón phân N, P, K với liều lượng 1-3kg /1000m3/ngày để giúp Rong Sụn
có khả năng chống chịu được điều kiện nắng nóng cường độ chiếu sáng
1.2 Nguồn gốc Rong Sụn
Rong Sụn là loài rong biển nhiệt đới có nguồn gốc từ Philippin Tháng 2 năm
1993 trong chương trình hợp tác khoa học Việt Nam và Nhật Bản phân viện khoahọc vật liệu Nha Trang đã nhập về Việt Nam một bụi Rong Sụn 240g Tháng 10năm 1993 với sự giúp đỡ của phân viện khoa học vật liệu Nha Trang, trung tâmkhuyến ngư Ninh Thuận đã nhận 5kg rong sụn về trồng thử nghiệm tại đầm SơnHải Hiện nay rong sụn được trồng rộng rãi tại một số vùng trong tỉnh và các tỉnhkhác như Khánh Hoà, Phú Yên, Phú Quốc, Bình Thuận Vì vậy có thể khẳng địnhrằng Rong Sụn là đối tượng trồng phù hợp với nhiều loại hình mặt nước được đánhgiá là có nhiều ưu điểm so với một số loài rong biển hiện có ở địa phương RongSụn đã tạo ra nguồn nguyên liệu cho chế biến và xuất khẩu
Hiện nay khi mà nhu cầu về Rong Sụn ở thị trường trong nước và trên thế giớicao Nhu cầu thu mua Rong Sụn của công ty rong biển Việt nam là 1500 tấn /thángnhưng thực tế 3 tỉnh Ninh Thuận, Khánh Hoà và Tuy Hoà chỉ mới đáp ứng 1500tấn /năm vì vậy trung tâm khuyến ngư các tỉnh trên đang khuyến khích đầu tư để mở rộng
Trang 5diện tích trồng rong sụn tạo công ăn việc làm và hướng phát triển mới cho nghànhsản xuất và chế biến rong sụn
Hướng phát triển: Những năm trước nghề trồng Rong Sụn vẫn còn hạn chế dongười dân chưa được nắm bắt kỹ thuật trồng Rong Sụn nên năng suất thấp vì vậytrong thời gian tới phải hướng dẫn phổ biến và tập huấn kỹ thuật, khảo sát, quyhoạch và đề xuất các giải pháp kỹ thuật phát triển nghề trồng Rong Sụn
Nghề trồng Rong Sụn đã và đang từng bước phát triển mang lại hiệu quả kinh tếđáng kể cho người trồng Rong Sụn đã được xác định là đối tượng tạo công ăn việclàm, tăng thu nhập là một trong những biện pháp hữu hiệu xoá đói giảm nghèo chocác dân cư ở vùng ven biển Đến nay nghề trồng Rong Sụn đã thu hút và tạo công ănviệc làm cho trên 4000 hộ dân với diện tích trồng la 400 ha diện tích mặt nước ởtrong các vùng đầm bãi, vùng bãi ngang ven biển, ao, đìa nuôi tôm vì vậy đã tậndụng được các diện tích mặt nước lâu nay bỏ trống, hoạt động kém hiệu quả Hàngnăm người trồng thu trên 300 tấn Rong Sụn khô cung cấp cho thị trường trong nướcxuất khẩu
1.4 Thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng
1.5.1 Thành phần hoá học
Thành phần hoá học của rong sụn luôn thay đổi phụ thuộc trạng thái sinh lý, thờigian sinh trưởng điều kiện sồng (cường độ bức xạ, thành phần hoá học của môitrưòng)
Trong Rong Sụn hàm lượng nước chiếm 77-91% còn lại và phần trăm chất khô.Trong chất khô chứa chủ yếu là gluxit, prôtêin, chất khoáng, lipip, sắc tố, enzim …Bảng thành phần hoá học của Rong Sụn
Tên thành phần hoá học % khốI lượng
Hàm lượng nước chiếm 77-91% hàm lượng nước giảm theo thời gian sinh trưởng
ở giai đoạn tích luỹ chất dinh dưỡng nước đạt 79 %
Trang 6Cấu tạo của Carrageenan
- Mạch polysaccharide của các carrageenan có cấu trúc xoắn kép Mỗi vòng xoắn do 3đơn gốc disaccharide tạo nên
- Các polysaccharide phổ biến của carrageenan là kappa-, iota-, lambra carrageenan là một loaị polymer của D- galactoza –4 sunfate và 3,6 anhydro D –galactoza
Kappa Iota – carrageenan cũng có cấu tạo tương tự kappa – carrageenan,ngoại trừ 3,6 anhydroD-galactoza bị sulfate hoá ở C số 2
- Lambra-carrageenan có monomer hầu hết là các D-galactoza- 2-sulfate (liên kết 1,3)
và D- galactoza 2,6- disulfate (liên kết 1,4)
- Mu và nu carrageenan khi được xử lý bằng kiềm sẽ chuyển thành kappa và iota –carrageenan
1.5.1.3 prôtêin
Trang 7Hàm lượng prôtêin của Rong Sụn dao động trong khoảng 5-22% (theo viện nghiêncứu Nha Trang) Hàm lượng prôtêin của Rong Sụn giao động với biên độ khá lớn phụthuộc giai đoạn sinh trưởng, vị trí địa lý, môi trường sống.
Theo nghiên cứu hàm lượng prôtêin tăng dần theo thời gian sinh trưởng và đạt giá trịcực đại ở giai đoạn sinh sản
Sự thay đổi hàm lượng prôtêin theo tháng trong năm :
1.5.1.6 Chất khoáng
Hàm lượng chất khoáng trung bình trong Rong Sụn khoảng 20% trọng lượng khôthành phần chủ yếu của chất khoáng trong rong sụn là: Ca, K, S, và các nguyên tốkhác như: Mg, Al, Ba, Sn, Fe, Si …nồng độ iod trong Rong Sụn nhỏ hơn nhiều so vớirong nâu
Hàm lượng khoáng phụ thuộc vào điều kiện sống, giai đoạn sinh trưởng rong sốngtrong đầm thường có hàm lượng khoáng thấp hơn rong trồng trên biển vì trong nướcbiển hàm lượng các chất khoáng nhiều hơn nước trong đầm
1.5.1.7 Enzim.
Trong rong sụn có thể chiết tách được enzim prôtêaza phân giải prôtêin Dựa vào sựhoạt động cả prôtêaza trong cây Rong Sụn trên nhiều cơ chất khác nhau người ta xếp
nó vào nhóm enzim papain hay cathepxin (tazawa, Mw 1953)
Ngoài ra trong Rong Sụn còn chứa enzim thuỷ phân glucid gồm hai loại menoxydaza:
- Một loại chuyển hoá đường đơn thành acid tương ứng như : Glucoza thành gluconic
- Loại 2 chuyển hoá đường thành ôzôn
1.5.2 Giá trị dinh dưỡng của rong sụn.
Trang 8Trong Rong Sụn chứa hàm lượng chất khoáng rất phong phú, thực tế hoa học đãchứng minh rằng rong biển đã hấp thụ từ nước biển hơn 90 loại chất khoáng với hàmlượng mối thấp và canxi cao chính vì lẽ đó mà rong biển là thực phẩm được ưu tiênhàng đầu đối với những người bị cao huyết áp.
Rong Sụn có thành phần chủ yếu là carrageenan chiếm 40% carrageenan có trongthành phần của các loại rong đỏ không chứa agar như chondris, gigartnastell (cùng bộvới rong sụn) và hypnea lượng chất khô có trong Rong Sụn chất này có đặc tính liênkết rất tốt các phân tử prôtêin của động thực vật có thể dùng Carrageenan với một hàmlượng thích hợp làm phụ gia giò chả để tăng mức độ liên kết prôtêin của thịt
1.6 Ứng dụng của Rong Sụn
Rong Sụn được ứng dụng để sản xuất một số sản phẩm trong lĩnh vực thực phẩm.rong sụn được sử dụng đẻ chiết tách Carrageenan sử dụng trong một số lĩnh vực nhưthực phẩm, dược phẩm, trong một số ngành công nghiệp khác
1-Trong lĩnh vực thực phẩm :
Carrageenan đóng vai trò là chất phụ gia trong thực phẩm để tạo đông tụ tạo tínhmềm dẻo đồng nhất cho sản phẩm và cho điểm nóng chay thấp carrageenan được dùng
để làm các món ăn như: các món thạch, hạnh nhân, nước uống …
Carrageenan được bổ sung vào bia rượu, dấm làm tăng độ trong Trong sãn xuấtbánh mì, bánh bích quy, bánh bông lan …carrageenan tạo cho sản phẩm có cấu trúcmềm xốp
Trong công nghệ sản xuất chocolate bổ sung carrageenan vào để làm tăng độ đồngnhất, độ đặc nhất định
Trong sản xuất kẹo làm tăng độ chắc độ đặc cho sản phẩm
Trong sản xuất phomát, sản xuất các loại mứt đông, mứt dẻo
Sản xuất phụ gia thực phẩm thay thế hàn the trong sản xuất giò chả Đặc biệtcarrageenan được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực chế biến thuỷ sản Carrageenan ứngdụng tạo lớp màng cho sản phẩm đông lạnh làm giảm hao hụt về trọng lượng và bayhơi nướctránh được sự mất nước của thịt gia cầm khi bảo quản đông
Trong bảo quản đóng hộp các sản phẩm thịt, bổ sung vào surimi
Do carrageenan tích điện có gốc SO42- nên có khả năng liên kết với prôtêin quagốc amin mang điện tích dương khi pH nằm dưới điểm đẳng điện Chính nhờ điểmnày mà trên 50% tổng lượng carrageenan được sử dụng trong công nghiệp sữa Vaitrò của carrageenan là làm cho các sản phẩm sữa có độ ổn định khá cao, không dùngđến tinh bột hoặc lòng trắng trứng
Ngoài ra sử dụng Rong Sụn có khả năng giảm cholesterol trong máu Cuộc sốngngày nay ai cũng sợ các sản phẩm giàu cholesterol, nguyên nhân gây nên bênh béo
Trang 9phì Vậy nên các thực phẩm có hàm lượng calo thấp nhưng vẫn đảm bảo ngon miệngnhư rong biển đang rất được ưa chuộng các gia đình nên sử dụng các món canh rongbiển trong thực đơn hàng ngày của mình
2-Trong y dựơc và dược phẩm
Dùng để sản xuất các loại dược phẩm quan trọng Carrageenan là chất nhũ hoátrong ngành dược phẩm để sản xuất các loại sản phẩm như các loại thuốc nhờn, nhũtương để thoa lên các vết thương mau lành làm màng bao cho thuốc Cũng dựa vàotính chất là carrageenan mang điện tích âm nên được ứng dụng trong việc điều chếthuốc loét dạ dày và đường ruột Khi thành dạ dày bị men pepsin sẽ tấn công prôtêintại chỗ loét làm cho độ acid tăng lên nhưng khi có mặt của carrageenan thì nó tươngtác với pepsin và làm ức chế tác dụng của pepsin
3-Trong công nghiệp
Hỗn hợp I- carrageenan và K-carrageenan và các chất tạo nhũ tương được bổ sungvào dung dịch sơn nướcarrageenan dể tạo độ đồng nhất khả năng nhũ hoá tốt hơncho sơn
Bổ sung vào kem đánh răng dể chống lại sự tách lỏng, sự bào mòn trạng thái tạocác đặc tính tốt cho sản phẩm Carrageenan đựoc ứng dụng trong công nghiệp sợinhân tạo, phim ảnh sản xuất giấy Ngoài ra carrageenan là môi trường cố định enzim
là chất xúc tác trong công nghiệp tổng hợp và chuyển hoá các chất khác
1.8.1 Trong nước: Việt nam đang tiến hành một số ứng dụng:
- Tách chiết carrageenan thô vá tinh chế phục vụ cho nghành công nghệ thực phẩm vàphi thực phẩm (TS Trần Thị Hồng, Nguyễn Bích Thuỷ, Phạm Hồng Hải, Nguyễn XuânNguyên năm 2003)
- Chế biến nước giải khát, siro từ Rong Sụn
- Chế biền mứt kẹo gum, kẹo thạch, và kẹo Rong Sụn
- Chế biến kim chi, Rong Sụn dàm dấm, bánh tráng Rong Sụn
Trang 10-Sản xuất chế phẩm thay thế hàn the sử dụng trong thực phẩm (PGS TS Trần Thị Luyếngiảng viên ĐH Thuỷ Sản Nha Trang cùng sinh viên Nguyến Thành Thoại nghiên cứuthành công sử dụng carrageenan thay thế hàn the trong sản xuất giò chả năm 2007).
- TS Đồng thị Anh Đào, trường ĐH Bách Khoa TPHCM, vừa nghiên cứu thành côngcông nghệ sản xuất bánh mứt gia vị,… từ rong sụn (năm 2007)
1.8.2 Trên thế giới:
Rong sụn đã được biết đến rất lâu được sử dụng dể tách chiết carrageenan Ở Châu
Âu việc sử dụng carrageenan đã xuất hiện 600 năm tại ngôi làng thuộc phía nam củavùng ven biển Irish
Carrageenin là tên đầu tiên của carrageenan được tìm thấy lần đầu tiên năm 1862 từđảo chondrus crispus Vào những năm 1930, quá trình tách chiết carrageenan nguyênchất đã được tiến hành ở Mĩ Sau chiến tranh thế giới lần thứ 2, do sự phát triển củangành công nghệ thực phẩm do nhu cầu carrageenan trên thế giới đã bắt đầu tăng lên.Trong những năm 1950 thì những nghiên cứu về carrageenan đã cho thấy rằng sựkhác nhau về các phân đoạn của carrageenan là kết quả của nhiều loại carrageenankhác nhau và cũng vào thời gian này người ta đã xác định được cấu trúc phân tử củacarrageenan
Ngày nay thì người ta biết thêm nhiều loại rong có khả năng sản xuấtcarrageenan Những nghiên cứu chi tiết về loài rong này đã cho phép người ta có thểtrồng chúng trên quy mô lớn và do đó đáp ứng được nhu cầu nguyên liệu cho ngànhcông nghiệp sản xuất carrageenan
Trong những năm cuối thế kỉ 20 thị trường tiêu thụ carrageenan không ngừngtăng Theo thống kê năm 2000 hơn 80% sản lượng carrageenan được sản xuất từ cáccông ty của các quốc gia sau:
-FMC của Mĩ
-CP Colco của Mĩ
-Danisco của Đan Mạch
-Degussa của Đức
-Ceamsa của Tây Ban Nha
Hiện nay công nghệ sản xuất carrageenan từ Rong Sụn không chỉ phát triển mạnh
ở các nước Mĩ và Tây Âu mà còn đang phát triển mạnh ở các quốc gia Châu Á.Trong đó phải kể đến Trung Quốc, Nhật Bản, Philippin
Sản lượng Rong Sụn trên thế giới năm 2001
Trang 122.1 Đối tượng nghiên cứu.
2.1.1 Nguồn rong sụn nghiên cứu
Rong Sụn dùng để nghiên cứu lấy ở xã Phước Ninh huyện Ninh Phước tỉnhNinh Thuận là một xã miền biển nhờ điều kiện địa lý thích hợp, mặt nước biển ở đây
có khả năng thả nuôi rong sụn đạt diện tích 400 ha Xã này có nhiều đầm lầy cónhiều điều kiện tự nhiên như độ sâu của đầm, độ mặn của nước, nguồn nước lưuthông tốt theo thuỷ triều …rất phù hợp với đặc tính sinh trưởng và phát triển củarong sụn nên cho năng suất cao chất lượng rong tốt, hàm lượng carrageenan trongrong cao hơn ở các vùng khác
2.1.2 Bảo quản rong trước khi sản xuất
Rong khi thu hoạch từ các đầm lên, phải loại bỏ rong tạp và cỏ rác lẫn trongrong rồi rửa sạch bùn đất bằng nước ngay tại đầm hoặc ao đã trồng Sau đó phải rửalại một lần nữa bằng nước ngọt (nước giếng hoặc nước máy) vì trong nước biển cómột lượng vi sinh vật lớn bám trên thân rong nên phải dùng nước ngọt rửa lại để loại
bỏ lượng vi sinh vật bám trên thân rong hạn chế sự hư hỏng của rong
Rong sau khi rủa sạch bùn đất, rong tạp và một phần muối ta tiến hành phơirong Rong có thể đựơc phơi trên sân gạch hoặc sân bê tông nhưng chú ý trong quátrình phơi phải thường xuyên lật trở cho rong khô đều Rong cũng có thể được sấynhưng thường phơi qua trước khi sấy để tăng hiệu quả sấy thiết bị dùng để sấy rongthường dùng là thiết bị sấy băng tải Rong sau khi sấy khô đén độ ẩm 18-20% đượcbảo quản trong điều kiện khô ráo thoáng mát, kho bảo quản rong phải chắc chắnkhông bị dột Khi bảo quản phải xếp thành từng lớp trên sàn kho Sàn kho hải đểcách tường từ 0,3 đến 0,4m và cách nền kho từ 0,2 m trở lên Trong quá trình bảoquản phải thường xuyên kiểm tra chất lượng rong Nếu thấy rong ẩm hoặc mốc phảiđưa ra sân phơi lại cho khô
2.1.2 Nghiên cứu về Carrageenan .
2.1.2.1 Chỉ tiêu cảm quan của Carrageenan.
-Có màu hơi vàng ,màu nâu vàng nhạt hay màu trắng
- Có thể là bột thô bột mịn và gần như không mùi
Trang 13
- Không tan trong ethanol, tan trong nước ở nhiệt độ koảng 80oC tạo thành dung dịchsệt hoặc dung dịch có màu trắng đục có tính tan chảy.
2.1.2.2 Mẫu đối chứng.
Ta có thể mua mẫu đối chứng ở nhiều công ty sản xuất Carrageenan nổi tiếngtrên thế giới, như Company Carrageenan của Mĩ ở thành phố Santa Ana trên đường
3830 S Teakwood Street Nhưng mẫu đối chứng phải đạt đựơc các chỉ tiêu trên
2.1.2.3 Mẫu nghiên cứu
Mấu nghiên cứu được sản xuất từ mẫu rong sụn Carrageenan được thu nhận bằngcách chiết từ rong sụn bằng nước hay bằng dung dịch kiềm loãng Carrageenan đượcthu lại bằng sự kết tủa bởi cồn, sấy thùng quay, hay kết tủa trong dung dịch KCl vàsau đó làm lạnh Cồn được sử dụng trong suốt quá trình thu nhận và tinh sạch làmethanol,ethanol,isopropanol
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Các chỉ tiêu cảm quan của Rong Sụn
Rong Sụn là loài rong nhập nội, có đặc tính dòn dễ gãy khi tươi Ðặc điểm nàyđược sử dụng để phân biệt với các loài rong hiện có ở Việt Nam, trong sản xuất, giaodịch thương mại, trao đổi tư liệu
Rong Sụn có thân dạng trụ tròn Ðường kính thân chính có thể đạt tới 20 mm
Từ trọng lượng 100 gam ban đầu, sau một năm, Rong Sụn có thể tăng trưởng thànhbụi rong, nặng 14 - 16 kg Rong sụn chia nhánh rậm rạp, kiểu tự do, không theo quyluật, thể chất trơn nhớt, keo sụn, có màu nâu xanh, thân dòn dễ gãy, khi khô thànhsợi cứng như sừng Rong sụn có tốc độ tăng trưởng tới 10%/ngày
2.2.2 phương pháp xác định hàm lượng ẩm trong
rong sụn
Để xác định hàm lượng ẩm trong rong sụn ta có thể
sử dụng phương pháp sấy đến trọng lượng không đổi
Nhưng phương pháp này tốn nhiều thời gian do
lượng nước trong rong sụn lớn vì vậy ta có thể xác
định hàm lượng ẩm của rong sụn bằng máy đo độ ẩm
Trang 14
Nguyên lý làm việc
Dựa trên nguyên lý sấy mẫu đo bằng đèn hồng ngoại để làm bay hơi hết ẩm tự
do trong rong sụn, sau đó so sánh khối lượng ban đầu và khối lượng sau để xácđịnh thủy phần mẫu đo Nhờ vậy có thể đo được chính xác hàm lượng nước cótrong Rong Sụn