Nghiên cứu bảo quản rong nho khô nguyên thể và bột rong nho

Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tỷ lệ tái hydrat hóa của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các sản phẩm có độ ẩm sau khi sấy khác nhau .... Biểu đồ thể hiện tỷ lệ tái h

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi được hoàn thành dưới sự

tài trợ của đề tài: “Nghiên cứu công nghệ và thiết bị bảo quản, chế biến rong Nho

(Caulerpa lentillifera) quy mô công nghiệp” KC07.08/11-15 do ThS Nguyễn Thị Mỹ

Trang chủ trì Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong các công trình khác

Khánh Hòa, ngày … tháng … năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hương

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được luận văn này

Trước hết, tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm và Khoa Sau đại học sự kính trọng, niềm tự hào được học tập và nghiên cứu tại Trường trong những năm qua

Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho thầy: TS Vũ Ngọc Bội - Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm, đã tận tâm hướng dẫn, động viên và truyền đạt cho tôi rất nhiều kiến thức quý báu về khoa học, những kinh nghiệm thực tế cũng như những kỹ năng làm việc trong suốt quá trình thực hiện luận văn

Xin chân thành cảm ơn ThS Nguyễn Thị Mỹ Trang Chủ nhiệm đề tài: “Nghiên

cứu công nghệ và thiết bị bảo quản, chế biến rong Nho (Caulerpa lentillifera) quy mô công nghiệp” đã hỗ trợ kinh phí để đề tài nghiên cứu được thực hiện với chất lượng cao

Xin ghi nhận tình cảm và sự giúp đỡ của TS Đỗ Lê Hữu Nam - Bộ môn Công nghệ Sau thu hoạch, các Thầy Cô giáo trong Khoa Công nghệ Thực phẩm và tập thể cán

bộ trong Các phòng thí nghiệm: Công nghệ Thực phẩm, Công nghệ Sinh học, Chế biến Thủy sản - Trung tâm Thí nghiệm Thực hành - Trường Đại học Nha Trang đã nhiệt tình

và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, người thân và các bạn bè đã tạo điều kiện, động viên cỗ vũ tinh thần để tôi vượt qua mọi khó khăn trong suốt thời gian vừa qua

Khánh Hòa, ngày … tháng … năm 2016

Tác giả luận văn

Nguyễn Thị Hương

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN iii

LỜI CẢM ƠN iv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC BẢNG ix

DANH MỤC HÌNH x

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN xv

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ RONG NHO 3

1.1.1 Phân loại và đặc điểm hình thái 3

1.1.2 Phân bố và đặc điểm sinh lý 4

1.1.3 Thành phần dinh dưỡng của rong nho 6

1.1.4 Tình hình nghiên cứu rong nho ở Việt Nam và trên thế giới 9

1.2 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY 15

1.2.1 Lý thuyết về quá trình sấy 15

1.2.2 Đặc điểm của quá trình sấy 15

1.2.3 Sự khuếch tán nước trong nguyên liệu 16

1.2.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình sấy 19

1.3 CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI CỦA RONG KHÔ TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN 21

1.3.1 Nhiệt độ 21

1.3.2 Độ ẩm 21

1.3.3 Mức độ hút chân không 22

1.3.4 Vật liệu bao gói 23

1.3.5 Tia cực tím 24

1.4 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CHẤT PHỤ GIA – SORBITOL 25

CHƯƠNG 2 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU 29

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.2.1 Phương pháp phân tích hóa học 29

2.2.2 Phương pháp phân tích vi sinh 30

2.2.3 Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan 31

2.3 PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 32

2.4 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ 44

2.5 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 45

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46

3.1 PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ VI SINH CỦA RONG NHO TƯƠI 46 3.2 NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT RONG NHO KHÔ NGUYÊN THỂ 48

3.2.1 Xác định nồng độ dung dịch nước muối trong quá trình rửa sạch rong 48

3.2.2 Xác định thời gian và nhiệt độ chần rong nho 49

3.2.3 Ảnh hưởng của thời gian tiệt trùng bằng đèn cực tím đến khả năng diệt khuẩn của rong nho khô nguyên thể 53

3.3 NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT RONG 54

3.3.1 Xác định nồng độ sorbitol 54

3.3.2 Ảnh hưởng của thời gian tiệt trùng bằng đèn cực tím đến khả năng diệt khuẩn của bột rong nho 57

3.4 NGHIÊN CỨU BẢO QUẢN RONG NHO KHÔ NGUYÊN THỂ VÀ BỘT RONG NHO 58

3.4.1 Nghiên cứu bảo quản rong nho khô nguyên thể 58

3.4.1.1 Ảnh hưởng của độ ẩm đến chất lượng rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản bảo quản ở nhiệt độ 6 ± 20C 58

3.4.1.2 Ảnh hưởng vật liệu bao gói đến chất lượng của sản phẩm rong nho khô nguyên thể sau bảo quản 65

3.4.1.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng của sản phẩm rong nho khô nguyên thể sau bảo quản 72

3.4.1.4 Ảnh hưởng của mức độ hút chân không đến chất lượng của sản phẩm rong nho khô nguyên thể sau bảo quản 78

3.4.2 Nghiên cứu bảo quản bột rong nho 86 3.4.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ bảo quản đến chất lượng của sản phẩm bột rong nho sau

bảo quản 86

3.4.2.2 Ảnh hưởng của vật liệu bao gói đến chất lượng của sản phẩm bột rong nho sau bảo quản 93

3.4.2.3 Ảnh hưởng của mức độ hút chân không đến chất lượng của sản phẩm bột rong nho sau bảo quản 100

3.5 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN, BẢO QUẢN SẢN PHẨM RONG NHO KHÔ NGUYÊN THỂ VÀ BỘT RONG NHO HOÀN THIỆN 107

3.5.1 Quy trình chế biến và bảo quản sản phẩm rong nho khô nguyên thể 107

3.5.2 Quy trình chế biến và bảo quản sản phẩm bột rong nho 110

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 113

TÀI LIỆU THAM KHẢO 114 PHỤ LỤC

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1.Thành phần hóa học cơ bản của C lentillifera và U reticulata 6

Bảng 1.2 Hàm lượng khoáng của rong nho và so sánh với DRI 7

Bảng 1.3 Hàm lượng vitamin của rong nho so sánh với DRI của nam và nữ 7

Bảng 1.4 Hàm lượng amino acid (g/100g mẫu khô) 8

Bảng 1.5 Các loại màng và chức năng của nó trong sản xuất bao bì nhiều lớp 24

Bảng 1.6 Các tính chất và ứng dụng của sorbitol 26

Bảng 1.7 Đặc tính của các dạng sorbitol thương phẩm 27

Bảng 2.1 Quy định giới hạn cho phép vi sinh vật trong nhóm rau quả muối, rau quả khô (TCVN 46/BYT-2007) 31

Bảng 2.2 Giới hạn ô nhiễm vi sinh vật trong rau, quả và sản phẩm rau, quả (QCVN 8-3:2012/BYT) 31

Bảng 2.3 Thang điểm cảm quan chuẩn 31

Bảng 3.1.Thành phần khoáng và dinh dưỡng của rong nho 46

Bảng 3.2 Kết quả phân tích vi sinh vật trong rong nho nuôi trồng tại Cam Ranh - Khánh Hòa 47

Bảng 3.3 Kết quả phân tích vi sinh vật các mẫu chiếu tia UV với thời gian chiếu khác nhau 54

Bảng 3.4 Ảnh hưởng của thời gian chiếu tia UV đến chỉ tiêu vi sinh vật của bột rong nho 57

Bảng 3.5 Kết quả phân tích thành phần hóa học của rong nho khô nguyên thể 109

Bảng 3.6 Kết quả kiểm tra chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm rong khô 110

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Hình ảnh về rong Nho biển 3

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình chế biến rong nho tại Việt Nam 11

Hình 2.1 Rong nho nguyên liệu 29

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ rửa rong nho nguyên liệu 33

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ chần rong trong quá trình xử lý tiền sấy 35

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm thời gian chần rong trong quá trình xử lý tiền sấy 36 Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian tiệt trùng bằng đèn cực tím 37

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ sorbitol cho quy trình sản xuất bột rong nho 38

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian tiệt trùng bằng đèn cực tím 39

Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ ẩm của rong nho khô nguyên thể ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm trong quá trình bảo quản 41

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định vật liệu bao gói ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm rong nho khô nguyên thể vá bột rong nho 42

Hình 2.10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của độ chân không đến chất lượng của sản phẩm rong nho khô nguyên thể và bột rong nho 43

Hình 2.11 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ bảo quản ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm rong nho khô nguyên thể và bột rong nho 44

Hình 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch muối đến chất lượng cảm quan của sản phẩm rong nho khô 48

Hình 3.2 Ảnh hưởng của thời gian chần đến khả năng tái hydrat hóa của rong nho sau khi sấy 50

Hình 3.3 Ảnh hưởng của thời gian chần đến tổng điểm cảm quan chung của rong nho sau khi sấy 50

Hình 3.4 Ảnh hưởng của thời gian chần đến hàm lượng vitamin C của rong nho sau khi sấy 51

Hình 3.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần đến khả năng tái hydrat hóa của rong nho sau khi sấy 52 Hình 3.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần đến tổng điểm cảm quan chung của rong nho sau khi sấy 52 Hình 3.7 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần đến hàm lượng vitamin C của rong nho sau khi sấy 53

Hình 3.8 Ảnh hưởng của nồng độ sorbitol đến mức độ hao hụt khối lượng của rong nho trước và sau khi xay 55 Hình 3.9 Ảnh hưởng của nồng độ sorbitol đến tổng điểm cảm quan chung của bột rong nho sau khi xay 55 Hình 3.10 Ảnh hưởng của nồng độ sorbitol đến tổng hàm lượng vitamin C của bột rong nho sau khi xay 56 Hình 3.11 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tỷ lệ tái hydrat hóa của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các sản phẩm có độ ẩm sau khi sấy khác nhau 58 Hình 3.12 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ tái hydrat hóa trung bình của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các sản phẩm có độ ẩm sau khi sấy khác nhau 59 Hình 3.13 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các sản phẩm có độ ẩm sau khi sấy khác nhau 61 Hình 3.14 Biểu đồ thể hiện hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng trung bình của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các sản phẩm có độ ẩm sau khi sấy khác nhau 61 Hình 3.15 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về hàm lượng vitamin C của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các sản phẩm có độ ẩm sau khi sấy khác nhau 62 Hình 3.16 Biểu đồ thể hiện hàm lượng vitamin C trung bình của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các sản phẩm có độ ẩm sau khi sấy khác nhau 63 Hình 3.17 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tổng điểm cảm quan của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các sản phẩm có độ ẩm sau khi sấy khác nhau 63 Hình 3.18 Biểu đồ thể hiện tổng điểm cảm quan trung bình của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các sản phẩm có độ ẩm sau khi sấy khác nhau 64 Hình 3.19 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tỷ lệ tái hydrat hóa của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các vật liệu bao gói khác nhau 65 Hình 3.20 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ tái hydrat hóa trung bình của rong nho khô nguyên thể của các vật liệu bao gói khác nhau 66 Hình 3.21 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho khô nguyên thể của các vật liệu bao gói khác nhau 67 Hình 3.22 Biểu đồ thể hiện hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng trung bình của rong nho khô nguyên thể của các vật liệu bao gói khác nhau 67

Hình 3.23 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về hàm lượng vitamin C của rong nho khô nguyên thể của các vật liệu bao gói khác nhau 69 Hình 3.24 Biểu đồ thể hiện hàm lượng vitamin C trung bình của rong nho khô nguyên thể của các vật liệu bao gói khác nhau 69 Hình 3.25 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tổng điểm cảm quan của rong nho khô nguyên thể của các vật liệu bao gói khác nhau 70 Hình 3.26 Biểu đồ thể hiện tổng điểm cảm quan trung bình của rong nho khô nguyên thể của các vật liệu bao gói khác nhau 70 Hình 3.27 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tỷ lệ tái hydrat hóa của rong nho khô nguyên thể của nhiệt độ khác nhau 73 Hình 3.28 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ tái hydrat hóa trung bình của rong nho khô nguyên thể của nhiệt độ khác nhau 73 Hình 3.29 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho khô nguyên thể của nhiệt độ khác nhau 74 Hình 3.30 Biểu đồ thể hiện hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng trung bình của rong nho khô nguyên thể của nhiệt độ khác nhau 74 Hình 3.31 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về hàm lượng vitamin C của rong nho khô nguyên thể của nhiệt độ khác nhau 75 Hình 3.32 Biểu đồ thể hiện hàm lượng vitamin C trung bình của rong nho khô nguyên thể của nhiệt độ khác nhau 76 Hình 3.33 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tổng điểm cảm quan của rong nho khô nguyên thể của nhiệt độ khác nhau 77 Hình 3.34 Biểu đồ thể hiện tổng điểm cảm quan trung bình của rong nho khô nguyên thể của nhiệt độ khác nhau 78 Hình 3.35 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tỷ lệ tái hydrat hóa của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các mức độ hút chân không khác nhau 80 Hình 3.36 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ tái hydrat hóa trung bình của rong nho khô nguyên thể của các mức độ hút chân không khác nhau 80 Hình 3.37 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các mức độ hút chân không khác nhau 81

Hình 3.38 Biểu đồ thể hiện hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng trung bình của rong nho khô nguyên thể của các mức độ hút chân không khác nhau 81 Hình 3.39 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về hàm lượng vitamin C của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các mức độ hút chân không khác nhau 83 Hình 3.40 Biểu đồ thể hiện hàm lượng vitamin C trung bình của rong nho khô nguyên thể của các mức độ hút chân không khác nhau 83 Hình 3.41 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tổng điểm cảm quan của rong nho khô nguyên thể theo thời gian bảo quản của các mức độ hút chân không khác nhau 84 Hình 3.42 Biểu đồ thể hiện tổng điểm cảm quan trung bình của rong nho khô nguyên thể của các mức độ hút chân không khác nhau 85 Hình 3.43 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tỷ lệ tái hydrat hóa của bột rong nho của nhiệt độ khác nhau 87 Hình 3.44 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ tái hydrat hóa trung bình của bột rong nho của nhiệt

độ khác nhau 88 Hình 3.45 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng của bột rong nho của nhiệt độ khác nhau 88 Hình 3.46 Biểu đồ thể hiện hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng trung bình của bột rong nho của nhiệt độ khác nhau 89 Hình 3.47 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về hàm lượng vitamin C của bột rong nho của nhiệt độ khác nhau 90 Hình 3.48 Biểu đồ thể hiện hàm lượng vitamin C trung bình của bột rong nho của nhiệt độ khác nhau 90 Hình 3.49 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi tổng điểm cảm quan của bột rong nho của nhiệt độ khác nhau 92 Hình 3.50 Biểu đồ thể hiện tổng điểm cảm quan trung bình của bột rong nho của nhiệt

độ khác nhau 92 Hình 3.51 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tỷ lệ tái hydrat hóa của bột rong nho của các vật liệu bao gói khác nhau 94 Hình 3.52 Biểu đồ thể hiện tỷ lệ tái hydrat hóa trung bình của bột rong nho của nhiệt

độ khác nhau 94 Hình 3.53 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tỷ lệ tái hydrat hóa của bột rong nho của các vật liệu bao gói khác nhau 95

Hình 3.54 Biểu đồ thể hiện hàm lượng hoạt tính chống oxy hóa tổng trung bình của bột rong nho của nhiệt độ khác nhau 95 Hình 3.55 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về hàm lượng vitamin C của bột rong nho của các vật liệu bao gói khác nhau 97 Hình 3.56 Biểu đồ thể hiện hàm lượng vitamin C trung bình của bột rong nho của vật liệu bao gói khác nhau 98 Hình 3.57 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tổng điểm cảm quan của bột rong nho của các vật liệu bao gói khác nhau 99 Hình 3.58 Biểu đồ thể hiện tổng điểm cảm quan trung bình của bột rong nho của nhiệt

độ khác nhau 99 Hình 3.59 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về khả năng tái hydrat hóa của bột rong nho của các mức độ hút chân không khác nhau 100 Hình 3.60 Biểu đồ thể hiện khả năng tái hydrat hóa trung bình của bột rong nho của mức độ hút chân không khác nhau 101 Hình 3.61 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về hoạt tính chống oxy hóa tổng của bột rong nho của các mức độ hút chân không khác nhau 102 Hình 3.62 Biểu đồ thể hiện hoạt tính chống oxy hóa tổng trung bình của bột rong nho của mức độ hút chân không khác nhau 102 Hình 3.63 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về hàm lượng vitamin C của bột rong nho của các mức độ hút chân không khác nhau 104 Hình 3.64 Biểu đồ thể hiện hàm lượng vitamin C trung bình của bột rong nho của mức

độ hút chân không khác nhau 104 Hình 3.65 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi về tổng điểm cảm quan của bột rong nho của các mức độ hút chân không khác nhau 106 Hình 3.66 Biểu đồ thể hiện tổng điểm cảm quan chung trung bình của bột rong nho của mức độ hút chân không khác nhau 106 Hình 3.67 Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất và bảo quản rong nho khô nguyên thể 108 Hình 3.68 Sơ đồ quy trình chế biến và bảo quản bột rong nho 111

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN Nghiên cứu bảo quản rong nho khô nguyên thể và bột rong nho

Giới thiệu về đề tài và mục tiêu nghiên cứu

Rong nho biển (Caulerpa lentillifera J Agard, 1837) được người Nhật Bản gọi là

“sâm” của biển hay còn được gọi là trứng cá Hồi xanh Trong thành phần của rong nho

có chứa nhiều loại khoáng chất cần thiết cho sức khỏa con người: Iốt (một khoáng chất rất quan trọng cho tuyến giáp), canxi, magie, kẽm, thiếc, selen, crom, antimon, bimut

và nhiều chất khoáng khác ít tìm thấy trong các loại thực phẩm trên cạn Mặt khác, rong nho còn chứa nhiều vitamin nhóm A, B, C, polyphenol, chlorophyll,… và đặc biệt là Caulerpin (dimethyl 6,13 -dihydrodibenzo phenazine - 5,12 - dicarboxylate, C24H18N2O4) - một chất có tác dụng kích thích vị giác làm ngon miệng và tăng cường tiêu hóa cũng như có khả năng chữa bệnh, giúp điều hòa huyết áp, kháng ung thư, chống đông tụ máu, kháng virus, chống oxy hóa, … Trước đây, rong nho được nuôi trồng chủ yếu ở Nhật Bản Tuy vậy sản lượng rong nho của Nhật Bản không đủ cho nhu cầu tiêu dùng trong nước Vì thế rong nho hiện đã được phát triển nuôi trồng ra các nước khác trong khu vực Đông Nam Á trong đó có Việt Nam Tại Việt Nam, rong nho được PGS TS Nguyễn Hữu Đại di nhập về trồng tại Khánh Hòa từ năm 2004 Hiện nay rong nho đã được nuôi trồng với quy mô công nghiệp ở một số địa phương như Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận và Phú Yên

Nhu cầu tiêu thụ rong nho trên thế giới và đặc biệt là ở Nhật Bản, Hàn Quốc, Philippin và một số nước khác ở Đông Nam Á ngày càng tăng trong những năm gần đây Tuy nhiên rong nho dạng tươi chỉ có thể lưu giữ, bảo quản trong một thời gian ngắn nên tính tiện dụng chưa cao Vì vậy, việc nghiên cứu sản xuất ra các sản phẩm mới từ rong nho như rong nho khô nguyên thể hay bột rong nho là cần thiết bởi các sản phẩm này sẽ giúp kéo dài thời gian sử dụng và đa dạng hóa sản phẩm từ rong nho

từ đó mở rộng đầu ra cho rong nho Chính vì vậy, được sự đồng ý của giáo viên hướng

dẫn và sự tài trợ của chủ nhiệm đề tài KC 07.08/11-15, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên

cứu bảo quản rong nho khô nguyên thể và bột rong nho” Mục tiêu của đề tài: tạo ra

sản phẩm rong nho khô nguyên thể, bột rong nho hoàn thiện với chất lượng tốt nhất hướng tới xuất khẩu sang Nhật Bản và tìm ra được các điều kiện bảo quản sản phẩm rong nho khô nguyên thể, bột rong nho nhằm kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm để tiến

tới thương mại hoá sản phẩm

Phương pháp nghiên cứu

Rong nho sử dụng nghiên cứu có một số đặc điểm sau: chiều dài thân đứng > 6cm, rong có màu xanh lục đặc trưng, thân rong thường có màu xanh hơi sẫm, rong nho sử dụng không bị dập nát, hạt rong không bị vỡ ra và có độ đồng đều về kích thước

Để tạo ra sản phẩm với chất lượng tốt, tiến hành nghiên cứu nồng độ dung dịch nước muối trong quá trình làm sạch; thời gian và nhiệt độ chần; thời gian tiệt trùng bằng đèn cực tím để hoàn thiện quy trình sản xuất rong nho khô nguyên thể và nghiên cứu nồng độ ngâm sorbitol, thời gian tiệt trùng bằng đèn cực tím để hoàn thiện quy trình sản xuất bột rong nho Sản phẩm thu được, được đánh giá chất lượng cảm quan, khả năng tái hydrat hóa, hàm lượng vitamin C và chỉ tiêu vi sinh vật

Sản phẩm rong nho khô nguyên thể và bột rong nho thu được có chất lượng tốt nhất

sẽ được đưa vào nghiên cứu bảo quản Tiến hành nghiên cứu đa yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm trong quá trình bảo quản: độ ẩm của sản phẩm rong nho khô nguyên thể trước khi bảo quản, vật liệu bao gói sản phẩm, mức độ hút chân không khi bao gói và nhiệt độ bảo quản Tất cả các thí nghiệm được theo dõi biến đổi trong vòng một năm Định kỳ hàng tháng lấy mẫu để đánh giá các chỉ tiêu: chất lượng cảm quan, khả năng tái hydrat hóa, hàm lượng vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa tổng

Dữ liệu thực nghiệm được phân tích trên phần mềm SPSS 16.0 với kiểm định LSD để kiểm tra sự khác biệt giữa các giá trị trung bình với mức ý nghĩa  = 0,05

Kết quả thu được:

1 Các thông số hoàn thiện cho quy trình sản xuất rong nho từ rong nho tươi thương phẩm: nồng độ dung dịch nước muối trong quá trình làm sạch là 3%, chần rong

ở nhiệt độ 850C trong 10 giây, thời gian tiệt trùng bằng đèn cực tím là 30 phút

2 Các thông số hoàn thiện cho quy trình sản xuất bột rong nho thương phẩm: nồng độ sorbitol sử dụng cho quá trình xử lý tiền sấy là 10% Thời gian tiệt trùng bằng đèn cực tím là 45 phút

3 Các điều kiện thích hợp để bảo quản rong nho khô nguyên thể: độ ẩm sản phẩm trước khi đưa vào bảo quản là 15,27% (tương ứng với thời gian sấy 2,5h), vật liệu bao gói là bao bì PA, mức độ hút chân không là 60%, nhiệt độ bảo quản là nhiệt

độ lạnh (6 ± 20C)

4 Các điều kiện thích hợp để bảo quản bột rong nho: vật liệu bao gói là bao bì

PA, mức độ hút chân không là 80%, nhiệt độ bảo quản là nhiệt độ lạnh (6 ± 20C)

Từ khóa: Sấy khô, xay nghiền, rong nho khô nguyên thể, bột rong nho, tia cực tím, sorbitol, PA, polyethylen, bao bì nhiều lớp, mức độ hút chân không, nhiệt độ, độ ẩm

Khánh Hòa, ngày … tháng … năm 2016

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Rong nho biển (Caulerpa lentillifera J Agard, 1837) được người Nhật Bản gọi là

“sâm” của biển hay còn được gọi là trứng cá Hồi xanh Trong thành phần của rong nho

có chứa nhiều loại khoáng chất cần thiết cho sức khỏa con người: Iốt (một khoáng chất rất quan trọng cho tuyến giáp), canxi, magie, kẽm, thiếc, selen, crom, antimon, bimut

và nhiều chất khoáng khác ít tìm thấy trong các loại thực phẩm trên cạn Mặt khác, rong nho còn chứa nhiều vitamin nhóm A, B, C, polyphenol, chlorophyll,… và đặc biệt là Caulerpin (dimethyl 6,13 -dihydrodibenzo phenazine - 5,12 - dicarboxylate, C24H18N2O4) - một chất có tác dụng kích thích vị giác làm ngon miệng và tăng cường tiêu hóa cũng như có khả năng chữa bệnh, giúp điều hòa huyết áp, kháng ung thư, chống đông tụ máu, kháng virus, chống oxy hóa, …

Trước đây, rong nho được nuôi trồng chủ yếu ở Nhật Bản Tuy vậy sản lượng rong nho của Nhật Bản không đủ cho nhu cầu tiêu dùng trong nước Vì thế rong nho hiện đã được phát triển nuôi trồng ra các nước khác trong khu vực Đông Nam Á trong đó có Việt Nam Tại Việt Nam, rong nho được PGS TS Nguyễn Hữu Đại di nhập về trồng tại Khánh Hòa từ năm 2004 Hiện nay rong nho đã được nuôi trồng với quy mô công nghiệp

ở một số địa phương như Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận và Phú Yên

Nhu cầu tiêu thụ rong nho trên thế giới và đặc biệt là ở Nhật Bản, Hàn Quốc, Philippin và một số nước khác ở Đông Nam Á ngày càng tăng trong những năm gần đây Tuy nhiên rong nho dạng tươi chỉ có thể lưu giữ, bảo quản trong một thời gian ngắn nên tính tiện dụng chưa cao Vì vậy, việc nghiên cứu sản xuất ra các sản phẩm mới từ rong nho như rong nho khô nguyên thể hay bột rong nho là cần thiết bởi các sản phẩm này sẽ giúp kéo dài thời gian sử dụng và đa dạng hóa sản phẩm từ rong nho

từ đó mở rộng đầu ra cho rong nho Chính vì vậy, được sự đồng ý của giáo viên hướng

dẫn và sự tài trợ của chủ nhiệm đề tài KC 07.08/11-15, tôi thực hiện đề tài: “Nghiên

cứu bảo quản rong nho khô nguyên thể và bột rong nho”

2 Mục tiêu của nghiên cứu

1) Tạo ra sản phẩm rong nho khô nguyên thể và bột rong nho hoàn thiện với chất lượng tốt nhất hướng tới xuất khẩu sang Nhật Bản

2) Tìm ra được các điều kiện bảo quản sản phẩm rong nho khô nguyên thể và bột rong nho nhằm kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm để tiến tới thương mại hoá sản phẩm

3 Nội dung nghiên cứu

1) Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất rong nho khô nguyên thể;

2) Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất bột rong nho;

3) Nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số yếu tố trong quá trình bảo quản rong nho khô nguyên thể và bột rong nho;

4) Đề xuất quy trình chế biến và bảo quản rong nho khô nguyên thể và bột rong nho hoàn thiện;

4 Ý nghĩa khoa học của đề tài

Các kết quả của đề tài là các số liệu khoa học mới về nghiên cứu bảo quản rong nho khô nguyên thể và bột rong nho Do vậy các số liệu này sẽ là tài liệu khoa học phục vụ cho việc nghiên cứu, giảng dạy về lĩnh vực chế biến rong biển

5 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Các kết qủa của đề tài là cơ sở cho việc phát triển thương mại hoá sản phẩm rong nho khô nguyên thể và bột rong nho, giúp mở rộng đầu ra cho nghề nuôi trồng rong nho

và tạo ra sản phẩm mới có giá trị dinh dưỡng cao góp phần tạo đầu ra ổn định cho nghề nuôi trồng rong nho và giúp xoá đói giảm nghèo Do vậy đề tài có ý nghĩa thực tiễn

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TỔNG QUAN VỀ RONG NHO

1.1.1 Phân loại và đặc điểm hình thái

Rong nho biển: tên tiếng Anh là Sea Grape và tên khoa học là Caulerpa lentillifera (J

Agard, 1837) Hệ thống phân loại của rong Nho được sắp xếp như sau (Yoshida, 1998):

Loài Caulerpa lentillifera

Hình 1.1 Hình ảnh về rong Nho biển (Nguyễn Hữu Đại và cộng sự, 2004)

Rong nho biển còn được gọi là trứng Cá Hồi Xanh (green caviar) hoặc nho biển

(sea grapes), thuộc họ Caulerpaceae, dùng làm rau rất bổ dưỡng Người Anh gọi nó là

trứng cá xanh (green caviar), người Nhật gọi nó là nho biển Rong nho có hình dáng giống trứng cá, có màu xanh và mọc thành chùm trong nước biển như chùm nho, là

một trong hai loài loài được sử dụng phổ biến nhất hiện nay của chi Caulerpa vì kết

cấu mềm và mộng nước của nó; có vị hơi mặn như nước biển, mùi vị có phần nào khác các loại tảo khác và được cho là mùi vị tươi mới

Thân đứng

Thân bò

Rễ giả Cầu Rong

Rong nho có đặc điểm là phần thân bò chia nhánh, có hình trụ tròn, đường kính

từ 1-2mm Trên thân bò mọc ra nhiều thân đứng, cao đến 10cm hay hơn Trên thân đứng mọc ra nhiều nhánh nhỏ, tận cùng là các khối hình cầu giống quả nho có đường kính 1,5-2mm, mọc dày kín xung quanh thân đứng, bên trong các khối cầu này chứa đầy chất dịch, dạng gel, đây là phần có giá trị sử dụng Rong nho hấp thu chất dinh dưỡng từ môi trường nước thường xuyên qua các “nhánh” và “các quả cầu” để phát triển Trên thân bò có nhiều sợi ”rễ giả” phân nhánh thành chùm như lông tơ, bám sâu vào đáy bùn, vào đá, cát hay nền đáy khác nơi môi trường chúng được nuôi trồng (Nguyễn Xuân Hòa và cộng sự, 2004; R Apiratikul, 2004)

Rong Nho mọc trên nền đáy là đất bùn cát, tại vùng biển có độ mặn cao Rong Nho chỉ phát triển ở nhiệt độ nóng, với nhiệt độ dưới 200C, rong Nho có thể ngừng phát triển Rong Nho có khả năng tăng trưởng rất nhanh, mỗi ngày dài thêm khoảng 2cm Trong môi trường nhiều chất hữu cơ, rong Nho càng phát triển mạnh Sau hai tháng nuôi trồng, rong Nho có thể thu hoạch Công đọan xử lý sau thu họach chủ yếu giữ cho rong Nho đạt được độ cứng Khi thu hoạch, rong Nho cần được rửa sạch nước biển, cắt bỏ phần nhánh và rễ sau đó đóng gói Để đạt được thành thương phẩm, rong Nho phải có chiều dài trên 5cm Rong tươi có thể lưu hành trên thị trường trong vòng 5 ngày đến 1 tuần Ngoài lợi ích tạo ra được nguồn thực phẩm bổ dưỡng, có giá trị cao, trồng rong Nho còn có thể làm sạch môi trường nuớc bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ Đặc biệt, sau khi được sử dụng làm tác nhân thay đổi môi trường, rong Nho vẫn còn có khả năng sử dụng bình thường, không độc hại đối với người sử dụng (Nguyễn Văn Tiến và cộng sự, 1998)

1.1.2 Phân bố và đặc điểm sinh lý

Rong Nho biển là loài rong lục phân bố rộng ở vùng biển ấm Thái Bình Dương như: Philippin, Java (Indonexia), Micronesia Trong những vùng biển này thường

là những vũng, vịnh kín sóng, nước trong, nền đáy bằng phẳng Rong Nho thường phân bố từ vùng triều thấp đến sâu 8m, tuy nhiên tại Bikini (Micronesia) do nước rất trong chúng phân bố sâu đến 40m (Nguyễn Xuân Hòa và cộng sự, 2005; 2006)

- Môi trường sống

Khi khảo sát môi trường của vịnh Yonaha (Nhật Bản), nơi rong Nho phát triển mạnh cho thấy rong mọc trên trầm tích cát hoặc cát bùn ở giữa và chung quanh vịnh,

phân bố đến vùng sâu khoảng 8m (R Apiratikul và cộng sự, 2004)

Phân tích tổng hàm lượng các hỗn hợp nitơ vô cơ (NH4, NO3, NO2,) và những chất dinh dưỡng vô cơ khác tại vịnh này cũng thấy cao hơn hai lần so với những vùng có bãi đá ngầm và san hô mà rong nho mọc hoặc ở các vùng khác Chính vì thế mà rong Nho phát triển tại vịnh Yonaha (Nhật Bản) mạnh hơn tại các vùng biển khác (Arasaki S., 1983) Như vậy hàm lượng các chất dinh dưỡng trong môi trường chính là yếu tố quan trọng đầu tiên cho việc phát triển của rong Nho Một số yếu tố môi trường khác thích nghi cho loài rong này khá hẹp như: nếu độ mặn của nước thay đổi từ 30 - 35‰, nhiệt

độ nước biển hạ thấp hơn 200C chúng sẽ tăng trưởng chậm hoặc ngừng tăng trưởng (R Apiratikul et al, 2004)

- Mùa vụ

Từ tháng 6 tới tháng 10 chính là mùa vụ tăng trưởng của rong Nho biển Rong nho tăng trưởng nhanh từ tháng 3 đến tháng 10 hàng năm cùng với sự tăng lên của nhiệt độ nước Qua tháng 11 khi nhiệt độ nước bắt đầu giảm dần thì tốc độ tăng trưởng của rong Nho cũng chậm dần và dừng lại Tuy nhiên tại vịnh Yonaha chúng có thể sống qua suốt mùa đông và phân bố dọc theo eo biển (độ sâu 2 - 8m), do ở đây nhiệt độ nước ấm lên vào mùa đông vì có những dòng nước ấm từ ngoài vịnh đưa vào nhờ chế độ thủy triều (Nguyễn Xuân Hòa và cộng sự, 2005; Nguyễn Hữu Đại và cộng sự, 2006)

- Sinh sản

Rong Nho biển sinh sản bằng cả hai hình thức là sinh sản hữu tính và sinh sản sinh dưỡng, nhưng chủ yếu bằng hình thức sinh sản sinh dưỡng (R Apiratikul et al, 2004; Nguyễn Hữu Đại và cộng sự, 2004)

- Sinh sản sinh dưỡng

Tất cả các bộ phận dinh dưỡng của rong đều có thể phát triển thành cây rong mới Trong hình thức sinh sản sinh dưỡng của rong Nho thì phần thân bò sẽ mọc dài ra, phân nhánh và mọc ra các thân đứng Từ thân đứng mọc ra các nhánh nhỏ hình cầu

có đường kính khoảng 2 mm, màu xanh lục Trong công nghệ nuôi trồng người ta

có thể cất giữ số lượng lớn những quả cầu nhỏ này để làm giống vì những nhánh nhỏ hình cầu này cũng có thể tái sinh lại toàn bộ thành một cây rong mới Cách sinh sản sinh dưỡng từ những quả cầu nhỏ của rong Nho được tiến hành bằng các thao tác

dễ dàng, ít tốn kém và nhất là có hiệu quả cao nên đã được áp dụng rất rộng rãi Sau khi được trồng bằng hình thức sinh sản sinh dưỡng từ các nhánh rong Nho đã bị cắt khúc, rong sẽ phát triển và có thể đạt tốc độ tăng trưởng chiều dài khoảng 2 cm/ngày trong điều kiện thuận lợi (R Apiratikul et al, 2004; Nguyễn Hữu Đại và cộng sự, 2006; Nguyễn Xuân Hòa và cộng sự, 2006)

- Sinh sản hữu tính

Từ mùa xuân đến mùa hè hàng năm là thời tiết ấm áp, khi đó sự sinh sản hữu tính của rong Nho xảy ra Các tế bào sinh dưỡng ở vùng vỏ của các nhánh nhỏ hình cầu tích lũy đầy chất dinh dưỡng, chúng biến thành các tế bào sinh sản đực và cái hay còn gọi là các giao tử đực và cái, có hai roi (bi - flagellate) có thể bơi lội được Các giao tử này được phóng thích vào môi trường nước Chúng kết hợp với nhau để tạo thành hợp tử Hợp tử của rong sẽ bám trên sỏi, đá, mảnh vụn san hô hoặc trầm tích và nảy mầm phát triển thành cây rong mới (R Apiratikul et al, 2004; Nguyễn Hữu Đại và cộng

sự, 2006; Nguyễn Xuân Hòa và cộng sự, 2006)

1.1.3 Thành phần dinh dưỡng của rong nho

Theo nghiên cứu của Đại học Kasetsart - Thái Lan cho thấy C lentillifera có hàm lượng protein và chất xơ thấp hơn rong Ulva reticulata, song hàm lượng lipit và

carbohydrat lại cao hơn (Bảng 1.1)

Bảng 1.1.Thành phần hóa học cơ bản của C lentillifera và U reticulata

Theo nghiên cứu của Ủy ban dinh dưỡng - Thái Lan (Nutrition Division) năm

2003 cho thấy rong nho rất giầu chất dinh dưỡng và bổ dưỡng đối với người có độ tuổi

từ 19-50 (bảng 1.2, 1.3 và 1.4) Trong rong nho C lentillifera có chứa một lượng

khoáng đáng kể đặc biệt là iodine Ngoài iodine, rong nho còn giàu photpho, magie,

canxi, đồng là các chất cần thiết cho cơ thể Trong rong nho người ta còn tìm thấy 15 loại acid amin, trong đó có 8 acid amin cần thiết mà cơ thể con người không tự tổng hợp được (Apiratikul et al, 2008; Ito K và K Hori ,1989)

Bảng 1.2 Hàm lượng khoáng của rong nho và so sánh với DRI

Chất khoáng Đơn vị tính Hàm lượng DRI

(đối với nam)

DRI (đối với nữ)

P

mg/100g mẫu khô

Bảng 1.3 Hàm lượng vitamin của rong nho so sánh với DRI của nam và nữ

Vitamin Hàm lượng (mg/100g) DRI (đối với nam) DRI (đối với nữ)

Bảng 1.4 Hàm lượng amino acid (g/100g mẫu khô)

Theo nghiên cứu của Patricia Matanjun, Suhaila Mohamed, Noordin M

Mustapha và Kharidah Muhammad (2009) cho thấy rong nho C lentillifera (Chlorophyta) thu hoạch ở biển Malaysia có hàm lượng protein, cacbohydrat, lipit, Na,

Mg, Cu đều cao hơn so với Eucheumar cottonii (Rhodophyta) và Sargassum

polycystum (Phaeophyta) Cả 3 loại rong nho C lentillifera, Eucheumar cottonii và S polycystum đều có chứa 16 axit amin Asp, Glu, Ser, Gly, His, Arg, Thr, Ala, Pro, Tyr,

Val, Met, Ile, Leu, Phe, Lys và hầu hết các axit amin trong rong nho đều cao hơn so

với Eucheumar cottonii và Sargassum polycystum (Patricia Matanjun và cộng sự, 2009)

Theo Nguyễn Văn Tặng (Khoa Công nghệ thực phẩm - Trường Đại học Nha

Trang), JinnPyng Ueng và GuoJane Tsai (2011) rong nho C lentillifera thu hoạch từ

ao nuôi ở Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Quốc gia Penghu, Đài Loan có độ

ẩm rất cao (94.28 ± 0.24%), hai thành phần phong phú nhất trong rong nho là carbohydrat và tro với hàm lượng tương ứng là 3.67 ± 0.07% và 1.27 ± 0.02% Nếu tính theo chất khô, hàm lượng carbohydrat của rong nho ở Đài Loan (64.78 ± 0.11%) cao hơn ở Thái Lan và Malaysia (Hàm lượng tương ứng ở 59.27% và 38.66 ± 0.96%)

Trái lại, hàm lượng protein thô của rong nho ở Đài Loan (9.28 ± 0.03%) tương đương

ở Malaysia (10.41 ± 0.26%) nhưng lại thấp hơn ở Thái Lan (12.49 ± 0.3%) Hàm lượng tro của rong nho ở Đài Loan là 22.13 ± 0.27%, tương đương ở Thái Lan (24.21

± 1.7%) nhưng thấp hơn ở Malaysia (37.15 ± 0.64%) Hàm lượng protein thô của rong

nho cao hơn một số loại rong nâu như Himanthalia elongate (7.49%) và Laminaria

ochroleuca (7.49%) nhưng thấp hơn nhiều của rong đỏ như Hypnea japonica và H charoides (18-19%) và Porphyra sp (24.11%) Hàm lượng lipid trong rong nho thấp

(0.78 ± 0.02%) và hàm lượng chất xơ cao nên nó cung cấp rất ít năng lương khi ăn và hiệu quả cao trong phòng ngừa các bệnh mãn tính Hàm lượng phenolic tổng số trong rong nho tương đương 1.30 ± 0.02mg Gallic acid/g chất khô (với phương pháp sấy nhiệt) và 2.04 ± 0.03mg Gallic acid /g chất khô (với phương pháp sấy lạnh) Khả năng quét gốc hydroperoxyt của hợp chất chống oxi hóa khá là mạnh và hoạt tính chống oxi hóa của rong nho ảnh hưởng nhiều bởi hợp chất phenolic (Nguyễn Hữu Đại, 1999)

Từ những năm 60 ở Philippin, rong nho đã được nuôi trồng Hiện nay, tại đảo Mactan, tỉnh Cebu có khoảng 400 ha nuôi rong nho Phương pháp nuôi trồng chủ yếu

là nuôi đáy, phương pháp này cho kết quả tốt Tuy nhiên, nuôi trồng thương phẩm rong nho chỉ được tiến hành cách đây 20 năm và các sản phẩm rong nho được tiêu dùng trong nước và xuất khẩu Năm 1982, khoảng 810 tấn rong tươi ở Philippin được xuất khẩu sang Nhật Bản và Đan Mạch (Nguyễn Xuân Hòa, 2004)

1.1.4 Tình hình nghiên cứu rong nho ở Việt Nam và trên thế giới

1.1.4.1 Tình hình nghiên cứu rong nho ở Việt Nam

* Về mặt nghiên cứu nuôi trồng rong nho

Từ năm 2004, PGS TS Nguyễn Hữu Đại - Phòng Thực vật biển - Viện Hải

dương học Nha Trang đã tiến hành di nhập giống rong nho (C lentillifera J Agardh,

1873) từ Nhật Bản về trồng tại Nha Trang và tiến hành nghiên cứu các đặc điểm sinh học của rong nho biển làm cơ sở cho việc phát triển nuôi trồng rong nho tại Việt Nam Kết quả bước đầu cho thấy rong nho phát triển tốt nhất trên đáy bùn pha cát, tốc độ tăng trưởng đạt 2,59%/ngày Rong nho sinh trưởng và phát triển nhanh khi cấy trồng

từ nguồn giống là những thân đứng và những đoạn tản gồm cả thân đứng và thân bò Năm 2005, Nguyễn Hữu Đại tiếp tục nghiên cứu “Thử nghiệm nuôi trồng rong

nho biển (C lentillifera J Agardh, 1873) ở điều kiện tự nhiên” Kết quả nghiên cứu

cho thấy, khi nuôi treo bằng túi và nuôi đáy trong ao đìa thì tốc độ tăng trưởng và tỷ lệ phần thân đứng so với toàn tản là cao nhất

Từ năm 2006, Nguyễn Hữu Đại và cộng sự tiếp tục thực hiện đề tài nghiên cứu

khoa học cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam “Trồng rong nho biển (C

lentillifera J Agardh, 1873) dùng làm thực phẩm” Kết quả ban đầu cho thấy rong sinh

sản chủ yếu bằng hình thức sinh sản sinh dưỡng, phát triển mạnh trên nền đáy mềm, tơi xốp là bùn pha cát, thích nghi với độ mặn cao, tốc độ sinh trưởng và năng suất của rong đạt giá trị cao khi nuôi ở độ mặn 33‰, nhu cầu ánh sáng không cao, tốc độ sinh trưởng và năng suất đạt cao nhất khi nuôi ở cường độ ánh sáng 80 mmol/s.m2 Cường

độ quang hợp tăng dần từ nhiệt độ 220C đến 300C Cường độ quang hợp đạt giá trị cao nhất ở nhiệt độ khoảng 300C

Năm 2006, các nhà khoa học - Viện Hải dương học Nha Trang cũng tìm thấy rong nho tại đảo Phú Quý - Phan Thiết.Tuy nhiên, kích thước của rong nho Việt Nam rất nhỏ chỉ bằng 1/3 1/4 so với loài rong có nguồn gốc ở Nhật Bản

Năm 2007, Nguyên Xuân Trường, Nguyễn Hữu Đại, Vũ Ngọc Bội, Nguyễn Thị

Mỹ Trang đã tiến hành “Nghiên cứu một số đặc tính sinh học của rong Nho biển

(Caulerpa lentillifera J Agardh) trong điều kiện phòng thí nghiệm”

Năm 2008, Nguyễn Hữu Đại đã tiến hành nghiên cứu các đặc điểm sinh thái của rong nho và khảo sát các đặc điểm tăng trưởng, phát triển và năng suất của rong nho trong quá trình trồng quy mô lớn: 2000m2 ao nuôi ven biển hơn và 2000m2 vùng ven biển Các thông số môi trường nuôi, giống, mật độ rong nuôi ban đầu cũng như phương pháp trồng, chăm sóc, thu hoạch và bảo quản rong sau thu hoạch cũng được tiến hành để có thể đưa ra quy trình nuôi hợp lý Các kết quả thu được cũng không khác nhiều so với quy mô thí nghiệm trong bể kính Trên cơ sở của các kết quả nghiên cứu nuôi trồng ở trên, rong nho hiện đã được phát triển nuôi trồng tại Khánh Hòa,

Ninh Thuận, Phan Thiết và Phú Yên

* Về mặt nghiên cứu bảo quản và chế biến rong nho

+ Công nghệ chế biến và bảo quản rong nho hiện tại

Khảo sát thực tế ở một số cơ sở kinh doanh rong nho tại tỉnh Khánh Hòa, Ninh Thuận và Bình Thuận, chúng tôi có thể tóm tắt mô tả quy trình công nghệ chế biến và bảo quản một số loại sản phẩm rong nho (hình 1.2)

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình chế biến rong nho tại Việt Nam

Sau thu hoạch, rong nho được xử lý, cắt tỉa phần thân đứng và loại bỏ phần thân

bò Sau đó được rửa bằng nước biển và loại bỏ những phần giập, héo, tạp chất bám trên

bề mặt Nguyên liệu sau thu hoạch được tuyển chọn phân loại theo yêu cầu khách hàng

+ Chế biến và bảo quản sản phẩm rong nho:

- Sản phẩm rong nho tươi: đối với sản phẩm rong nho tươi, sau khi xử lý làm sạch, rong nguyên liệu được ly tâm tách nước sơ bộ Quá trình này có thể làm giảm khoảng 15 - 20% trọng lượng khối rong trước khi bao gói Công đoạn bao gói người ta

sử dụng hộp nhựa PE trong suốt để lấy ánh sáng mặt trời nhằm giữ độ tươi lâu Với công nghệ này thời gian bảo quản rong chỉ trong khoảng từ 7 - 8 ngày Phương pháp đánh giá chất lượng rong bằng kinh nghiệm thực tế của cơ sở sản xuất (dựa vào màu sắc, độ săn chắc, hạt đều trên thân, kích cỡ… để đánh giá)

Rong nho nguyên liệu tươi

Xử lý

Tách nước tiền bảo

quản Bao gói

- Sản phẩm rong nho khô: rong sau khi xử lý làm sạch được tách nước Nhờ quá trình tách nước cơ học nên công đoạn sấy (xử lý nhiệt) chỉ là công đoạn làm khô đến

độ ẩm bảo quản Tỷ lệ thu hồi sản phẩm tương ứng 1 kg nguyên liệu rong nho tươi có thể chế biến được 25 - 30gam sản phẩm khô Sản phẩm khô sau khi sấy được bao gói cách ẩm, thời gian bảo quản từ 3 - 4 tháng Tuy vậy chưa có số liệu công bố về chất lượng rong khô

Như vậy, bước đầu các cơ sở kinh doanh rong nho đã xây dựng được quy trình

kỹ thuật sử dụng những thiết bị tự tạo để tạo ra được 2 loại sản phẩm dạng tươi và dạng khô phục vụ cho tiêu dùng nội địa

Đối với bảo quản sản phẩm rong nho tươi thời gian bảo quản chỉ đạt được từ 7 -

8 ngày, mặc dù đã sử dụng công nghệ bao gói kín và bảo quản ở môi trường có điều chỉnh ánh sáng bằng kinh nghiệm Tuy vậy, còn thiếu những nghiên cứu về đặc tính sinh lý, sinh hóa, vi sinh của rong nho - đó là những yếu tố gây nên sự hư hỏng, ảnh hưởng đến chất lượng và làm giảm thời gian bảo quản sản phẩm

Đối với công nghệ chế biến sản phẩm rong nho khô do rong nho có cấu trúc xốp

dễ tách nước tự do, nhờ đặc tính này mà hiện tại các doanh nghiệp chế biến đã sử dụng phương pháp cơ học bằng ly tâm để tách nước sau đó dùng nhiệt sấy khô Tuy vậy phương pháp này có hạn chế là chất lượng sản phẩm rong nho khô không thể kiểm soát được và cấu trúc rong bị biến dạng sau khi làm khô khó có khả năng tái hydrat hóa - đây là một chỉ tiêu quan trọng của sản phẩm rong khô mà chúng tôisẽ nghiên cứu sau này Mặt khác, quá trình sấy nhiệt được thực hiện bằng lò sấy thông dụng nên chất lượng rong khô không đều và thời gian bảo quản rong ngắn

Đến thời điểm này chưa có công trình nghiên cứu nào đã công bố kết quả về công nghệ và thiết bị phục vụ cho chế biến và bảo quản rong nho Tuy vậy ở Việt Nam cũng có một số nghiên cứu bước đầu về chế biến bảo quản rong nho Các nghiên cứu này chủ yếu của cán bộ nghiên cứu của khoa Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang và một số nghiên cứu của Nguyễn Hữu Đại Các nghiên cứu này bước đầu

đã có những đóng góp nhất định cho công tác nghiên cứu về công nghệ chế biến và bảo quản rong nho tới đây Chẳng hạn, năm 2007, sinh viên Lê Thị Hạnh (khoa Công nghệ Chế biến nay là khoa Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang) dưới

sự hướng dẫn của TS Vũ Ngọc Bội đã nghiên cứu chế biến rong nho thành sản phẩm rong nho cán mỏng làm màng bao gói cho món ăn Shushi của Nhật Bản và nhận thấy

rong nho xử lý nhiệt và phối trộn với một số polysaccharid khác có thể tạo màng rất tốt.Năm 2010, sinh viên Ngô Thị Khánh Ngọc dưới sự hướng dẫn của TS Vũ Ngọc Bội

đã nghiên cứu chế biến bột rong nho và sử dụng bột rong nho để sản xuất bánh tráng rong nho Kết quả nghiên cứu cho thấy rong nho sau khi xử lý bằng nhiệt và phụ gia chống mất mầu rong, sấy khô ở nhiệt độ 400C, thời gian sấy là 8h với vận tốc gió 2m/s và xay mịn thành bột Bột rong phối trộn với tinh bột có thể sản xuất bánh tráng rong với mầu sắc hơi xanh, độ nở tốt

Tóm lại, ở Việt Nam, Nguyễn Hữu Đại là người đầu tiên nghiên cứu di nhập rong nho từ Nhật Bản về nuôi trồng tại Nha Trang Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Hữu Đại và các cộng sự đã giải quyết được về căn bản kỹ thuật trồng rong nho biển và

mở ra một nghề mới - nuôi trồng và khai thác rong nho biển ở các địa phương vùng ven biển và hải đảo nước ta Nhờ các nghiên cứu tại phòng thí nghiệm mà Nguyễn Hữu Đại đã có thể phát triển giống rong nho ra thực tế và hiện rong nho được nuôi trồng ở một số địa phương của Việt Nam như Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận và Phú Yên Mặt khác qua tìm hiểu chúng tôi nhận thấy hiện nay đầu tư nuôi trồng rong nói chung và rong nho nói riêng theo phương thức đơn lẻ và tự phát đã đẩy sản lượng rong nho tăng nhanh chóng Hiện có một số công ty chuyên sản xuất kinh doanh rong nho biển tại Việt Nam: tại Khánh Hòa có Công ty TNHH Đại Phát B Plus, Công ty TNHH Trí Tín, Công ty TNHH Đại Dương, Công ty OkiVina Việt Nam, ; Tại Bình Thuận có các công ty như Công ty Minh Sơn, Công ty Du lịch Vườn Đá, Công ty TNHH Hải Nam… Trong đó Công ty TNHH Đại Phát B Plus vẫn là công ty hàng đầu

về chất lượng rong nho

1.1.4.2 Tình hình nghiên cứu rong nho trên thế giới

Năm 1978 tại Nhật Bản, nuôi trồng rong nho được tiến hành bằng 2 hình thức nuôi : nuôi treo bằng lưới hay nuôi lồng (Multistage cylindrical cages) và nuôi đáy (trồng trong bể xi măng) tại Okinawa (Shokita 1991) Tác giả nhận thấy rằng: tốc độ tăng trưởng của rong khác nhau nếu nuôi trồng rong khác nhau Khi trồng rong bằng cột vào lưới thì tốc độ tăng trưởng của rong là 1.95%/ngày, trồng rong trong bể xi măng thì tốc độ tăng trưởng của rong nho là 2.76%/ngày, nhưng khi trồng rong bằng hình thức nuôi lồng thì tốc độ tăng trưởng đạt 3.12%/ngày Mặc khác, tỷ lệ phân tản đứng (phần

có giá trị cao)/toàn tản cũng khác nhau Nuôi treo (cột vào lưới) tỷ lệ này là 60%, còn nuôi đáy và nuôi lồng các tỷ lệ này lần lượt là 65%, 70% (McDermid, K.J et al, 2005)

Trên cơ sở thí nghiệm của Shokita 1991, rong nho đã được trồng đại trà thành thương phẩm tại Okinawa từ năm 1986, đây là nơi có điều kiện thích nghi bằng hình thức nuôi treo Ngoài ra, để đạt năng suất cao nhất thì bè rong và lưới phải được làm vệ sinh định kỳ Rong nho sẽ bị ảnh hưởng xấu bởi nồng độ thấp hơn 25ppt, vì vậy nên hạ thấp bè nuôi và các túi treo để tránh sự giảm độ mặn, đặc biệt sau mỗi cơn mưa lớn xảy ra.

Từ những năm 1960 ở Philippin, loài rong Nho đã được nuôi trồng trên diện rộng Hiện nay tại đảo Mactan, tỉnh Cebu có khoảng 400 ha nuôi rong Nho Phương pháp nuôi trồng phổ biến ở Philippin là nuôi đáy, phương pháp này đã cho kết quả rất tốt Tuy nhiên nuôi trồng thương phẩm rong Nho chỉ được tiến hành cách đây khoảng 20 năm Năm

1982, khoảng 810 tấn rong tươi tại Philippin đã được xuất sang Nhật Bản và Đan Mạch (Millar, A.J.K & Prud'homme van Reine, W.F.,2005; Hodgson, L.M et al, 2004)

Theo Gavino C Trono, rong nho sau sơ chế có thể được bảo quản bằng cách cho vào trong sọt tre có lót lá chuối hoặc các loại rong biển khác như Sargassum, sau khi cho rong vào đầy sọt, trải lớp lá chuối hoặc Sargassum lên trên và cuối cùng phủ một lớp bao nhựa và bảo quản chúng trong bóng mát Rong nho có thể giữ được trạng thái tươi trong 4-5 ngày (Gavino C.Trono, Jr ,1988)

Chamberiain và Pickering 1996, đã tiến hành phân tích điểm kiểm soát tới hạn các mối nguy-loại nghiên cứu xử lý sau thu hoạch nho biển thủ công và xuất khẩu thủy sản ở Fiji Bảo quản bằng cách giữ rong nho trong nước biển trong hai ngày để chữa lành những vết thương gây ra bởi thu hoạch Đã cố gắng để vận chuyển nho biển trong hộp nhựa PE bằng đường hàng không Trong quá trình vận chuyển, gần 50% rong bị

hư hỏng sau 9.5 giờ bay đến Nhật Bản Chuyến bay 15 giờ từ Osaka đến Nagoya, 100% nho biển vận chuyển hư hỏng Ngoài chất lượng và vấn đề bảo quản thì chi phí vận chuyển khó có thể thực hiện nên nghiên cứu này chưa thành công

Theo Trono 1988, bảo quản C lentillifera đã thành công khi bảo quản trong nước muối cho lô hàng từ Philippines sang Nhật Bản và Đan Mạch, đã kéo dài thời gian bảo quản 3-4 tháng

Một phương pháp bảo quản thường áp dụng ở Nhật nữa là cho rong vào trong chai nước biển và giữ lạnh ở nhiệt độ 5-100C, rong sẽ giữ được tươi trong khoảng 3 tháng Ở đây phương pháp bảo quản rong tươi này chỉ phù hợp áp dụng ở trong nước,

nhưng sẽ khó khăn trong quá trình vận chuyển, phức tạp, chi phí cao, nên phương pháp bảo quản này cũng chưa thực sự tối ưu

Và hiện nay, các nhà khoa học ở Nhật Bản và Philipin đã tiến hành một số nghiên cứu về bảo quản rong nho trong các túi PE nhưng thời gian bảo quản chỉ mới kéo dài trong khoảng 7-10 ngày Như vậy, nghiên cứu này cũng chưa thực sự hiệu quả

1.2 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY

1.2.1 Lý thuyết về quá trình sấy

Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu Bản chất của quá trình sấy là quá trình khuếch tán ẩm do chênh lệch ẩm ở trên bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do chênh lệch áp suất riêng phần giữa bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh (Hoàng Văn Chước, 1999)

1.2.2 Đặc điểm của quá trình sấy

Nếu chế độ sấy tương đối dịu, tức là nhiệt độ và tốc độ chuyển động của không khí không quá lớn, đồng thời vật liệu có độ ẩm tương đối cao, thì quá trình sấy sẽ xảy

ra theo 3 giai đoạn là giai đoạn làm nóng vật liệu, giai đoạn tốc độ sấy không đổi và giai đoạn sấy tốc độ giảm dần (Trần Đình Phú, 2009)

 Giai đoạn làm nóng vật liệu

Giai đoạn này bắt đầu từ khi đưa vật liệu vào buồng sấy tiếp xúc với không khí nóng cho tới khi nhiệt độ vật liệu đạt đến bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt Trong giai đoạn này, toàn bộ vật liệu được gia nhiệt Ẩm lỏng trong vật liệu cũng được gia nhiệt cho đến khi đạt được nhiệt độ sôi ứng với phân áp suất hơi nước trong môi trường không khí trong buồng sấy Do được làm nóng nên độ ẩm của vật liệu có giảm chút ít do bay hơi ẩm còn nhiệt độ của vật liệu thì tăng dần từ nhiệt độ ban đầu cho đến khi bằng nhiệt độ kế ướt Tuy nhiên, sự tăng nhiệt độ trong quá trình xảy ra không đồng đều ở phần ngoài và phần trong vật liệu Vùng trong vật liệu đạt tới nhiệt độ kế ướt chậm hơn Đối với những vật liệu dễ sấy thì giai đoạn làm nóng xảy ra rất nhanh (Trần Đình Phú, 2009)

 Giai đoạn tốc độ sấy không đổi

Kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật liệu bằng nhiệt kế ướt Tiếp tục cung cấp nhiệt, ẩm trong vật liệu sẽ hóa hơi còn nhiệt độ của vật giữ không đổi nên nhiệt

lượng cung cấp chỉ để làm hóa hơi nước Ẩm sẽ hóa hơi ở lớp vật liệu sát bề mặt vật liệu, ẩm lỏng ở bên trong vật liệu sẽ truyền ra ngoài bề mặt vật liệu để hóa hơi Do nhiệt độ không khí nóng không đổi nên chênh lệch nhiệt độ giữa vật liệu và môi trường cũng không đổi Do vậy tốc độ bay hơi ẩm của vật liệu cũng không đổi Điều này sẽ làm cho tốc độ giảm của độ chứa ẩm của vật liệu theo thời gian không đổi, có nghĩa là tốc độ sấy không đổi

Trong giai đoạn sấy tốc độ không đổi biến thiên của độ chứa ẩm theo thời gian là tuyến tính Ẩm được thoát ra trong giai đoạn này là ẩm tự do Khi độ ẩm của vật liệu đạt đến trị số giới hạn thì giai đoạn sấy tốc độ không đổi chấm dứt Đồng thời cũng là chấm dứt giai đoạn thoát ẩm tự do chuyển sang giai đoạn sấy tốc độ giảm (Trần Đình Phú, 2009)

 Giai đoạn sấy tốc độ giảm dần

Khi kết thúc giai đoạn sấy tốc độ không đổi ẩm tự do đã bay hơi hết, còn lại trong vật liệu là ẩm liên kết Năng lượng để bay hơi ẩm liên kết lớn hơn so với ẩm tự

do và càng tăng lên khi độ ẩm của vật liệu càng nhỏ (ẩm liên kết càng chặt) Do vậy tốc độ bay hơi trong giai đoạn này nhỏ hơn giai đoạn sấy tốc độ không đổi và càng giảm theo thời gian sấy Quá trình sấy càng tiếp diễn, độ ẩm của vật liệu càng giảm và tốc độ sấy cũng giảm cho đến khi độ ẩm của vật liệu cân bằng với độ ẩm của môi trường không khí xung quanh thì quá trình thoát ẩm của vật liệu sấy dừng lại nghĩa là tốc độ sấy bằng không (Trần Đình Phú, 2009)

1.2.3 Sự khuếch tán nước trong nguyên liệu

Trong công nghiệp thực phẩm, người ta sấy nguyên liệu, bán thành phẩm và sản phẩm đã chế biến sẵn để giảm trọng lượng, tăng hàm lượng chất khô, ngăn ngừa hoặc làm chậm quá trình lý hóa, sinh hóa và các quá trình khác có thể làm giảm giá trị dinh dưỡng của thực phẩm

Trong quá trình sấy xảy ra quá trình trao đổi nhiệt và quá trình trao đổi ẩm cụ thể

là quá trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật liệu sấy và quá trình truyền ẩm từ vật sấy vào môi trường Các quá trình trên xảy ra đồng thời trên vật liệu sấy và chúng có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau (Hoàng Văn Chước, 1999)

 Quá trình khuếch tán ngoại

Khuếch tán ngoại là sự dịch chuyển của hơi nước từ bề mặt nguyên liệu vào không khí ẩm mà động lực của nó là sự chênh lệch áp suất của hơi nước trên bề mặt nguyên liệu với áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm, sự chênh lệch đó

là ∆P = E - e Lượng nước bay hơi tỷ lệ thuận với ∆P, bề mặt bay hơi và thời gian làm khô Tốc độ bay hơi được biểu diễn như sau:

dN = B(E - e).F.dt

Trong đó: N là lượng nước bay hơi (kg)

F là diện tích bề mặt bay hơi

t là thời gian bay hơi

B là hệ số bay hơi

E là áp suất bay hơi trên bề mặt nguyên liệu (mmHg)

e là áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm (mmHg)

Như vậy để tăng lượng ẩm bay hơi trong quá trình làm khô, ta có thể thay đổi một số thông số như sau:

- Tăng diện tích bề mặt bay hơi bằng cách làm giá đỡ nguyên liệu ở dạng lưới để

ẩm có thể bay hơi cả phía trên và phía dưới

- Tăng E (áp suất hơi nước trên bề mặt nguyên liệu) bằng cách tăng nhiệt độ của nguyên liệu hoặc tăng nhiệt độ của tác nhân sấy Phương pháp này chỉ áp dụng cho những nguyên liệu chịu được nhiệt độ cao, phần lớn các nguyên liệu thủy sản khi sấy ở nhiệt độ cao chất lượng sẽ bị giảm đi nhiều

- Giảm e (áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm) bằng cách làm lạnh không khí xuống dưới nhiệt độ đọng sương để tách một lượng hơi nước trước khi vào thiết bị gia nhiệt để sấy Khi sấy ở nhiệt độ cao thì áp suất của hơi nước trên bề mặt nguyên liệu bé nhưng áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm cũng

bé nên hạn chế được sự giảm động lực của quá trình sấy Nếu so với phương pháp sấy bằng không khí nóng ở cùng một nhiệt độ thì sấy lạnh sẽ có ∆P = E - e lớn hơn nên thời gian sấy và chất lượng sản phẩm sẽ tốt hơn (Hoàng Văn Chước, 1999)

 Quá trình khuếch tán nội

Khuếch tán nội là quá trình chuyển dịch của hàm ẩm trong nguyên liệu ra bề mặt ngoài của nguyên liệu Động lực của quá trình khuếch tán nội là sự chênh lệch về độ

ẩm giữa các lớp bên trong và bên ngoài nguyên liệu Nếu sự chênh lệch về độ ẩm càng lớn tức là gradient độ ẩm lớn sẽ làm cho tốc độ khuếch tán nội càng nhanh

Tốc độ khuếch tán nội được biểu diễn như sau:

𝒅𝑾

𝒅𝒕 = −𝑲 𝑭.

𝒅𝒄𝒅𝒙

Trong đó: W là lượng nước khuếch tán (kg)

t là thời gian khuếch tán (h)

 Mối quan hệ giữa khuếch tán nội và khuếch tán ngoại

Khuếch tán nội và khuếch tán ngoại có mối quan hệ mật thiết với nhau, tức khi khuếch tán ngoại được tiến hành thì khuếch tán nội mới có thể tiếp tục và như thế độ

ẩm nguyên liệu mới được giảm dần Nếu cường độ khuếch tán nội nhanh hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi nước trong nguyên liệu sẽ nhanh hơn, tuy nhiên điều này ít xảy ra Nếu cường độ khuếch tán nội bé hơn khuếch tán ngoại thì bề mặt của nguyên liệu dễ bị tạo màng khô làm ảnh hưởng xấu đến quá trình dịch chuyển ẩm Trong quá trình sấy, nếu cường độ khuếch tán ngoại lớn hơn cường độ khuếch tán nội thì càng phải tiến hành sấy gián đoạn tức là đình chỉ hoặc hạn chế quá trình khuếch tán ngoại hay gọi là quá trình ủ ẩm Trong quá trình sấy, ở giai đoạn đầu khi hàm lượng nước trong nguyên liệu nhiều làm cho sự dịch chuyển ẩm lớn nên cường độ khuếch tán nội thường phù hợp với cường độ khuếch tán ngoại và lượng ẩm thoát ra được nhiều,

vì vậy ở giai đoạn này có thể tăng vận tốc chuyển động của không khí để tăng khả

năng dịch chuyển ẩm Nhưng vào giai đoạn cuối của quá trình sấy, khi hàm lượng nước trong nguyên liệu còn ít trong khi đó cường độ bay hơi ở mặt ngoài nhanh mà cường độ khuếch tán nội bé nên bề mặt dễ tạo màng cứng làm ảnh hưởng xấu đến quá trình khuếch tán nội Chính vì vậy, ở giai đoạn sấy giảm tốc nên hạn chế cường độ khuếch tán ngoại bằng cách giảm vận tốc chuyển động của không khí (Hoàng Văn Chước, 1999)

1.2.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình sấy

 Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí

Trong các điều kiện khác nhau không đổi như độ ẩm không khí, tốc độ gió,… việc nâng cao nhiệt độ sẽ làm tăng tốc độ làm khô do lượng nước trong nguyên liệu giảm xuống càng nhiều Nhưng tăng nhiệt độ cũng ở giới hạn cho phép vì nhiệt độ làm khô cao

sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, bề mặt ngoài dễ bị tạo màng cứng làm cản trở đến sự dịch chuyển ẩm từ trong ra ngoài, dễ làm cho nguyên liệu bị chín, mất sắc tố Nhưng với nhiệt độ làm khô quá thấp, dưới giới hạn cho phép thì quá trình làm khô sẽ chậm lại dẫn đến sự thối rữa, hủy hoại nguyên liệu, tạo mùi khó chịu Nhiệt độ sấy thích hợp được xác định phụ thuộc vào nguyên liệu béo hay gầy, kết cấu tổ chức của nguyên liệu

Đối với nguyên liệu béo người ta làm khô ở nhiệt độ thấp hơn nguyên liệu gầy Khi sấy ở nhiệt độ khác nhau thì nguyên liệu có những biến đổi khác nhau Ví dụ: Nhiệt độ sản phẩm trong quá trình sấy trên 600C thì protein bị biến tính, nếu trên 900C thì fructose bắt đầu caramen hóa phản ứng tạo melanoidin tạo polymer cao phân tử có chứa nitơ và không chứa nitơ, màu và mùi thơm xảy ra mạnh mẽ Nếu nhiệt độ cao hơn nữa thì nguyên liệu có thể bị cháy làm mất giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan của sản phẩm

Trong quá trình làm khô tiến triển, khi sự cân bằng của khuếch tán nội và khuếch tán ngoại bị phá vỡ, tốc độ khuếch tán ngoại lớn nhưng tốc độ khuếch tán nội chậm sẽ dẫn đến hiện tượng tạo vỏ cứng ảnh hưởng đến quá trình làm khô (Hoàng Văn Chước, 1999)

 Ảnh hưởng của tốc độ chuyển động của không khí

Tốc độ chuyển động của không khí ảnh hưởng lớn đến quá trình làm khô, nếu vận tốc chuyển động của không khí quá lớn sẽ làm cho hệ số bay hơi lớn nên sẽ làm tăng cường độ khuếch tán ngoại dẫn đến sản phẩm sấy dễ bị tạo màng cứng ở lớp

ngoài Nhưng nếu tốc độ chuyển động của không khí quá bé thì tốc độ làm khô sẽ bị chậm lại và sản phẩm dễ bị mốc, bị thối rữa tạo thành lớp dịch nhầy có màu và mùi khó chịu Tốc độ chuyển động của không khí chỉ ảnh hưởng đến giai đoạn sấy đẳng tốc nhưng sang giai đoạn sấy giảm tốc thì không đáng kể

Hướng gió cũng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình làm khô, khi hướng gió song song với bề mặt nguyên liệu thì tốc độ làm khô rất nhanh Nếu hướng gió thổi tới nguyên liệu với gốc 450C thì tốc đô làm khô tương đối chậm, còn thổi thẳng vuông gốc với nguyên liệu thì tốc độ làm khô rất chậm (Hoàng Văn Chước, 1999)

 Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí

Độ ẩm tương đối của không khí là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến quá trình làm khô Độ ẩm tương đối của không khí càng lớn thì quá trình làm khô sẽ chậm lại Theo một

số nghiên cứu cho thấy nếu độ ẩm tương đối của không khí lớn hơn 65% thì quá trình làm khô chậm rõ rệt và trên 80% thì quá trình làm khô dừng lại và bắt đầu xảy ra hiện tượng nguyên liệu hút ẩm trở lại Độ ẩm của không khí quá nhỏ cũng không tăng được tốc độ sấy vì tốc độ làm khô phụ thuộc nhiều vào sự khuếch tán nội của nước trong nguyên liệu

Ở Việt Nam, độ ẩm của không khí khá cao, thường trên 80% nếu làm khô tự nhiên thì thời gian sấy sẽ bị kéo dài làm giảm chất lượng của sản phẩm Để giảm độ

ẩm tương đối của không khí có thể tiến hành bằng hai cách:

- Tăng nhiệt độ của không khí (tác nhân sấy) Tuy nhiên khi tăng nhiệt độ thì dễ làm ảnh hưởng xấu tới chất lượng sản phẩm

- Làm lạnh để tách bớt nước chứa trong không khí ẩm sau đó lại tăng nhiệt độ của không khí lên phù hợp để đưa vào thiết bị sấy, đây chính là cơ sở của phương trình sấy lạnh để có thể giảm chất lượng của sản phẩm trong quá trình làm khô (Hoàng Văn Chước, 1999)

 Ảnh hường của diện tích bề mặt của nguyên liệu

Với hai mẫu nguyên liệu có cùng khối lượng và độ ẩm, mẫu nào có diện tích bề mặt lớn hơn thì thời gian sấy sẽ ngắn hơn Đó là do khoảng cách mà các phân tử nước

ở bên trong nguyên liệu cần khuếch tán đến bề mặt biên sẽ ngắn hơn Ngoài ra, do diện tích bề mặt lớn nên số phân tử nước tại bề mặt có thể bốc hơi trong một khoảng thời gian xác định sẽ gia tăng (Hoàng Văn Chước, 1999)

 Ảnh hưởng của cấu trúc của nguyên liệu

Các nguyên liệu trong ngành công nghiệp thực phẩm có cấu tạo từ những đơn vị

là tế bào thực vật hoặc động vật Khi đó, phần ẩm nằm bên ngoài tế bào sẽ rất dễ tách trong quá trình sấy Ngược lại, phần ẩm nằm bên trong tế bào rất khó tách Khi cấu trúc tế bào bị phá hủy, việc tách nước nội bào sẽ trở nên dễ dàng hơn Tuy nhiên sự phá hủy cấu trúc thành tế bào thực vật hoặc động vật trong các nguyên liệu thực phẩm

có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm sau khi sấy (Hoàng Văn Chước, 1999)

 Ảnh hưởng của thành phần hóa học của nguyên liệu

Thành phần định tính và định lượng của các hợp chất hóa học có trong mẫu nguyên liệu ban đầu sẽ ảnh hưởng đến tốc độ và thời gian sấy, đặc biệt là trong trường hợp sấy nguyên liệu có độ ẩm thấp Một số cấu tử như đường, tinh bột, protein, muối,… có khả năng tương tác với các phân tử nước ở bên trong nguyên liệu Chúng

sẽ làm giảm tốc độ khuếch tán của các phân tử nước từ tâm nguyên liệu ra đến vùng bề mặt, do đó làm cho quá trình sấy diễn ra chậm hơn (Hoàng Văn Chước, 1999)

1.3 CÁC YẾU TỐ CƠ BẢN ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI CỦA RONG KHÔ TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN

1.3.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố rất quan trọng có tính chất quyết định thời hạn bảo quản nguyên liệu, sản phẩm thực phẩm đặc biệt là thực phẩm tươi Là yếu tố xúc tiến của quá trình hóa học, sinh học và sự phát triển của vi sinh vật Tốc độ của quá trình này sẽ tăng lên nhiều lần khi có nhiệt độ thích hợp Trong khoảng từ 30 – 350C là khoảng các vi sinh vật, nấm men, nấm mốc, làm các enzyme hoạt động mãnh liệt nhất, các hoạt động sinh lý, sinh hóa cũng rất mãnh liệt làm cho nhiều loại thực phẩm nhanh chóng bị hư hỏng và thối rửa Nhiệt độ càng thấp thì vi khuẩn càng phát triển chậm Do đó làm lạnh là một biện pháp rất có hiệu quả để bảo quản thực phẩm Càng giữ lâu càng phải làm lạnh sâu Tùy theo mức độ và khối lượng thực phẩm cần bảo quản và thời gian bảo quản mà người ta dùng các phương tiện khác nhau như tủ lạnh thường, tủ lạnh sâu…

1.3.2 Độ ẩm

Độ ẩm môi trường thấp làm giảm sự phát triển của các vi sinh vật gây thối rửa nhưng làm tăng sự bay hơi nước của sản phẩm làm ảnh hưởng rất lớn đến cấu trúc của

sản phẩm sinh ra hiện tượng co nguyên sinh dẫn đến rối loạn sự trao đổi chất và mất khả năng đề kháng với những tác động bên ngoài

Trong thực phẩm có nhiều chất không bền, độ ẩm cao dễ bị oxy hóa khi tiếp xúc với không khí, ví dụ như: các acid béo chưa no, các chất thơm, các sắc tố, các vitamin Thực phẩm càng ẩm ướt càng dễ nhiễm vi khuẩn vì ẩm ướt là môi trường tốt cho vi khuẩn phát triển, làm cho tốc độ hư hỏng diễn ra nhanh hơn

1.3.3 Mức độ hút chân không

Oxy từ môi trường không khí là nguyên nhân chính gây phản ứng oxy hóa trong thực phẩm Các phản ứng oxy hóa sẽ làm cho sản phẩm bị biến màu, đồng thời các vitamin C, A, E bị oxy hóa tác dụng biến đổi các thành phần chất thơm Mặt khác sự biến đổi của oxy làm cho vi sinh vật hiếu khí có điều kiện phát triển hơn Chính vì vậy, bao gói hút chân không là một biện pháp hiệu quả để khắc phục hiện tượng thực phẩm tiếp xúc nhiều với oxy không khí, bị oxy hóa dẫn đến biến chất,

hư hỏng Tỉ lệ hút chân không cần đảm bảo hài hòa hai đặc điểm: ngăn oxy không khí, đảm bảo tính thẩm mĩ và chất lượng cho sản phẩm

 Ảnh hưởng của việc bao gói chân không đến chất lượng thực phẩm

- Sự cách li thực phẩm với môi trường

- Ngăn cản sự tấn công của vi sinh vật bên ngoài

- Hạn chế thành phần khí, hơi nước và các tác nhân gây hại khác (ánh sáng, động vật và côn trùng) bên ngoài: giảm sự hút ẩm trở lại của các sản phẩm có độ ẩm thấp, hạn chế phản ứng oxy hóa chất béo,

- Sự loại bỏ thành phần khí quyển trong bao bì: ý nghĩa của việc hút chân không thể hiện ở việc loại O2 ra khỏi bao bì

- Sự có mặt của O2 kích thích sự có mặt của vi khuẩn hiếu khí phát triển và

có thể ức chế sự phát triển của vi khuẩn yếm khí, cho dù có sự biến động khá lớn trong việc nhạy cảm của các vi khuẩn yếm khí với O2 Sự phát triển của nấm mốc cũng chịu ảnh hưởng của O2, vì nấm mốc là vi khuẩn hiếu khí bắt buộc

1.3.4 Vật liệu bao gói

Bao bì là phương tiện thực hiện chức năng bảo quản sản phẩm như: ngăn ánh sáng, chống ẩm, ngăn mùi, không khí cản nhiệt, Ngoài ra trong quá trình bảo quản thực phẩm bao bì còn có chức năng quan trọng như vận chuyển, tính tiện lợi cho người tiêu dùng và thực hiện chức năng quảng cáo, trách nhiệm trên sản phẩm Hiện nay, ở nước

ta bao bì plastic được sử dụng với rất nhiều vai trò bảo quản các loại thực phẩm từ thực phẩm tươi sống đến thực phẩm chế biến sẵn Sỡ dĩ bao bì plastic được ứng dụng ngày càng phổ biến vì chúng có những đặc điểm và tính chất tiện lợi nhất định (Đống Thị Anh Đào, 2005)

Đặc tính của bao bì thực phẩm thể hiện qua ba chức năng quan trọng sau đây:

- Đảm bảo số lượng và chất lượng thực phẩm

- Thông tin, giới thiệu sản phẩm, thu hút người tiêu dùng

- Thuận tiện trong phân phối, lưu kho, quản lí và tiêu dùng (Đống Thị Anh Đào, 2005)

* Polyamide (PA)

PA thường được gọi là nilon, được trùng ngưng từ hai cấu tử là diaxit và diamin Tùy thao loại axit và amin sử dụng mà ta có các loại PA khác nhau : PA6, PA66, PA6

10, PA11 Đặc tính chung và áp dụng :

 PA có đặc tính dai và chịu được dầu mở

 Có khả năng chống thấm khí rất tốt nên có thể sử dụng bao gói sản phẩm hút chân không và thay đổi khí quyển

 Ổn định trong một dãi nhiệt độ rộng (-700C ÷ 2200C) do đó có thể dùng để bao gói các sản phẩm để luộc

 Có khả năng in ấn tốt

 Trong suốt và có bề mặt bóng cao

 PA còn sử dụng trong sản xuất bao bì nhiều lớp Tuy nhiên PA có giá thành tương đối cao (Đống Thị Anh Đào, 2005)

* Polyetylen (PE)

Công thức cấu tạo: (-CH2-CH2)n PE là loại chất dẻo thu được bằng cách nung nóng khí etylen dưới áp lực cao và có xúc tác là kim loại Tùy theo nhiệt độ và áp suất nung mà người ta phân ra các loại PE sau:

 PE mật độ thấp (Low density polyetylen: LDPE): 0,92g/cm3