Nghiên cứu quy trình tách chiết Alginate từ bã rong Mơ. (Khóa luận tốt nghiệp)

Nghiên cứu quy trình tách chiết Alginate từ bã rong Mơ. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình tách chiết Alginate từ bã rong Mơ. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình tách chiết Alginate từ bã rong Mơ. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình tách chiết Alginate từ bã rong Mơ. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình tách chiết Alginate từ bã rong Mơ. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình tách chiết Alginate từ bã rong Mơ. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình tách chiết Alginate từ bã rong Mơ. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình tách chiết Alginate từ bã rong Mơ. (Khóa luận tốt nghiệp)Nghiên cứu quy trình tách chiết Alginate từ bã rong Mơ. (Khóa luận tốt nghiệp)

I H C THÁI NGUYÊN I H C NÔNG LÂM VÂN ANH NGHIÊN C U QUY TRÌNH TÁCH CHI T ALGINATE T KHÓA LU N T T NGHI H o IH C : Chính quy Chun ngành : Cơng ngh sau thu ho ch Khoa : CNSH - CNTP Khóa h c : 2011 - 2015 I H C THÁI NGUYÊN I H C NÔNG LÂM VÂN ANH NGHIÊN C U QUY TRÌNH TÁCH CHI T ALGINATE T KHĨA LU N T T NGHI H o Chuyên ngành Khoa L p Khóa h c ng d n IH C : Chính quy : Cơng ngh sau thu ho ch : CNSH - CNTP : K43 - CNSTH : 2011 - 2015 : Th.S Tr n Th Lý Th.S Nguy c Ti n i L I CA ng, s li u k t qu nghiên c u khóa lu n trung th c ng, m i s cho vi c th c hi n khóa lu c trích d n khóa lu c ghi rõ ngu n g c Thái Nguyên, ngày tháng Sinh viên VÂN ANH ii L IC Khóa lu n t t nghi c th c hi n t i Vi Công ngh sau thu ho is n nông nghi p ng d n c a Th.S Nguy c Ti n - Vi n n nông nghi p Công ngh sau thu ho ch Th.S Tr n Th Lý- Khoa Công sinh h c Công ngh th c ph m c lu cs ng h i h c Nông Lâm Thái Nguyên c g ng c a b n ng d n c a th b n xung quanh c bày t lòng bi B mơn Nghiên c u ph ph c t i ThS Nguy ng nông nghi p - Vi nghi p Công nghê sau thu ho trình th c hi n nông ng d n, ch b o cho n Th Lý - Khoa Công ngh th c ph m - ih ng d ti n nghiên c u, ki n th ng viên, h tr ng góp ý sâu s c su t q trình tơi tài ng th cc ng nông nghi p - Vi ho ng tài Tôi xin chân thành c th c hi c Ti n - ng d n, t B môn Nghiên c u ph ph m n nông nghi p Công ngh sau thu u ki tài Cu i xin g i t trình h c t p nghiên c u nh ng l i c t Thái Nguyên, ngày 30 tháng Sinh viên VÂN ANH iii DANH M C CÁC B NG B ng 2.1 Thành ph n hóa h c c a m t s B i Vi t Nam [6] ng nguyên t khoáng m t s Hòn Ch ng - Nha Trang [6] B ng 2.3: Di t mùa v n m t s t nh c a Vi t Nam [6] B ng 4.1: Thành ph n hóa h c c B ng 4.2 ng c a n 32 n hi u qu n u chi t Alginate 32 B ng 4.3 ng c a n B ng 4.4 ng c a nhi n hi u qu n u chi t Alginate 35 B ng 4.5 ng c a th n hi u qu n u chi t Alginate 36 B ng 4.6 ng c a t l CaCl2 B ng 4.7 ng c B n hi u qu n u chi t Alginate 33 n thu nh n t a l c Alginate 37 nh màu Alginate 38 m c a ch ph m 39 iv DANH M C CÁC HÌNH Hình 2.1: Hình nh v Hình 2.2: Công th c c u t o c nc monomer Hính 2.3: Cơng th c phân t c a axit alginic .9 Hình 2.4: Quá trình t o gel Alginate v i canxi 11 quy trình tách chi t Alginate b hóa 16 quy trình tách chi t Alginate t 40 v M CL C PH N TV .1 1.1 M u 1.1.1 M .2 1.1.2 Yêu c u .2 PH N T NG QUAN .3 2.1 Gi i thi u chung v .3 2.1.1 Ngu n g c, s phân b ro m th c v t h c c 2.1.3 Thành ph n c 2.1.4 Giá tr c 2.1.5 Tình hình khai thác tiêu th c ta 2.2 Gi i thi u v Alginate m, c u t o, tính ch t c a Alginate 2.2.2 Tính ch t c a Alginate 2.3 ng d ng c a Alginate 12 2.3.1 ng d ng công ngh th c ph m .12 2.3.2 ng d ng công ngh d t 13 2.3.3 ng d ng công ngh in 13 2.3.4 ng d ng y h c .13 2.4 Gi i thi u trình tách chi t 13 khoa h c c a trình tách chi t 13 pháp tách chi t 14 2.4.3 Quy trình tách chi t Alginate b 2.5 Tình hình nghiên c u s n xu t Alg PH N NG N .16 c th gi i 20 U 23 ng nghiên c u 23 ng nghiên c u .23 vi 3.1.2 V t li u nghiên c u 23 3.1.3 m th i gian nghiên c u 23 3.2 N i dung nghiên c u 24 c 24 nh ch tiêu hóa lý .24 3.3 B trí thí nghi m 26 nh thông s nh y u t 3.3.3 ng n trình n u chi t Alginate 26 n trình thu nh n Alginate 30 nh bao bì bao gói ch ph m 31 PH N K T QU VÀ TH O LU N 32 nh thành phân hóa h c c a rong nh thông s 4.2.1 4.2.2 bã rong n n u chi t Alginate t ng c a n 32 32 n hi u qu n u chi t Alginate .32 ng c a t l nguyên li u/dung môi li n hi u qu n u chi t Alginate 33 4.2.3 ng c a nhi 4.2.4 ng c a th nh y u t 4.3.1 n u chi n hi u qu n u chi t Alginate 35 n hi u qu n u chi t Alginate 36 n trình thu nh n Alginate 37 ng c a t l CaCl n kh n l c t a Alginate .37 4.3.2 n ng c nh màu Alginate 38 nh v t li u bao gói ch ph m .39 t Alginate t 40 Ph n K T LU N VÀ KI N NGH 42 5.1 K t lu n 42 5.2 Ki n ngh 42 TÀI LI U THAM KH O 43 PH N TV Vi t Nam có h th c v ng v t vô phong phú H sinh v t bi n góp ph n t o nên s phong phú giàu có y V i l i th b bi u ki n khí h u thu n l i nên r t thích h p cho khai thác th y h i s n Ngoài nh ng s n ph ng v bi n ph m có ngu n g c th c v t t t có giá tr i s n ph m bi n có giá tr dinh ng giá tr kinh t cao Sargassum) m t nh ng loài rong bi n chi bi n mi n Trung nói chung khu v c B thành ph n loài s vùng ven i Vân nói riêng b i s ng v ng t nhiên cao nh t V m t ngu n nguyên li u quan tr ng cho công nghi p s n xu t Alginate S ng v c o nên cho Alginate nh ng tính ch c ng d ng nhi nh ng polysaccaride có nhi u c thù, làm c xem m t ng d ng nh t Các n kh ng d ng truy n th ng c a c, t o gel, t nh t tính ch t n nh c a Các ng d ng nghiên c u g y Alginate có nhi u ng d ng công ngh sinh: làm ch t n n c nh cho t bào s n xu t hóa ch t trong th c ph m, s n xu t kháng th dòng, s n xu t gi ng nhân t o hàng lo t b Trên th gi i, nhi u cơng trình nghiên c u s n xu t Alginate ch ph m c công b cho th nghi ng công i s ng Hi n Vi t nhi u cơng trình nghiên c u tách chi t Alginate ng d ng c a vào cơng nghi p Tuy nhiên vi c nghiên c u thu nh n Alginate t ph ph th t v y s n xu t Alginate t bã trích ly fucoxanthin r t Vì t c n thi t, nh s d ng c a rong n d ng ngu n ph ph m Chính nh ng ý mà ti n hành nghiên c Nghiên c u quy trình tách chi t Alginate t u 1.1 M 1.1.1 M Nghiên c u quy trình tách chi t Alginate t 1.1.2 Yêu c u - c thành ph n hóa h c c a rong - nh thông s - nh y u t - nh bao bì bao gói ch ph m Alginate - Xây d n trình n u chi t Alginate n trình thu nh n Alginate c quy trình tách chi t Alginate t bã rong 37 chi t ng c h c Alginate ng ch t tan nguyên li u v n r t nhi u H n u chi t 0,243 mg/ml Sau 2,5h n u chi ng Alginate chi t 2h, v ng Alginate ng Alginate c c 0,290 mg/ml, sau 3h c cao nh t 0,292 so v i n u 2,5h Nguyên nhân là: Khi th i gian n u chi t kéo dài, giúp dung môi th m th u vào t ng t bào c a nguyên li u qua mao qu n, t kh i t bào rong, u ki n thu n l ch tán mu i Alginate n u chi t Vì v y, d ch n u chi nh th ng ng Alginate cao Tuy nhiên, hàm ng alginic bã rong a i ion có m c gi i h n nh u gi m d n v nh Vì v ng n m t th khu ch tán ch t x y ch m alginic s khơng thu ng Alginate c n n u chi t n a mà vi c kéo dài th i gian n u chi t s t n nhi ng ng giá thành s n ph m th i gian th c hi n quy trình Vì v y, chúng tơi l a ch n th i gian n u chi t Alginate bã rong nh y u t 4.3.1 n trình thu nh n Alginate ng c a t l CaCl2 B ng 4.6 2,5h th i gian n u chi t n kh ng c a t l CaCl2 T l CaCl2/Alginate n l c t a Alginate n thu nh n t a l c Alginate K tt a Th i gian l c (phút) 1,6/1 T t d ng s i 30 1,8/1 T t, d ng s i 10 2,0/1 T a h t, d ng s i 2,2/1 T a h t, d ng búi qu n l i 38 K t qu b ng cho th y t l T l CaCl2/Alginate 1,6/1 th i gian l c kéo dài 30 phút, t l CaCl2/Alginate ng n g n xu ng ch phút n 2,2/1 th i gian l c rút t l nh Alginate i d ng keo, l c chúng t o m t l p m ng b m t c a gi y l c làm c n tr t l ng CaCl2 làm k t t a Alginate d t o l p keo m ng b m t gi y l t l CaCl2/Alginate dung d nh t l n, c n tr trình l ng keo s gi m d n t c t a h t Ti p t c phút so v i t l gian l l l lên 2,2/1 th i gian l c ch gi m ng Alginate ng CaCl2 n ck tt ag ng k t t u Nên th i m nhi u Vì v y tơi s d ng t l CaCl2/Alginate 2,0/1 keo Alginate không t 4.3.2 nh có nhi u s c t chung s c t c màu Alginate n di p l c, s c t nhìn r t b n trình n u chi t thành ph n tính ch t c a s c t bi i ph c t p n màu s c c a s n ph m ng s c t tan d ch chi t r t nhanh chi ng Alginate n s n ph l c nhanh, ng CaCl2 thêm vào ng c Khi n u chi t t l t giai Alginate h p thu màu l n, d n ng có màu t i Qua q trình t y màu b ng dung d ch NaOCl 1% cho th y ng l nh t qua b ng: B ng 4.7 Dd NaOCl ng c a NaOCl 1% (Cps) màu màu Alginate 0,5 9,296 8,494 7,627 7,627 7,25 33,68 42,66 52,99 54,27 62,45 1% (ml) nh t nh 39 K t qu b ng cho th y ph ng ch t t tr ng c a s n nh t s gi m xu ng NaOCl 1% c a s n ph m tr nên tr pt ct ng 1ml màu s c ng NaOCl 1% s n ph sáng c a tr ng c a s n ph gi m xu c s n ph t ch d ng cho th c ph m, ch nguyên li u nh t ng v nh t có th s ng NaOCl 1% kho ng 2-3ml/10g n ph m có màu vàng nh n tr ng ngà nh v t li u bao gói ch ph m Sau Alginate canxi c t o thành ti n hành axit hóa b ng H2SO4 10%, trung hòa b ng Na2CO3 t o ch ph m Alginate natri Alginate natri 8,0 c s y chân không nhi 450C, ch ph m bao gói b ng v t li u khác B STT m c a ch ph m V t li u bao gói m (%) Nilon 8,06 Túi thi c 8,0 L nh a 8,03 L th y tinh 8,0 Qua th i gian bao gói tháng m c a ch ph nilon chai nh a có d u hi l th m c a ch ph m v n không tha i nguyên nhân kh hai lo i bao bì làm cho s n ph m không b Xét v giá tr kinh t c cao, ch ng túi thi c khí t t c a m m c a hai bao bì tơi l a ch n bao bì thi c cho bao gói s n ph m có nh b c bao gói b ng túi c va ch chuy n, bao bì khơng b lão hóa theo th i gian t tr y tinh: c, nh thu n l i cho trình v n 40 t Alginate t T k t qu nghiên c u chi t Alginate t Nguyên li u bã rong (w = 12,5%) X lý hóa ch t Formoldehyde 1%, H2SO4 0,4 N N u chi t Dung môi Na2CO3 3%, T l NL/DM = 1/20; nhi 350C; th i gian 2,5h L c Bã K tt a b ng CaCl2 T l CaCl2/Alginate 2,0/1 T y tr ng b ng NaOCl 1% 2-3ml Axit hóa b ng H2SO4 Trung hòa b ng Na2CO3 S y chân không nhi 450C Alginate Natri quy trình tách chi t Alginate t 41 Thuy t minh quy trình + Nguyên li u: Bã sau r a s + X lý hóa ch t: - u vào dung d ch formol 1% theo t l 1/10 (m/v), khu y tr -L cb c u, ngâm 24 gi i kim lo i, lo i b dung d ch, l y bã rong, r - Ti p t c x lý b ng H2SO4 0,2N c lo i b formol 4h - L c b ng v i thô, lo i b dung dich, l y bã rong r n pH = + N u chi t: dung môi Na2CO3 3%, theo t l nguyên li u/dung môi 1/20 nhi 350C; 2,5 gi +K tt a vào dung d ch theo t l CaCl2 ng th i khu y nh -H nh c l c qua gi y l c, r a t a b c c t + T y tr ng t a b ng dung d ch NaOCl 1% 2- a t a 03 l n b c c t + Axit hóa: b ng H2SO4 10% t o gel alginic + Trung hòa: c Alginate natri c n ti n hành trung hòa axit alginic Na2CO3 tinh t vào t t ng th i khu toàn Th b ng cách ki m tra l i pH = 7còn s i b t n a tr + S y chân không u keo 450C om ph n ng hoàn c hay dung d ch Alginate không 42 Ph n K T LU N VÀ KI N NGH 5.1 K t lu n Qua nh ng k t qu nghiên c c ti n hành làm thí nghi m t i vi n n Nông nghi p Công ngh sau thu ho - c thành ph n hóa h - c thông s t s k t lu n sau: n trình n u chi t + Dung môi n u chi t: Na2CO3 +N dung môi: 3% + T l nguyên li u/dung môi: 1/20 + Nhi n u chi t: 350C + Th i gian n u chi t: 2,5h - cy ut n trình thu nh n t a + T l CaCl2/Alginate 2,0/1 u ki n t y tr ng b ng NaOCl 1% t 2-3 ml/10g nguyên li u - c bao bì bao gói s n ph m 5.2 Ki n ngh Trong khuôn kh c tài t t nghi hoàn thi Ti p t c nghiên c ts u ki n n u chi c k t qu nghiên c u ngh sau: hoàn thi n công ngh n u chi t Alginate t Nghiên c u quy trình n u chi t thu Alginate tinh ch phòng thí nghi m, có th s d ng vào công ngh th c ph m quy mô 43 TÀI LI U THAM KH O Tài li u ti ng vi t Báo cáo tóm t t nh ng k t qu nghiên c u chi t rút s d ng Alginate t rong N sargassum , H i ngh Alginate Alginate natri t i y ban Khoa H c c, Hà N i, 1981 n tr ng nghiên c u gi i pháp b o v ngu n Bùi Minh Lý (2009), l i rong (Sargassum) t i Khánh Hòa Rong tài c p t nh Khánh Hòa Vi t Nam c Khuy n nông c a Nông nghi p Vi t Nam ngày 05/03/2010 T rong s n xu t Alginate t Vi t Nam ng d ng c a m t s c s n xu t, Lu n án ti n s Nghiên c u nhân t n Tr ng C nh n ch t n n u chi t , T p chí th y s n, s 5,1997,5-7.24 i (1997), Rong Nguy n H Vi t Nam Ngu n l i s d ng, Nhà xu t b n Nơng nghi p, TP H Chí Minh c, Bi Nguy ng axit alginic ch ng Alginate c a n Hòn Ch ng- NhaTrang, n t p nghiên c u bi n, Vi n Nghiên c u bi n, t p 7, Nha Trang 1991, 208-216 Nguy n Th Luy Ch bi n rong Minh Ph n Anh Tu n (2004), , Nhà xu t b n Nông nghi p, Hà N i Titlyanov E A., Titlyanova T V., Ph nuôi tr ng rong Vi t Nam Ngu n l i s d ng p chí Khoa h c Cơng ngh bi n, T12, S 1, trang 87-98 10 Tr (1992), Góp ph n nghiên c u ch Alginate t rong Quân y, Hà N i ng rong M chi t Hòn Ch ng Nha Trang, Lu n án Phó ti c vi n 44 Tài li c Dietary 11 effects of sodium Alginate in human, Food addivitives andContamina , Vol.8, No.3,1991, 237-248 12 Anon, Sea vegestables, Sea food Leader, March/April, 1990, 283- 297 13 Peng Y., Xie E., Zheng K., Fredimoses M., Yang X., Zhou X., Wang Y., Yang B., Nutritional and chemical composition and antiviral activity of cultivated seaweed Sargassum naozhouense Tseng et Lu , Mar Drugs, 11, 20-32 14 The solvent effectivenees on extraction process of seaweed pigment , Markara, Teknologi, Vol 15, no.1:5-8 15 Baranov V.S., Locev V.N., Guernet N.A., Kuchumova R.P, Kuchumova A.M., 1967, Method to obtain sodium alginate, USSR patent 707,561 16 http://www.fao.org/docrep/006/y4765e/y4765e08.htm PH L C Ph l th xây d ng chu n Ph l c 2: M t s hình nh trình n u chi t X lý b ng axit H2SO4 0,2N K t t a b ng CaCl2 Trung hòa b ng Na2CO3 Bã rong sau n u chi t Ph l c 3: K t qu s lý s li u b ng ph n m m IRRISTAT ng c dung môi t i hi u qu n u chi t Alginate ng c a t l nguyên li u trên/dung môi Alginate n hi u qu n u chi t ng c a nhi n kh hi u qu n u chi t Alginate ng c a th n hi u qu n u chi t Alginate GI Y XÁC NH N XÁC NH N C A GIÁO VIÊN NG D N XÁC NH N C A GIÁO VIÊN CH M PH N BI N ( Ký, ghi rõ h tên) ( Ký, ghi rõ h tên) ... t c a axit alginic .9 Hình 2.4: Quá trình t o gel Alginate v i canxi 11 quy trình tách chi t Alginate b hóa 16 quy trình tách chi t Alginate t 40 v M CL C PH N TV ... .13 2.4 Gi i thi u trình tách chi t 13 khoa h c c a trình tách chi t 13 pháp tách chi t 14 2.4.3 Quy trình tách chi t Alginate b 2.5 Tình hình nghiên c u s n xu t Alg... u t - nh bao bì bao gói ch ph m Alginate - Xây d n trình n u chi t Alginate n trình thu nh n Alginate c quy trình tách chi t Alginate t bã rong PH N T NG QUAN 2.1 Gi i thi u chung v 2.1.1 Ngu