Nghiên cứu sấy khô rong nho (caulerpa lentillifera j agardh) bằng phương pháp sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại

Sự thay đổi chất lượng cảm quan của sản phẩm rong nho khô theo thời gian bảo quản ở điều kiện nhiệt độ lạnh và nhiệt độ thường .... Ma trận quy hoạch thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

-

HOÀNG THÁI HÀ

NGHIÊN CỨU SẤY KHÔ RONG NHO

(Caulerpa lentillifera J AGARDH) BẰNG

PHƯƠNG PHÁP SẤY LẠNH KẾT HỢP BỨC XẠ

HỒNG NGOẠI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ

KHÁNH HÒA- 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

-

HOÀNG THÁI HÀ

NGHIÊN CỨU SẤY KHÔ RONG NHO

(Caulerpa lentillifera J AGARDH) BẰNG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu được thực hiện từ kinh phí của Đề

tài Cấp Nhà nước KC07.08/11-15: “Nghiên cứu công nghệ và thiết bị bảo quản, chế biến rong nho (Caulerpa lentillifera) quy mô công nghiệp” do ThS Nguyễn Thị Mỹ

Trang chủ trì và đã được chủ nhiệm đề tài cho phép sử dụng trong Luận án Các số liệu, kết quả nêu trong Luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất

kỳ một công trình nghiên cứu nào trước đó

Khánh Hòa, năm 2018

Tác giả luận án

Hoàng Thái Hà

LỜI CÁM ƠN

Để hoàn thành Luận án này, trước hết, tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Lãnh đạo Khoa Sau đại học và Ban Chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm lòng biết ơn và niềm tự hào được học tập tại Trường trong những năm qua

Lòng biết ơn sâu sắc nhất xin được gửi tới TS Đỗ Văn Ninh - Phó Hiệu trưởng Trường Đại học Thái Bình Dương và PGS.TS Vũ Ngọc Bội - Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm -Trường Đại học Nha Trang đã hết lòng hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện Luận án này

Xin chân thành cám ơn ThS Nguyễn Thị Mỹ Trang - Chủ nhiệm đề tài Cấp Nhà

nước KC07.08/11-15: “Nghiên cứu công nghệ và thiết bị bảo quản, chế biến rong nho (Caulerpa lentillifera) quy mô công nghiệp” đã tạo điều kiện về kinh phí để Luận

án hoàn thành có chất lượng

Đặc biệt, xin chân thành cám ơn TS Lê Thanh Bình - nguyên Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Công thương Tp.HCM, TS Bùi Mạnh Tuân - Hiệu trưởng trường Cao đẳng Công thương Tp.HCM đã cho phép và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi được đi học và trong quá trình học tập, nghiên cứu vừa qua

Xin chân thành cám ơn PGS TS Trang Sĩ Trung - Hiệu trưởng - Trường Đại học Nha Trang, PGS TS Nguyễn Anh Tuấn - Bộ môn Công nghệ Chế biến - Khoa Công nghệ Thực phẩm, PGS TS Ngô Đăng Nghĩa - Giám đốc - Viện Công nghệ Sinh học

và Môi Trường, PGS TS Nguyễn Hữu Đại - Giám đốc Công ty TNHH Đại phát B Plus - Nha Trang và các thầy cô phản biện đã cho tôi lời khuyên quý báu để Luận án hoàn thành có chất lượng

Xin chân thành cám ơn: ThS Nguyễn Thị Hương đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện thí nghiệm của Luận án

Xin chân thành cám ơn các thầy cô giáo tại các phòng thí nghiệm - Trung tâm Thực hành Thí nghiệm và các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thực phẩm -Trường Đại học Nha Trang đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình thực hiện Luận án

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và bạn bè đã quan tâm, chia sẻ khó khăn và động viên tôi để tôi hoàn thành Luận án này

i

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC HÌNH x

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN RONG NHO TRÊN THẾ GIỚI 3

1.1.1 Giới thiệu về rong nho 3

1.1.2 Công nghệ bảo quản rong và rong nho 11

1.1.3 Công nghệ sơ chế rong và rong nho 13

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU RONG NHO Ở VIỆT NAM 14

1.3 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ KỸ THUẬT SẤY RAU QUẢ VÀ THỦY SẢN 22

1.3.1 Nguyên lý sấy 22

1.3.2 Một số nghiên cứu về sấy rau quả và sản phẩm thủy sản 23

1.3.3 Một số biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy và bảo quản sản phẩm sấy 29 1.3.4 Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình sấy 31

CHƯƠNG II - NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU 38

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38

2.2.1 Phương pháp phân tích hóa học 38

2.2.3 Phương pháp phân tích chỉ tiêu vi sinh 40

2.2.2 Một số phương pháp phân tích chất lượng rong nho 40

2.3 PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 41

2.3.1 PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: 41

2.4 HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ 53

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 55

3.1 XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THU HOẠCH RONG NHO 55

3.1.1 Sự thay đổi chất lượng cảm quan rong nho theo độ tuổi thu hoạch 55

ii

3.1.2 Sự thay đổi một số thành phần hóa học của rong nho theo độ tuổi thu hoạch 56

3.2 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ XỬ LÝ RONG NHO TIỀN SẤY 70

3.2.1 Xác định lượng nước tách ra trong quá trình ly tâm 70

3.2.2 Xác định nồng độ và thời gian xử lý sorbitol 73

3.2.3 Xác định thời gian và nhiệt độ chần rong nho 77

3.3 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẤY RONG NHO KHÔ 83

3.3.1 Xác định cường độ chiếu sáng của đèn hồng ngoại 83

3.3.2 Xác định miền tối ưu cho các thông số của quá trình sấy 86

3.3.2.1 Xác định miền tối ưu về nhiệt độ sấy 86

3.1.2.2 Xác định miền tối ưu về vận tốc gió 88

3.1.2.3 Xác định miền tối ưu về chiều dày nguyên liệu sấy 89

3.1.2.4 Xác định khoảng cách bức xạ từ đèn hồng ngoại đến bề mặt rong nho 90

3.3.3 Biến đổi chất lượng của rong nho trong quá trình sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại… 91 3.3.4 Tối ưu hóa công đoạn sấy rong nho bằng kỹ thuật sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại…… 119

3.4 NGHIÊN CỨU BẢO QUẢN RONG NHO KHÔ 124

3.4.1 Ảnh hưởng của chế độ tiệt trùng bằng đèn cực tím đến chất lượng và thời gian bảo quản rong nho 124

3.4.1.1 Ảnh hưởng của thời gian khử trùng bằng đèn cực tím đến chất lượng rong nho khô…… 124

3.4.1.2 Ảnh hưởng của chiều dày lớp rong đến khả năng khử khuẩn bằng tia tử ngoại 130 3.4.2 Nghiên cứu ảnh hưởng vật liệu bao gói và nhiệt độ đến thời gian bảo quản rong nho khô… 131

3.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm đến chất lượng và thời gian bảo quản rong nho khô… 136

3.4.3.1 Sự thay đổi chất lượng cảm quan của sản phẩm rong nho khô theo thời gian bảo quản ở điều kiện nhiệt độ lạnh và nhiệt độ thường 136

3.4.3.2 Ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu của rong khô đến chất lượng và thời gian bảo quản rong nho khô 140

iii

3.4.3.3.Ảnh hưởng của chế độ hút chân không đến chất lượng và thời gian bảo quản rong nho khô 145 3.5 NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA ĐA YẾU TỐ BẢO QUẢN ĐẾN CHẤT LƯỢNG

VÀ THỜI GIAN BẢO QUẢN RONG NHO KHÔ 149 3.5.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của đa yếu tố bảo quản đến chất lượng cảm quan của rong nho khô 149 3.5.2 Ảnh hưởng của các yếu tố đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho khô 152 3.5.3 Ảnh hưởng của đa yếu tố đến hàm lượng vitamin C của rong nho khô theo thời gian bảo quản 154 3.5.4 Ảnh hưởng của đa yếu tố đến khả năng hoàn nguyên của rong nho theo thời gian bảo quản 157 3.5.5 Tối ưu hóa quá trình bảo quản rong nho khô 159 3.6 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẤY RONG NHO KHÔ BẰNG KỸ THUẬT SẤY LẠNH KẾT HỢP BỨC XẠ HỒNG NGOẠI 161 3.6.1 Quy trình sấy rong nho khô 161 3.6.2 Sản xuất thử và tính toán chi phí nguyên vật liệu 163 3.7 SO SÁNH CHẤT LƯỢNG RONG NHO LÀM KHÔ BẰNG CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU 167 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 173 TÀI LIỆU THAM KHẢO 175 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 182

sấy: Nhiệt độ sấy; Khoảng cách chiếu bức xạ; chiều dày lớp nguyên liệu và vận tốc gió

F : Giá trị F (kiểm định Fisher), có độ tin cậy 95%

Mg/100g : Số mg chất trong 100 gam mẫu thử

MUFA (Mono – Unsaturated

Fatty Acid)

: Axit béo có một nối đôi

P (Giá trị P) : Xác xuất để t> t-star, dùng để kiểm định độ tin

cậy về mặt khoa học (thống kê)

R2(Hệ số xác định) : Trong 100% sự biến động của biến phụ thuộc Y

thì có bao nhiêu % sự biến động là do biến độc lập

X ảnh hưởng, còn lại là do sai số ngẫu nhiên Regression : Sai số do hồi quy

SFA Axit béo (Saturated Fatty

Acid)

Axit béo no (bão hòa)

SS( Sum of Square) : Tổng bình phương của mức động (sai lệch) giữa

các giá trị quan sát của Y (ký hiệu là Yi) và giá trị bình quân của chúng

TSBTNM-NM

v

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Tốc độ tăng trưởng của rong nho ở các điều kiện nuôi khác nhau tại Nhật Bản 5

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của các chất có trong Caulerpa lentillifera và Ultra reticulate 9

Bảng 1.3 Hàm lượng khoáng của rong nho và so sánh với DRI 9

Bảng 1.4 Hàm lượng các vitamin của rong nho 9

Bảng 1.5 Hàm lượng acid amin của rong nho (g/100g mẫu khô) 10

Bảng 1.6 So sánh tốc độ tăng trưởng của rong nho ở các chế độ nuôi khác nhau 15

Bảng 2.1 Điều kiện thí nghiệm được chọn 47

Bảng 2.2 Ma trận quy hoạch thực nghiệm và số lượng thí nghiệm sấy rong nho bằng phương pháp sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 48

Bảng 2.3 Các điều kiện thí nghiệm được chọn 52

Bảng 2.4 Ma trận quy hoạch thực nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của đa yếu tố bảo quản đến chất lượng và thời gian bảo quản rong nho khô 53

Bảng 3.1 Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan của rong nho theo độ tuổi thu hoạch 55

Bảng 3.2 Hàm lượng protein, chất xơ tổng số, tro tổng số, đường tổng số và pectin của rong nho theo độ tuổi nuôi trồng 57

Bảng 3.3 Hàm lượng protein, chất xơ tổng số, tro tổng số, đường tổng số và pectin theo mùa vụ và chiều dài thân đứng của rong nho 57

Bảng 3.4 Hàm lượng vitamin A, B1, C của rong nho theo độ tuổi nuôi trồng 59

Bảng 3.5.Hàm lượng Vitamin A, B1, C của rong nho theo mùa vụ nuôi trồng và chiều dài thân 60

Bảng 3.6 Sự thay đổi hàm lượng khoáng chất của rong nho theo độ tuổi nuôi trồng 61

Bảng 3 7 Thành phần khoáng chất của rong nho theo mùa vụ nuôi trồng và chiều dài thân rong 61

Bảng 3.8 Thành phần kim loại nặng trong rong nho theo mùa vụ và chiều dài thân rong nho 63

Bảng 3.9 Thành phần kim loại nặng trong rong nho theo ngày tuổi 63

vi

Bảng 3.10 Thành phần ion kim loại trong nước biển tại Vịnh Cam Ranh - Khánh Hòa 64 Bảng 3.11 Thành phần một số amino acid trong rong nho theo ngày tuổi 64 Bảng 3.12 Thành phần một số amino acid trong rong nho theo mùa vụ và chiều dài thân rong 65 Bảng 3.13 Thành phần một số acid béo của rong nho theo ngày tuổi 66 Bảng 3.14 Thành phần một số acid béo trong rong nho theo mùa vụ và chiều dài thân rong 67 Bảng 3.15 Một số chỉ tiêu vi sinh vật của rong nho theo ngày tuổi 68 Bảng 3.16 Thành phần một số vi sinh vật trong rong nho theo mùa và chiều dài thân rong 68 Bảng 3.17 Chất lượng cảm quan và tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho sấy lạnh ở nhiệt

độ và thời gian sấy khác nhau 87 Bảng 3.18 Chất lượng cảm quan và tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho sấy lạnh với vận tốc gió và thời gian sấy khác nhau 88 Bảng 3.19 Chất lượng cảm quan và khả năng hoàn nguyên của rong nho sấy lạnh với chiều dày nguyên liệu và thời gian sấy khác nhau 89 Bảng 3.20 Chất lượng cảm quan và khả năng hoàn nguyên của rong nho sấy lạnh với khoảng cách chiếu bức xạ hồng ngoại và thời gian sấy khác nhau 90 Bảng 3.21 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 92 Bảng 3.22 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến khả năng hoàn nguyên của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 93 Bảng 3.23 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến chất lượng cảm quan của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 95 Bảng 3.24 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến chất lượng cảm quan rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 96 Bảng 3.25 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến cường độ màu xanh lục của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 99 Bảng 3.26 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến cường độ màu xanh lục của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 100

vii

Bảng 3.27 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng vitamin C của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 102 Bảng 3.28 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng vitamin C của sản phẩm rong nho sấy lạnh kết hợp BXHN 103 Bảng 3.29 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng vitamin B1 của rong nho sấy bằng sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 106 Bảng 3.30 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng vitamin B1 của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 107 Bảng 3.31 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến chỉ tiêu vi sinh vật của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 109 Bảng 3.32 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến chỉ tiêu vi sinh vật hiếu khí của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 109 Bảng 3.33 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hoạt độ nước của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 111 Bảng 3.34 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hoạt độ nước của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 112 Bảng 3.35 Tổng hợp kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy lạnh kết hợp BXHN đến một số chỉ tiêu chất lượng sản phẩm rong nho khô 120 Bảng 3.36 Kết quả tối ưu hóa sấy rong nho bằng phương pháp sấy lạnh kết hợp bức

xạ hồng ngoại 122 Bảng 3.37 Kết quả thí nghiệm kiểm chứng sấy rong nho tại điểm tối ưu 123 Bảng 3.38 Kết quả phân tích cảm quan và thành phần hóa học của rong nho khô theo thời gian bảo quản 124 Bảng 3.39 Sự thay đổi tương đối về chất lượng cảm quan và thành phần hóa học của rong nho khô theo thời gian bảo quản 125 Bảng 3.40 Kết quả phân tích chỉ tiêu vi sinh vật các mẫu rong nho khô ngay sau khi chiếu tia tử ngoại với thời gian chiếu khác nhau 126 Bảng 3.41 Kết quả phân tích chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm rong nho khô sau 150 ngày bảo quản 126

viii

Bảng 3.42 Kết quả phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật của rong nho khô được chiếu tia

tử ngoại với chiều dày lớp rong khác nhau 130 Bảng 3.43 Tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho khô bảo quản trong các bao bì khác nhau

ở nhiệt độ lạnh 6±20C 132 Bảng 3.44 Tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho khô bao gói bằng bao bì PA bảo quản ở nhiệt độ lạnh và nhiệt độ thường 138 Bảng 3.45 Sự thay đổi chất lượng cảm quan của rong nho khô có độ ẩm ban đầu khác nhau theo thời gian bảo quản ở điều kiện lạnh 141 Bảng 3.46 Sự thay đổi tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho khô theo thời gian bảo quản rong nho khô có độ ẩm ban đầu khác nhau 141 Bảng 3.47 Sự thay đổi hàm lượng vitamin C của rong nho khô có độ ẩm ban đầu khác nhau theo thời gian bảo quản trong điều kiện lạnh 141 Bảng 3.48 Sự thay đổi hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho khô có độ ẩm ban đầu khác nhau theo thời gian bảo quản trong điều kiện lạnh 142

Bảng 3.49 Ảnh hưởng của tỷ lệ hút chân không đến sự biến đổi chất lượng cảm quan

của rong nho khô theo thời gian bảo quản 145 Bảng 3.50 Ảnh hưởng của tỷ lệ hút chân không đến tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho khô theo thời gian bảo quản 145 Bảng 3.51 Ảnh hưởng của tỷ lệ hút chân không đến sự biến đổi hàm lượng vitamin C của rong nho khô theo thời gian bảo quản 146 Bảng 3.52 Ảnh hưởng của tỷ lệ hút chân không đến sự biến đổi hoạt tính chống oxy hóa của rong nho khô theo thời gian bảo quản 146 Bảng 3.53 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến điểm chất lượng cảm quan của rong nho khô bảo quản ở điều kiện lạnh 150 Bảng 3.54 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến điểm chất lượng cảm quan của rong nho khô bảo quản ở điều kiện lạnh 150 Bảng 3.55 Bảng đáp ứng tối ưu 150 Bảng 3.56 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho khô bảo quản trong điều kiện lạnh 152

ix

Bảng 3.57 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong

nho khô bảo quản trong điều kiện lạnh 153

Bảng 3.58 Bảng đáp ứng tối ưu 153

Bảng 3.59 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng vitamin C của rong nho khô bảo quản ở điều kiện lạnh 155

Bảng 3.60 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng vitamin C của rong nho khô bảo quản ở điều kiện lạnh 155

Bảng 3.61 Bảng đáp ứng tối ưu 155

Bảng 3.62 Kết quả phân tích ANOVA về ảnh hưởng của các biến độc lập đến khả năng hoàn nguyên của rong nho khô khi bảo quản 157

Bảng 3.63 Ảnh hưởngcủa các biến độc lập đến khả năng hoàn nguyên của rong nho trong thời gian bảo quản 157

Bảng 3.63 Bảng đáp ứng tối ưu 158

Bảng 3.65 Kết quả bố trí thí nghiệm với hàm mục tiêu là chất lượng cảm quan của rong nho khô bảo quản ở điều kiện lạnh 159

Bảng 3.66 Bảng đáp ứng tối ưu 160

Bảng 3.67 Chất lượng của rong nho khô bảo quản ở điều kiện tối ưu 160

Bảng 3.68 Số lượng vi sinh vật sản phẩm rong nho khô 160

Bảng 3.69 Kết quả phân tích một số thành phần hóa học của rong nho khô 163

Bảng 3.70 Kết quả kiểm tra một số chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm rong nho khô 164

Bảng 3.71 Hao hụt trọng lượng của nguyên liệu chính qua các công đoạn 165

Bảng 3.72 Chi phí nguyên vật liệu cho sản phẩm rong nho khô 165

Bảng 3.73 Biến đổi chất lượng rong nho khô theo thời gian bảo quản 166

Bảng 3.74 Biến đổi hàm lượng các chất theo các phương pháp sấy khác nhau 167

Bảng 3.75 Kết quả phân tích chỉ tiêu vi sinh vật của rong nho sấy khô bằng các phương pháp khác nhau 169

x

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Hình ảnh về rong nho (Caulerpa lentillifera) 4

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình chế biến rong nho tại Việt Nam 19

Hình 2.1 Rong nho nguyên liệu sau xử lý 38

Hình 2.2 Sơ đồ cách thức tiếp cận các nội dung nghiên cứu 41

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ tuổi thu hoạch rong nho 44

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian ngâm rong nho trong dung dịch sorbitol 45

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ chần rong nho tiền sấy 46

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu xác định các thông số tối ưu cho quá trình sấy rong nho bằng phương pháp sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 47

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian tiệt trùng bằng đèn cực tím 49

Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định vật liệu bao gói sản phẩm rong nho khô 50

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ hút chân không khi bao gói sản phẩm rong nho khô 51

Hình 2.10 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ bảo quản sản phẩm rong nho khô 52

Hình 3.1 Sự thay đổi chất lượng cảm quan của rong nho theo thời điểm thu hoạch 56

Hình 3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ tách nước đến chất lượng cảm quan của rong nho sấy 70 Hình 3.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ tách nước đến độ ẩm của rong nho sấy 70

Hình 3 4 Ảnh hưởng của tỷ lệ tách nước đến khả năng hoàn nguyên của rong nho sấy 71

Hình 3.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ tách nước đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho sấy 71

Hình 3.6 Ảnh hưởng của nồng độ sorbitol và thời gian ngâm đến chất lượng cảm quan của rong nho 73

Hình 3.7 Ảnh hưởng của nồng độ sorbitol và thời gian ngâm đến độ ẩm rong nho 74

Hình 3.8 Ảnh hưởng của nồng độ sorbitol và thời gian ngâm đến khả năng hoàn nguyên của rong nho 74

Hình 3.9 Ảnh hưởng của nồng độ sorbitol và thời gian ngâm đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho 74

xi

Hình 3.10 Ảnh hưởng của thời gian chần đến khả năng hoàn nguyên của rong nho khô sau khi sấy 78 Hình 3.11 Ảnh hưởng của thời gian chần đến chất lượng cảm quan của rong nho khô sau khi sấy 78 Hình 3.12 Ảnh hưởng của thời gian chần đến hàm lượng vitamin C của rong nho khô sau khi sấy 78 Hình 3.13 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần đến khả năng hoàn nguyên của rong nho khô sau khi sấy 81 Hình 3.14 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần đến tổng điểm cảm quan chung của rong nho khô sau khi sấy 81 Hình 3.15 Ảnh hưởng của nhiệt độ chần đến hàm lượng vitamin C của rong nho khô sau khi sấy 82 Hình 3.16 Ảnh hưởng của cường độ chiếu hồng ngoại đến chất lượng cảm quan của rong nho sau sấy 83 Hình 3.17 Ảnh hưởng của cường độ chiếu hồng ngoại đến độ ẩm của rong nho sấy 84 Hình 3.18 Ảnh hưởng của cường độ chiếu hồng ngoại đến tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho sấy 84 Hình 3.19 Ảnh hưởng của cường độ chiếu hồng ngoại đến khả năng chống oxy hóa tổng của rong nho sấy 84 Hình 3.20 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng các biến độc lập đến tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho sấy 94

Hình 3.21 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố đến tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho sấy 94

Hình 3.22 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng các biến độc lập đến chất lượng cảm quan của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 97 Hình 3.23 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố đến sự biến đổi chất lượng cảm quan của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 97 Hình 3.24 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng các biến độc lập đến cường độ màu xanh lục rong nho sấy 100 Hình 3.25 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố đến sự biến đổi đến cường độ màu xanh lục của rong nho sấy 101

xii

Hình 3.26 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng các biến độc lập đến hàm lượng vitamin C của rong nho sấy lạnh kết hợp BXHN 104 Hình 3.27 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố đến sự biến đổi vitamin C của rong nho sấy lạnh kết hợp BXHN 104 Hình 3.28 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng các biến độc lập đến hàm lượng vitamin B1

của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 107 Hình 3.29 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố đến sự biến đổi hàm lượng vitamin

B1 của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 107 Hình 3.30 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng các biến độc lập đến sự biến đổi vi sinh vật hiếu khí của rong nho sấy 110 Hình 3.31 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố đến sự biến đổi vi sinh vật hiếu khí của rong nho sấy 110 Hình 3.32 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng các biến độc lập đến sự biến đổi hoạt độ nước của rong nho sấy 112 Hình 3.33 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố đến sự biến đổi hoạt độ nước của rong nho sấy 113 Hình 3.34 Sự thay đổi của độ ẩm theo thời gian sấy và sự thay đổi của tốc độ sấy theo

độ ẩm của các mẫu thí nghiệm sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 118 Hình 3.35 Sự thay đổi tổng điểm cảm quan của rong nho khô theo thời gian bảo quản bằng các loại bao bì khác nhau 131 Hình 3.36 Sự thay đổi hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho khô theo thời gian bảo quản bằng các loại bao bì khác nhau 131 Hình 3.37 Sự thay đổi hàm lượng protein của rong nho khô theo thời gian bảo quản bằng các loại bao bì khác nhau 132 Hình 3.38 Sự thay đổi hàm lượng vitamin C của rong nho khô theo thời gian bảo quản bằng các loại bao bì khác nhau 132 Hình 3.39 Sự thay đổi chất lượng cảm quan của rong nho khô bao gói bằng bao bì PA bảo quản ở nhiệt độ lạnh và nhiệt độ thường 136 Hình 3.40 Sự thay đổi hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho khô bao gói bằng bao bì PA bảo quản ở nhiệt độ lạnh và nhiệt độ thường 137

xiii

Hình 3.41 Sự thay đổi hàm lượng protein của rong nho khô bao gói bằng bao bì PA bảo quản ở nhiệt độ lạnh và nhiệt độ thường 137 Hình 3.42 Sự thay đổi hàm lượng vitamin C của rong nho khô bao gói bằng bao bì PA bảo quản ở nhiệt độ lạnh và nhiệt độ thường 137 Hình 3.43 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng của các biến độc lập đến điểm chất lượng cảm quan của rong nho khô bảo quản trong điều kiện lạnh 151 Hình 3.44 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố 151 Hình 3.45 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng của các biến độc lập đến hoạt tính chống oxy hóa tổng của rong nho khô bảo quản trong điều kiện lạnh 153 Hình 3.46 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố 153 Hình 3.47 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng vitamin

C của rong nho khô bảo quản ở điều kiện lạnh 156 Hình 3.48 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố 156 Hình 3.49 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng của các biến độc lập đến khả năng hoàn nguyên của rong nho trong thời gian bảo quản 158 Hình 3.50 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố 158 Hình 3.51 Quy trình sấy rong nho bằng sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại 162 Hình 3.52 Hình ảnh rong nho nguyên liệu và rong nho sau khi ngâm sorbitol 20% trong thời gian ngâm 30 phút 162 Hình 3.53 Hình ảnh rong nho được chần ở nhiệt độ 850C trong thời gian 10 giây 163 Hình 3.54 Hình ảnh sản phẩm rong nho khô và rong nho khô đã ngâm hoàn nguyên 163 Hình 3.55 Sự biến đổi tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho sấy khô bằng các phương pháp khác nhau 168 Hình 3.56 Sự thay đổi tỷ lệ rụng gẫy cầu rong của rong nho sấy khô bằng các phương pháp khác nhau 168 Hình 3.57 Sự biến đổi chất lượng cảm quan của rong nho sấy khô bằng các phương pháp khác nhau 168 Hình 3.58 Sự biến đổi cường độ màu xanh lục của rong nho sấy khô bằng các phương pháp khác nhau 169

1

MỞ ĐẦU

Rong nho (Caulerpa lentillifera J Agardh 1837) là loài rong biển mới được

PGS.TS Nguyễn Hữu Đại di nhập từ Nhật Bản về trồng tại vùng biển Khánh Hòa, Việt Nam trong thời gian gần đây Hiện rong nho đang được phát triển và nuôi trồng tại các địa phương như Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận và Phú Yên Rong có giá trị kinh tế cao, do trong rong nho có chứa nhiều vitamin nhóm A, nhóm B, nhóm C, polyphenol, chlorophyll, các khoáng vi lượng (như sắt, iod, calcium ) cần thiết cho cơ thể con người [6] Đặc biệt, trong rong nho có caulerpin (dimethhy 6, 13 - dihydrodibenzo phenazine - 5, 12- dicarboxylate, C24H8N2O4), 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 [30], [61] Vì vậy rong nho được nhiều nước trên thế giới như Nhật Bản, Hàn Quốc, Philipin và một số nước khác ở Đông Nam Á rất ưa chuộng và coi như là món

“rau” cao cấp Do vậy, nhu cầu tiêu thụ rong nho trên thế giới, ngày nay càng tăng Giá cả của chúng tại thị trường Nhật Bản vào khoảng 65 USD/kg rong nho tươi Tuy thế việc nuôi trồng rong nho tại Nhật Bản không đủ cho tiêu thụ trong nước Vì thế, người Nhật Bản có xu thế nhập khẩu rong nho từ một số nước Đông Nam Á trong đó

có Việt Nam

Rong nho cũng giống như các loại rong khác đó là trong rong có chứa nhiều nước và hàm lượng nước trong rong nho có khi tới 95% Mặt khác, rong nho lại có cấu trúc mô lỏng lẻo nên dễ bị hư hỏng, dập nát trong quá trình vận chuyển và bảo quản Hiện ở Việt Nam, rong nho chủ yếu được sử dụng dưới dạng rong tươi với giá bán trong khoảng từ 100.000đ -160.000đ/kg Tuy nhiên thời gian sử dụng rong nho rất ngắn chỉ từ 1-2 ngày Do đó việc lưu thông phân phối rong trên thị trường bị hạn chế Mặt khác, về mùa mưa, lạnh rong nho thường bị hư hỏng và chậm phát triển nên việc phát triển thương mại rong bị hạn chế Rong nho là loại rong giàu chlorophyll và các chất có hoạt tính sinh học nhưng các chất này lại kém bền và dễ bị hư hỏng khi làm khô ở điều kiện nhiệt độ cao hoặc khi phơi dưới ánh nắng mặt trời Do vậy, việc nghiên cứu tìm kiếm một giải pháp sấy khô rong nhưng vẫn đảm bảo rong giữ được màu xanh tự nhiên và ít bị giảm hoạt tính sinh học, cũng như có khả năng hoàn nguyên cao sau sấy là một yêu cầu bức thiết và đang được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Việc tạo được sản phẩm rong nho khô có những đặc tính như trên sẽ giúp tăng

2

thời gian phân phối lưu thông rong trên thị trường và đa dạng hóa sản phẩm từ rong nho tạo công ăn việc làm cho người dân và giúp nghề nuôi trồng rong nho một cách bền vững

Một trong những công nghệ mới có nhiều ưu điểm hiện nay là công nghệ sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại, công nghệ này cho phép giảm thời gian và nhiệt độ sấy nên sản phẩm sấy có chất lượng được đảm bảo Vì thế, Luận án tiến hành:

“Nghiên cứu sấy khô rong nho (Caulerpa lentillifera J Agardh) bằng phương pháp

sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại”

Mục tiêu Luận án

Xác định được thời gian thu hoạch và sản xuất được sản phẩm rong nho sấy đạt tiêu chuẩn dùng trong thực phẩm ở quy mô phòng thí nghiệm

Nội dung nghiên cứu của luận án

1) Xác định thời gian thu hoạch rong nho

2) Nghiên cứu sơ chế rong nho trước khi sấy

3) Nghiên cứu xác định điều kiện thích hợp cho quá trình sấy rong nho bằng phương pháp sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại

4) Đánh giá chất lượng rong nho sau khi sấy

Ý nghĩa khoa học

Luận án lần đầu tiên tiến hành nghiên cứu một cách toàn diện từ công đoạn thu hoạch rong nho cho tới nghiên cứu sấy khô rong nho bằng kỹ thuật sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại Do vậy đề tài có ý nghĩa về khoa học thể hiện ở chỗ Luận án đã chứng minh hoàn toàn có thể sấy rong nho tạo thành sản phẩm rong nho khô - một sản phẩm hoàn toàn mới trước đây chưa có ai nghiên cứu Mặt khác các số liệu nghiên cứu của luận án là thông tin khoa học có giá trị và tài liệu tham khảo phục vụ cho việc

giảng dạy, các học viên cao học và nghiên cứu sinh quan tâm tới lĩnh vực này

Ý nghĩa thực tiễn

Luận án lần đầu tiên tạo ra sản phẩm rong nho khô- sản phẩm mới, tiện lợi khi sử dụng Đặc biệt sản phẩm rong nho khô dễ bảo quản và vận chuyển, cũng như có thể lưu giữ trong thời gian dài tới một năm trong khi rong tươi chỉ từ 2-3 ngày đã bị hư hỏng Do vậy, luận án có ý nghĩa thực tiễn cao ở chỗ sẽ giúp mở rộng đầu ra cho sản phẩm rong nho, góp phần tạo công ăn việc làm ổn định cho nghề nuôi trồng rong nho

3

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN RONG NHO TRÊN THẾ GIỚI 1.1.1 Giới thiệu về rong nho

Rong nho biển (Caulerpa lentillifera J Agardh, 1873) “Sea Grapes” lần đầu tiên được J Agardh, 1873 mô tả, là một loài rong thuộc chi Cầu lục Caulerpa, một chi

rong phổ biến và đa dạng loài, sống ở vùng nhiệt đới và ôn đới Chi rong này được Lamouroux mô tả năm 1809 và có màu xanh đậm, gồm có phần thân bò chia nhánh có hình trụ tròn, đường kính 1-2mm, trên thân bò mọc ra nhiều thân đứng, trên thân đứng mọc ra nhiều nhánh nhỏ, tận cùng là các khối hình cầu (ramuli), giống quả nho, đường kính 1,5-3 mm, mọc dày kín xung quanh các thân đứng Đây là phần có giá trị sử dụng, trên thân bò có nhiều “rễ giả” phân nhánh thành chùm như lông tơ, bám sâu vào đáy bùn Đặc điểm rong nho là có dạng mọc bò gồm phần thân bò mọc dài, phân nhánh vào vật bám nhờ hệ thống rễ Từ phần thân bò sẽ mọc ra các thân đứng Phần này rất đa dạng và nhờ đó phân biệt các loài với nhau Chúng có thể có dạng phiến, có răng cưa hay không, hình lông chim hoặc có dạng những quả cầu nhỏ Các nhánh đứng này có thể phân nhánh Hiện nay, có hơn 30 taxon (loài và dưới loài) của chi rong này được tìm thấy ở Philipin, 20 taxon được tìm thấy ở Nhật Bản, 14 taxon tìm thấy ở Việt Nam, 11 taxon tìm thấy ở Thái Lan và 9 taxon tìm thấy ở Hawaii…[2], [3], [4], [6], [12], [13]

Về mặt phân loại, rong nho là chi rong cầu lục Caulerpa thuộc họ Caulerpaceae,

bộ Caulerpales, lớp Chlorophyceae, ngành rong lục Chlorophyta Chi rong nho cầu

lục là chi rong biển rất phổ biến ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, thành phần loài của chúng rất đa dạng, nhưng trong hơn 10 loài được tìm thấy thì rong nho là loài có giá trị nhất Theo phân loại của Yoshida [84], hệ thống phân loại rong nho như sau: Ngành

Chlorophyta; Lớp Chlorophyceae [84]; Bộ Caulerpales [84]; Họ Caulerpaceae [84];

Chi Caulerpa [84]; Loài Caulerpa lentillifera [84]

Theo J Agardh, 1873, Caulerpa lentillifera là một loài thực vật thân bò có thể phát

triển chiều cao lên đến 10cm Phân nhánh bò lan, cắt ngang phần thân bò đo được đường kính là 1-1,5mm, rong nho có một thân bò, các thân đứng mọc từ thân bò, thân đứng được bao phủ bởi mật độ tiểu cầu (rumali) xung quanh, đường kính tiểu cầu đo được từ

1-3mm, rong nho thường được tìm thấy trên bãi cát lẫn bùn, nơi có dòng chảy yên tĩnh

4

Hình 1.1 Hình ảnh về rong nho (Caulerpa lentillifera) (Hình ảnh do đề tài KC 07.08/11-15 chụp)

* Hình thức sinh sản: Theo nghiên cứu của Trono và Granzon Fortes, 1988

[78], rong nho sinh sản bằng cả hai hình thức là sinh sản hữu tính và sinh sản sinh dưỡng, nhưng chủ yếu là sinh sản sinh dưỡng

* Sinh sản sinh dưỡng: Tất cả các bộ phận dinh dưỡng của rong nho đều có thể

phát triển thành cây rong mới Trong hình thức sinh sản sinh dưỡng của rong nho, phần thân bò sẽ mọc dài ra, phân 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 sử dụng, 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 nho sẽ phát triển và có thể đạt tốc độ tăng trưởng chiều dài khoảng 2cm/ngày trong điều kiện thuận lợi

* Sinh sản hữu tính: Từ mùa xuân đến mùa hè hàng năm, thời điểm thời tiết ấm

áp, khi đó rong nho sinh sản theo hình thức hữu tính, các tế bào dinh dưỡng ở vùng vỏ của các nhánh nhỏ hình cầu (ramuli) tích lũy đầy chất dinh dưỡng, biến thành các tế bào sinh sản đực và cái hay còn gọi là giao tử đực và giao tử cái, có 2 roi (biflagellate)

có thể bơi lội được Những giao tử này được phóng thích vào môi trường nước và sẽ kết hợp với nhau thành hợp tử, hợp tử sẽ bám trên sỏi, đá hoặc trên trầm tích và nảy mầm phát triển thành cây con [12]

* Vòng đời: Trong quá trình phát triển, trên cây bào tử (2n) các tế bào sinh sản

hình thành túi bào tử Từ túi bào tử diễn ra hoạt động giảm phân hình thành giao tử

5

đực và giao tử cái (1n) Hai loại giao tử này kết hợp với nhau, hình thành hợp tử (2n) Hợp tử không qua phân chia giảm nhiễm, phát triển trực tiếp thành cây bào tử (2n) Trong chu kỳ sinh sản, có sự luân phiên thay thế giữa cây bào tử và hợp tử, thuộc loại hình giao thế hình thái không rõ ràng

* Nuôi trồng rong nho ở Nhật Bản (Okinawa): Kỹ thuật nuôi trồng rong nho

tại Nhật Bản là sử dụng cách sinh sản dinh dưỡng với phương pháp trồng treo Các đoạn rong dài chừng 10cm, nặng 10g, được treo trong các túi lưới hình trụ Các túi lưới này được treo trong biển Nếu vùng nuôi quá nông không thể treo được, có thể sử dụng các mảnh lưới có kích cỡ mắt lưới dày như lưới muỗi, kích thước 1x10 mét, căng sát nền đáy và trên đó cột các nhánh rong khoảng 10g, cách nhau 0,5-1 mét Các túi treo và dàn lưới được yêu cầu phải làm vệ sinh thường xuyên Khi độ mặn hạ thấp do mưa (dưới 25‰), phải hạ các túi rong nho xuống sâu hơn để bảo đảm độ mặn Các thân đứng của rong trong các túi được khai thác Phần thân bò còn lại sẽ tiếp tục phát triển và lại được khai thác [62]

Dòng chảy rất cần thiết cho việc phát triển thuận lợi của rong Điều này đã được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và cũng được xác minh ngoài tự nhiên Các nhánh hình cầu (ramuli) cũng sẽ mọc dày hơn trong môi trường có dòng chảy mạnh và sẽ thưa hơn trong môi trường nước yên tĩnh hay dòng chảy yếu Sản phẩm có chất lượng cao khi dòng chảy đạt tốc độ 20-30cm/giây Sau 2 tháng nuôi theo các phương pháp trên, tốc độ tăng trưởng ở các lô thí nghiệm có thể đạt từ thấp nhất là 1,54 cho đến cao nhất là 3,16%/ngày [75]

Bảng 1.1 Tốc độ tăng trưởng của rong nho ở các điều kiện nuôi khác nhau tại

Nhật Bản [75]

Nơi và hình thức thí

nghiệm

Trọng lượng giống ban đầu (Wo: g/m 2 )

Thời gian thí nghiệm (ngày)

Tốc độ tăng trưởng (%/ngày)

Vịnh Yohana - Nuôi

Okinawa - Nuôi trong

* Nuôi trồng tại Philippin: Tại Philippin, việc nuôi trồng rong nho được tiến

6

hành từ những năm đầu của thập niên 50 [12] ở đảo Mactan, tỉnh Cebu Lúc đầu rong nho được trồng trong các ao đìa nuôi tôm hoặc cá như một nguồn thu thứ cấp Nhưng sau đó, lợi nhuận từ rong nho cao hơn từ cá, tôm nên người dân địa phương đã chuyển đổi trồng rong nho thành vụ mùa chính Cho đến năm 1988, tại đảo Mactan, tỉnh Cebu

có khoảng 400 hecta ao đìa được sử dụng để trồng rong nho [77] Nuôi rong nho thương phẩm được tiến hành cách đây khoảng 20 năm và các sản phẩm này dùng cho tiêu thụ nội địa và xuất khẩu Theo thống kê của Cục nghề cá và Tài nguyên thuỷ sinh vật Philippin, năm 1982 khoảng 827 tấn rong nho đã xuất khẩu sang Nhật Bản và Đan Mạch [75]

Các nghiên cứu cho thấy việc quản lý nước là yếu tố đầu tiên cho việc nuôi rong nho thành công Nước phải luôn được thay đổi Nếu trong hệ thống nuôi cá, việc thay nước không xảy ra thường xuyên (có thể 1 tuần/1 lần), thì hệ thống ao nuôi rong nho đòi hỏi nước thường xuyên thay đổi để có thể duy trì hàm lượng muối dinh dưỡng trong môi trường nước trong ao để rong phát triển Các ao nuôi được trồng bằng giống rong nho được cắt đoạn Mật độ giống ban đầu khoảng 1000kg/hecta có thể cho kết quả tốt sau 2-3 tháng [75] Tuy nhiên vấn đề cần quan tâm là phải duy trì độ mặn luôn trên 30‰ Vấn đề phân bón là không cần thiết trong điều kiện nước thường xuyên được thay đổi Bằng cách nuôi trên các ao đầm ở Cebu (Philippin) có thể đạt 12 tấn rong tươi/hecta/năm [75]

* Thu hoạch rong nho: tùy thuộc vào tốc độ tăng trưởng của rong mà việc thu

hoạch có thể tiến hành hai tháng sau khi nuôi trồng Khi đó rong nho đã làm thành một thảm rong nho dày trên đáy ao Ở vào thời kỳ này rong nho đạt chất lượng cao, có màu xanh sáng bóng, mềm và ngon (mọng nước) Khi rong nho già năng suất cao nhưng chất lượng thấp hơn bởi cấu trúc của chúng cứng hơn, có màu nhợt nhạt hoặc mất sắc

tố Thu hoạch rong nho chỉ để lại khoảng 20-25% lượng rong nho trong ao để làm giống cho vụ kế tiếp Ngư dân ở Mactan, Cebu nói rằng họ có thể thu hoạch rong nho hai tuần một lần, sau lần thu hoạch đầu tiên trong suốt mùa tăng trưởng tối ưu của rong nho (mùa nắng) Những kết quả nghiên cứu đã cho thấy rằng rong nho có thể tăng gấp

ba lần trọng lượng ban đầu sau hai tháng nuôi trồng [79], [80]

7

Rong được thu hoạch bằng cách nhổ cả phần thân bò và thân đứng Sau đó sẽ được rửa kỹ lưỡng trong nước biển để loại bỏ bùn đất và những chất bẩn khác Chúng được phân loại, phần rong nho không đạt chất lượng và phần rong tạp khác sẽ được loại bỏ Rong nho sạch được đặt trong những giỏ tre, cuối cùng rong được bao bọc bằng bao tải nhựa, giữ an toàn bằng cách buộc chặt miệng bao lại Các giỏ rong được đặt nơi bóng mát và chuyên chở ra thị trường tiêu thụ

Mặc khác, tùy theo điều kiện nuôi (nuôi đáy hay nuôi treo) mà việc thu hoạch được tiến hành theo các phương pháp khác nhau Đối với rong nho trồng đáy chờ con nước thủy triều xuống thấp tháo nước trong ao nuôi ra để dễ dàng thu hoạch rong, lưu

ý khi tháo nước luôn phải giữ mức nước trong ao nuôi khoảng 0,5m để tránh cho rong không bị khô, sau đó tiến hành thu hoạch Thông thường, người ta thường chia ra các

ao nhỏ hay trong các ao nuôi được chia ra các liếp hay các khu nuôi khác nhau và tiến hành các thời gian gieo cấy khác nhau, như vậy rong nho sẽ được thu hoạch hàng ngày theo nhu cầu và theo tuổi của chúng, tránh tình trạng khai thác không kịp rong nho sẽ già và kém chất lượng Công việc thu hoạch rong nho là cắt tỉa phần thân đứng của cây rong nho là phần có mang các túi hình cầu (ramuli) như chùm nho vì đây là phần ăn ngon nhất của cây rong nho Thông thường chỉ lựa chọn những thân đứng dài trên 5

cm, có các túi hình cầu sắp xếp đều đặn xung quanh Khi thu hoạch nếu biết thu hoạch tỉa và chừa lại khoảng 20% thì chúng có thể phát triển trở lại mà không cần phải gieo cấy mới [17], [20], [25], [31], [38], [42], [48], [51], [53], [55] Đối với rong nho nuôi treo trong các lồng lưới, việc thu hoạch tương đối dễ dàng hơn, người ta thu gom các giàn nuôi sau đó thu hái Trong các lồng lưới nuôi rong nho chúng ta sẽ chọn cắt các thân đứng đạt yêu cầu, phần còn lại bao gồm thân bò và phần còn non vẫn giữ lại để trong túi lưới và thả nuôi lại để khai thác vào lần sau

Rong nho được xuất khẩu tới những nước như Nhật Bản và các nước khác, dưới dạng là một sản phẩm tươi sống hoặc được ướp trong nước biển, nước muối Rong nho được rửa sạch trong nước biển vài lần, chọn các nhánh rong nho có chất lượng tốt Sau

đó để ráo nước, đóng gói trong những thùng xốp có lỗ thông khí ở trên nắp hoặc xung quanh hộp Đối với rong nho tươi trong thời gian (10-15 ngày), rong nho muối thời gian bảo quản 2-3 tháng

8

* Lưu giữ rong nho sau thu hoạch: Rong nho sau khi thu hoạch phải được

ngâm ngay vào trong nước biển để tránh không bị khô dẫn đến mất nước và hư rong nho Phần thân bò và thân đứng của rong nho đều có thể sử dụng được, tuy vậy phần thân đứng của rong nho giống như những chùm nho, giòn, mềm và ngon nên có giá trị

sử dụng cao Tiến hành cắt riêng phần thân đứng, sau đó rửa rong nho nhẹ nhàng nhiều lần bằng nước biển để loại bỏ các tạp chất hoặc các loại rong nho nhỏ sống bám Phần thân đứng sau khi đã được rửa sạch phải được ly tâm cho ráo bớt nước (ly tâm dùng cho rau xanh), sao cho hết nước bám trên bề mặt của rong nho Sau đó rong nho được cho vào thùng xốp hoặc túi nylon, đóng gói trong điều kiện nhiệt độ bình thường, và vận chuyển đến nơi tiêu thụ

Rong nho tươi được đóng gói trong bao nhựa có trọng lượng từ 100-200g Chúng

có thể được giữ tươi trong 7 ngày trong môi trường lạnh và ẩm ướt Ngoài ra chúng có thể được bảo quản trong khi vận chuyển bằng cách ướp muối Chúng sẽ nhanh chóng phục hồi lại hình dạng ban đầu khi được rửa lại bằng nước ngọt

Một phương pháp bảo quản đơn giản hơn là chứa rong trong thùng có nước biển

và giữ lạnh ở nhiệt độ 5-100C, rong sẽ giữ tươi trong thời gian 3 tháng

Các nhà khoa học ở Nhật Bản và Philipin đã tiến hành một số nghiên cứu về bảo quản rong nho trong túi PE nhưng thời gian bảo quản chỉ kéo dài trong khoảng 7-10 ngày, và các nhà khoa học tại các nước này cũng đã nghiên cứu sản phẩm rong nho muối và cho thấy thời gian bảo quản có thể kéo dài đến 2-3 tháng

* Giá trị dinh dưỡng của rong nho

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

2003, cho thấy rong nho rất giàu chất dinh dưỡng và bổ dưỡng đối với người Trong rong nho chứa nhiều chất khoáng vi lượng, trong đó có đầy đủ các khoáng vi lượng cần thiết cho cơ thể con người, đặc biệt là iod, sắt, kẽm, đồng, mangan, coban…trong

đó sắt và iod được xem là hai vi chất dinh dưỡng cần thiết cho cơ thể con người, phòng chống các rối loạn do thiếu hai vi chất này (thiếu máu, biếu cổ, đần độn), hàm lượng iod trong rong nho rất cao (tương đương với hàm lượng iod trong các loại rong mơ–Sargassum và cao hơn nhiều lần so với hàm lượng iod trong các loại thực phẩm khác, cùng với các khoáng đa và vi lượng khác, đặc biệt là Ca, P, Mn, Cu, Co và Zn…là các chất rất cần thiết cho cơ thể Trong rong nho còn tìm thấy 15 acid amin, trong đó có 8 acid amin cần thiết mà cơ thể con người không tự tổng hợp được [26], [36], [47], [53], [57], [67], [81]

Bảng 1.3 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)

DRI (đối với Nữ)

10

Bảng 1.5 Hàm lượng acid amin của rong nho

Nghiên cứu của Patricia và cộng sự (2009) cho thấy rong nho Caulerpa

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 Sagassum polycystum (Phaeophyta) cả 3 loại rong trên đều có chứa 16 acid amin Asp, Glu, Ser, Gly, His, Arg, Thr, Ala, Pro, Tyr, Var, Met, Ile, Leu, Phe, Lys và hầu hết các acid amin trong rong nho đều cao hơn so với Eucheumar cottonii (Rhodophyta)

và Sagassum polycystum (Phaeophyta) [59]

Nghiên cứu của Nguyễn Văn Tặng và cộng sự (2011) cho thấy rong nho

11

Caulerpa lentillifera thu hoạch từ ao nuôi tại Trường Đại học Khoa học công nghệ

Quốc gia Penghu - Đài Loan có độ ẩm rất cao (94,28±0,24%), hai thành phần phong phú nhất trong rong 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 ở Đài Loan (64,78±0,11%) cao hơn ở Thái Lan và Malaysia (hàm lượng tương ứng 59,27±0,07%

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±,17%) 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

lipit trong rong nho thấp (0,78±0,02%) và hàm lượng chất xơ cao nên nó cung cấp rất

ít năng lượng khi ăn và hiệu quả cao trong phòng ngừa các bệnh mãn tính Hàm lượng phenolic tổng số trong rong nho tương đương 1,3±0,02 mg acid gallic/g chất khô (với phương pháp sấy lạnh) Khả năng quét gốc hydroperoxyt của hợp chất chống oxy hóa khá mạnh và hoạt tính chống oxy hóa của rong nho ảnh hưởng nhiều bởi hợp chất phenolic [78]

1.1.2 Công nghệ bảo quản rong và rong nho

Một số kết quả nghiên cứu trên thế giới về các yếu tố ảnh hưởng đến sự biến đổi chất lượng sản phẩm rong nho trong thời gian bảo quản, các nghiên cứu này là cơ sở

để đưa ra công nghệ bảo quản rong nho phù hợp cho các sản phẩm chế biến từ rong nho, có thể thống kê theo nhóm yếu tố ảnh hưởng sau:

* Nhiệt độ và độ ẩm của môi trường bảo quản: Khi bảo quản rong nho tươi ở

độ ẩm và nhiệt độ cao thì chất lượng rong nho giảm rất nhanh, rong nho không giữ được mùi vị như ban đầu

Một số nghiên cứu tại Nhật Bản về ảnh hưởng của nhiệt độ đối với chất lượng rong nho khô sấy bằng phương pháp sấy nóng cho thấy rong nho khô được bảo quản nhiệt độ 100C sau 6 tháng có màu sắc ít bị biến đổi hơn so với mẫu tương tự được bảo quản ở nhiệt độ 210C và 270C

12

Một nghiên cứu Philipine cho thấy rong nho lưu kho tại khu vực có khí hậu mát, nhiệt độ trung bình hàng tháng từ 180C đến 270C có chất lượng tốt hơn so với rong nho được lưu kho ở vùng khí hậu nóng hơn nhiệt độ trung bình hàng tháng từ

250C và 270C [51]

Một nghiên cứu khác cho thấy rong nho tươi nhanh chóng bị hư hỏng, héo khi lưu trữ trong điều kiện nhiệt độ thường đây là mối quan tâm lớn trong xuất khẩu [31], [66]

* Thành phần khí trong môi trường bảo quản: Xuất phát từ quan điểm cho

rằng, các quá trình biến đổi xảy ra trong thời gian bảo quản rong câu chỉ vàng tươi là quá trình già hóa và nhạy cảm ethylene còn đối với rong câu khô là oxy hóa Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi bảo quản rong câu chỉ vàng tươi ở môi trường giàu O2 và đủ ánh sáng thì hạn chế được hiện tượng già hóa ở rong Nghiên cứu về bảo quản rong câu khô ở 4 môi trường khí khác nhau là N2, khí CO2, O2 và điều kiện thường cho thấy: Các biến đổi hóa học xảy ra phụ thuộc vào môi trường bảo quản, dù bảo quản ở môi trường nào, nhưng nếu kéo dài thời gian bảo quản vẫn xảy ra hiện tượng lão hóa, trong đó môi trường giàu O2, rong khô dễ bị lão hóa hơn cả, sau đó là ở điều kiện bình thường, bảo quản rong khô ở môi trường khí trơ N2 và CO2 chất lượng rong khô được giữ tốt hơn [82]

Về khả năng nhiễm vi sinh vật: J Kudaka và cộng sự, 2007 đã tiến hành phân lập VSV ở vùng biển Okinawa, Nhật bản, kết quả đã cho thấy tổng số VSV đã phân

lập được trong nước biển là 103 CFU/ml, trong rong nho là 106 CFU/ml, con số này tiếp tục tăng đến giai đoạn thu hoạch rong nho đạt tới 107 CFU/ml Trong đó đáng lưu

ý là V parahemolyticus đã phát hiện và tìm thấy ở hầu hết các mẫu nước biển nơi mà lượng rong nho chiếm tới 56% Như vậy có thể nói V parahemolyticus là một vi

khuẩn gây bệnh điển hình thường xuất hiện ở vùng nước có rong nho [20]

Bao bì bảo quản: các loại bao bì bằng vật liệu chất dẻo như polyetylen (PE),

polyvinylchloride (PVC)…mỗi loại có đặc điểm riêng Màng PE có tính chất thấm khí nhưng màng PVC thì ngược lại Chất lượng rong nho bảo quản trong các loại bao bì khác nhau sẽ khác nhau Tùy theo mục đích sử dụng có thể lựa chọn loại bao bì có đặc tính phù hợp Bảo quản rong nho bằng túi PE tỏ ra khả quan hơn Khi vận chuyển bằng đường biển từ quốc gia này sang quốc gia khác, rong nho được bảo quản trong bao

1.1.3 Công nghệ sơ chế rong và rong nho

Tại Philippin rong được rửa sạch trong nước biển để loại bỏ cát và bùn, sau đó kiểm tra, sắp xếp và đóng gói 100-200g Sản phẩm được tiêu thụ tại các Metro tại Manila Rong còn được đóng gói trong các giỏ lót bằng lá chuối với trọng lượng 20-30kg, các giỏ phủ bên trên với lá chuối và được bao phủ bởi bao nhựa được gắn cố định vào giỏ [82]

Gloria Gomez Delan và Manabu Asakawa (Trường Đại học Khoa học công nghệ Cebu Nhật Bản) đã sử dụng nước muối với các nồng độ khác nhau để bảo quản rong nho Các nghiên cứu cho thấy khi xử lý muối với nồng độ 15%, 25% và 30%, rong nho bị giảm thể tích do mất nước, iode, vitamin A Nồng độ muối cao hơn làm cho rong nho mất tính giòn và lớp nhầy, khoảng 60% iode trong rong nho bị mất ở nộng độ muối 30% và 32,14% ở nồng độ thấp nhất, các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hàm lượng vitamin A của rong có thể giảm đến 40% khi rong nho tiếp xúc với không khí Muối ở nồng độ 15% làm giảm khoảng 30% hàm lượng vitamin A và cao nhất là 86,3% ở nồng độ muối 30% [25]

Như vậy, một số nước trên thế giới như Nhật Bản, Malaysia, Thái Lan,…đã tiến hành nghiên cứu về rong biển nói chung và rong nho nói riêng, nhưng các nghiên cứu

về bảo quản rong nói chung và đặc biệt là rong nho còn rất ít, chủ yếu tập trung phân tích đánh giá về thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng Các nước trong khu vực Châu Á chủ yếu tập trung nghiên cứu nuôi trồng rong nho, còn lĩnh vực nghiên cứu bảo quản, sơ chế, chế biến rong nho hầu như chưa có một công trình nào công bố về lĩnh vực này Công nghệ chế biến và bảo quản rong nho ở dạng tươi và khô vẫn là chủ

đề đang được các nhà khoa học ở các nước phát triển nuôi trồng rong nho trước Việt Nam như Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Philippin, … quan tâm và hiện chưa có một công trình nào công bố về lĩnh vực này

14

Rong nho là một loại “rau” cao cấp chủ yếu được sử dụng dưới dạng ăn tươi và sản phẩm được lưu hành ở dạng rong nho tươi tự nhiên hoặc rong nho tươi đóng hộp bằng bao bì nhựa plastic Hiện chưa có nghiên cứu nào công bố về việc chế biến và bảo quản rong nho Rong nho là loại rong sống trong nước biển và hay được nuôi trồng ven bờ nên sản phẩm có nguy cơ nhiễm khuẩn cao do nước thải của người dân ven biển xả thải Sản phẩm rong nho tươi được sử dụng như một loại rau ăn tươi nên cần phải nghiên cứu sơ chế, xử lý để loại bỏ vi sinh vật trước khi sử dụng Mặt khác, rong nho là loại nguyên liệu chứa nhiều nước, có cấu trúc mềm nên rất dễ bị hư hỏng Muốn phát triển thương mại, sản phẩm rong nho phải có vòng đời sử dụng trong một thời gian dài đủ để lưu thông trên thị trường Do vậy cần phải có các công trình nghiên cứu chế biến và bảo quản rong nho một cách khoa học, cụ thể và sát với thực tế

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU RONG NHO Ở VIỆT NAM

Tại Việt Nam, chi Caulerpa rất đa dạng và phong phú Vùng triều ven biển và

ven các đảo có đông dân cư là nơi các loài rong này phát triển rất mạnh như các đảo

Lý Sơn (Quảng Ngãi), Phú quý (Bình Thuận) Phạm Hoàng Hộ đã mô tả 13 loài của chi rong này ở miền Nam [13] Tại miền Bắc, Nguyễn Hữu Dinh đã mô tả bổ sung

thêm hai loài [3], mới đây Hodgson đã cập nhật loài Caulerpa ở Việt Nam và công bố

tóm tắt danh mục 14 loài

Năm 2006, Nguyễn Hữu Đại và cộng sự trong khi khảo sát nguồn lợi rong biển,

cỏ biển tại Cù lao Thu thuộc đảo Phú Quý (Bình Thuận) đã tìm thấy rong nho Chúng

mọc thành các đám màu xanh đậm giữa các loài Caulerpa racemosa và Caulerpa

cupressoides có màu nhạt hơn Với kích thước nhỏ và trữ lượng thấp, sự hiện diện của

chúng chỉ có ý nghĩa về mặt phân bố Bằng phương pháp so sánh các đặc điểm hình thái, các mẫu vật này được xác định là rong nho Tuy nhiên kích thước cá thể của chúng khá nhỏ, chỉ bằng khoảng 1/3 so với mẫu rong nho được nhập từ Nhật Bản Mẫu vật của rong nho này đã được di trồng về phòng thí nghiệm, được trồng trong cùng một điều kiện với giống rong di nhập, nhưng sau 5 tháng, chúng vẫn giữ kích thước khá nhỏ Như vậy, tại Việt Nam, so sánh với sự phân bố rất phổ biến của các

loài rất gần giống với rong nho như Caulerpa racemosa, C microphysa, thì C

lentillifera rất hiếm gặp [5], [6]

Về mặt nghiên cứu nuôi trồng rong nho: Năm 2004, PGS.TS Nguyễn Hữu

Đại, phòng Thực vật biển - Viện Hải dương học Nha Trang mới tiến hành “Nghiên

15

cứu các đặc trưng sinh lý, sinh thái của loài rong nho biển Caulerpa lentillifera (J

Agardh, 1873) có nguồn gốc nhập nội từ Nhật Bản làm cơ sở kỹ thuật cho nuôi trồng”

[12] Những 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 [12] Năm 2005, Nguyễn Hữu Đại tiếp tục nghiên cứu “Thử nghiệm nuôi

trồng rong nho biển (Caulerpa lentillifera J Agardh, 1873) ở điều kiện tự nhiên” Kết

quả cho thấy rong nho phát triển tốt trên nền đáy là bùn cát Trên đáy bùn pha cát tơi xốp, rong phát triển nhanh hơn (tốc độ tăng trưởng là 3,1g/m2/ngày) Trên đáy cát pha bùn, rong phát triển kém hơn, tốc độ tăng trưởng là 2,3g/m2/ngày) Mật độ nuôi ban đầu từ 100-200g/m2 là thích hợp cho các yếu tố về tăng trưởng và năng suất và hiệu quả kinh tế Tỷ lệ giữa phần thân đứng (phần có giá trị nhất/toàn tản) không thay đổi nhiều ở các mức mật độ này Nguồn giống nên dùng nguyên tản rong, bao gồm phần thân bò và thân đứng (tốc độ tăng trưởng là cao nhất: 3,07g/m2/ngày) [18]

Năm 2006, Nguyễn Hữu Đại và cộng sự nghiên cứu và cho thấy rong nho sinh sản chủ yếu bằng hình thức sinh sản sinh dưỡng, phát triển mạnh ở nền đáy mềm, tơi xốp là bùn pha cát, thích nghi 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 80mmol/s.m2 Cường

độ quang hợp tăng dần từ nhiệt độ 220C-300C, cường độ quang hợp đạt giá trị cao nhất

ở nhiệt độ 300C [5]

Bảng 1.6 So sánh tốc độ tăng trưởng của rong nho ở các chế độ nuôi khác nhau

Hình thức và địa điểm thí nghiệm Lượng

giống ban đầu (g)

Thời gian thí nghiệm (ngày)

Tốc độ tăng trưởng (%/ngày)

Tỷ lệ phần thân đứng so với toàn tản (%)

Nguồn tài liệu

Nuôi treo bằng túi lưới

Tại Vịnh Yonaha (Nhật Bản)

cs (1991) Nuôi đáy trong bể xi măng

Tại Okinawa (Nhật Bản)

cs (1991) Nuôi đáy trong phòng thí nghiệm 100 30 2,67 68 Nguyễn

Hữu Đại và

16

Nuôi đáy trong bể composit 24m2

Tại Viện Hải dương học Nha Trang

Nguyễn Hữu Đại

và CS (2007)

Nuôi đáy trong ao đìa

Tại Vịnh Vân Phong - Khánh Hòa

Nuôi treo lồng lưới

Tại Vịnh Cam Ranh- Khánh Hòa

Nguyễn Xuân Trường, Nguyễn Hữu Đại, Vũ Ngọc Bội (2007) đã nghiên cứu nuôi trồng rong nho trong điều kiện phòng thí nghiệm cho thấy rong nho chủ yếu sinh sản bằng hình thức sinh sản sinh dưỡng từ thân bò, thân đứng hoặc toàn tản nhưng nguồn giống ban đầu tốt nhất là sử dụng toàn tản hay thân đứng Do sử dụng toàn tản hay thân đứng làm giống thì rong nho có khả năng sinh sản nhanh hơn so với sử dụng thân bò để làm giống Khi nuôi rong nho với các trọng lượng giống ban đầu là 50, 100, 200g/m2 cho thấy năng suất rong cao nhất đạt được 4.090g/m2 khi sử dụng lượng giống ban đầu là 200g/m2 Rong nho có khả năng sống và thích nghi tốt ngay cả ở độ mặn thấp Tuy nhiên, độ mặn cao (30-34‰) mới là điều kiện thích hợp cho sự sinh trưởng

và phát triển của rong nho Tốc độ sinh trưởng của rong nho đạt 1,45%/ngày ở độ mặn 30‰ và 1,42%/ngày ở độ mặn 34‰, năng suất đạt 897,75g/m2 ở độ mặn 30‰ và 872,28 g/m2 ở độ mặn 34‰ Rong nho có nhu cầu về ánh sáng không lớn, có thể sinh trưởng và phát triển tốt trong khoảng cường độ chiếu sáng khá rộng (10.000-20.000 Lux) Cường độ sáng tối ưu cho rong nho sinh trưởng và phát triển vào khoảng 20.000 Lux Tại ngưỡng ánh sáng này tốc độ sinh trưởng và phát triển và năng suất của rong nho đạt giá trị cao nhất (2,2%/ngày và 1.947,5g/m2 theo thứ tự) Rong nho là loài ưa nhiệt độ cao, cường độ quang hợp của rong nho tăng dần từ ngưỡng nhiệt độ 22-300C, cường độ quang hợp của rong đạt giá trị cao nhất ở nhiệt độ 300C (2,94 mg O2/g rong khô/h), nhưng khi nhiệt độ tăng đến 340C cường độ quang hợp của rong cũng giảm nhanh Rong nho có khả năng hấp thụ mạnh muối nitrat trong môi trường, nên có khả năng xử lý và cải thiện môi trường ưu dưỡng nitrat Rong nuôi trong môi trường có nồng độ 50, 100 và 500µg N-NO3/L chỉ sau 8 giờ có gần 50% hàm lượng N-NO3 trong môi trường đã được rong nho hấp thụ Năng lực hấp thụ muối nitrat của rong nho thể hiện cao nhất trong môi trường có chứa 500µg N-NO3/L, 1 gam rong nho có thể hấp

17

thụ hết 40,14 µgN-NO3/L sau 8 giờ Ở ngưỡng 1.000 µgN-NO3/L hiệu quả hấp thụ của rong nho tuy giảm xuống nhưng vẫn có khả năng xử lý một phần nhờ sự ưu dưỡng nitrat Sự tích lũy nitơ trong mô rong nho tăng tỷ lệ thuận theo chiều tăng của nồng độ nitrat trong môi trường nuôi, đạt giá trị cực đại ở nồng độ 500µg N-NO3/L (1,66%) và giảm xuống trong môi trường có nồng độ 1.000 µg N-NO3/L Tương tự, sự tích lũy vitamin C trong mô rong nho cũng giống như sự tích lũy N, tức là tỷ lệ thuận với nồng

độ nitrat trong môi trường, trong khoảng 50, 100, và 500µgN-NO3/L Sự tích lũy vitamin C trong mô rong cao nhất, khi rong sống trong môi trường có hàm lượng nitrat

là 500µgN-NO3/L (20,21%) Dựa trên kết quả nghiên cứu này có thể đưa ra hướng

nghiên cứu sử dụng rong nho như là sinh vật chỉ thị mức độ ưu dưỡng nitrat thủy vực

Năm 2008, Nguyễn Hữu Đại (2008) cũng tiến hành nghiên cứu về các đặc điểm sinh thái của rong nho và khảo sát khả năng tăng trưởng, phát triển và năng suất của rong nho trong quá trình trồng quy mô lớn 2000m2 trong cácao nuôi ven biển, cũng như khảo sát các thông số môi trường nuôi, giống, mật độ rong nho nuôi ban đầu cũng như phương pháp trồng, chăm sóc, thu hoạch và bảo quản rong sau thu hoạch Các kết quả nghiên cứu thu được không khác nhiều so với quy mô thí nghiệm trong bể kính, cụ thể như sau: Rong nho là loại hẹp muối, độ mặn hạ thấp <25‰, chúng có biểu hiện chống chịu và nếu độ mặn <20‰ chúng sẽ chết Rong nho không chịu được lạnh, khi nhiệt độ hạ thấp đến 200C, chúng tăng trưởng chậm, hay ngừng tăng trưởng, nhiệt độ thích hợp nhất cho sự tăng trưởng của rong khoảng 28-300C; Ngưỡng ánh sáng của rong nho khá rộng, cường độ sáng thích hợp trong khoảng 10.000-20.000 lux Trong

tự nhiên tốc độ tăng trưởng rong nho đạt trên 2%/ngày, có thể đạt 3,19%/ngày Tỷ lệ phần thân đứng so với toàn tản rong nho từ 70-80% Trong khi đó, tốc độ tăng trưởng của rong nho trong phòng thí nghiệm chỉ đạt 1,5-2%/ngày, thấp hơn nuôi trong tự nhiên Sử dụng cách sinh sản sinh dưỡng của rong nho để nuôi trồng, tất cả các cơ quan dinh dưỡng như thân bò và thân đứng đều có thể dùng để trồng và nguồn giống gồm cả thân đứng và thân bò cho năng suất cao nhất Năng suất trong ao nuôi 2000m2

ở vùng ven biển đạt từ 1.320-1.324g/m2 với lần lượt với các nguồn giống ban đầu từ 100-200g/m2, tương đương năng suất 13,42 tấn/hecta/vụ nuôi 2 tháng Từ 1,5 đến 2 tháng nuôi trồng, rong nho được thu hoạch, tiến hành tách riêng phần thân đứng, rửa sạch và đóng gói, có thể lưu giữ được hơn 10 ngày [5]

18

Theo Nguyễn Hữu Đại, có thể nuôi trồng rong nho theo phương pháp trồng kê sàn có lưới che: rong nho được trồng trong những khay nhựa, lót ni lông có chứa mùn cát dinh dưỡng Sau đó, các khay giống được kê trên kệ, sạp đóng bằng tre, gỗ, hoặc xếp bằng gạch, đá nằm chìm dưới đáy đìa, dùng lưới che hoa lan tạo mái che di động

để chủ động điều tiết ánh sáng, nhiệt độ của nước biển, kết hợp với guồng đập tạo dòng chảy, tăng lượng O2 Nhờ thế, rong nho có điều kiện hấp thu chất dinh dưỡng trong khay, mà không lẫn với tạp chất từ đáy ao hồ, đồng thời lưới che di động có tác dụng khắc phục được khí hậu nắng nóng ở Việt Nam Mặt khác với cách làm này, việc thu hoạch rong nho thuận tiện hơn, chi phí đầu tư thấp nên sản phẩm có tính cạnh tranh cao [5]

Năm 2012, Viện Hải dương học Nha Trang, đã phối hợp với UBND huyện Đảo

Trường Sa, Vùng 4 Hải quân thực hiện đề tài “Chuyển giao kỹ thuật trồng, chế biến và

bảo quản rong nho (Caulerpa lentillifera J Agardh 1837) cho quân và dân huyện Trường Sa, tỉnh Khánh Hòa” nhằm hoàn thiện mô hình trồng, tập huấn chuyển giao

cho quân và dân huyện đảo Trường Sa kỹ thuật trồng rong nho trong bể composite, cách chế biến và bảo quản rong nho phù hợp với điều kiện tại Trường Sa, góp phần bổ sung nguồn rau xanh cho quân và dân sống trên các đảo Hiện nhóm thực hiện đề tài của Viện Hải dương học Nha Trang đã chuyển giao thành công 2 mô hình trồng treo

và trồng đáy rong nho trong bể composite với năng suất đạt khoảng 7-10 kg rong nho tươi/m2 Mô hình trồng treo và trồng đáy rong nho trong bể ít choán diện tích, phù hợp điều kiện ngoài đảo Rong nho phát triển nhanh, cho năng suất cao, là thực phẩm giàu dinh dưỡng Rong nho được bảo quản dạng tươi từ 8-10 ngày bằng phương pháp sục khí trong 16-24 giờ hoặc ướp muối (nước muối bão hòa hoặc muối ăn) có thể bảo quản 3-4 tháng [11]

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

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

+ Mô tả quy trình

- Nguyên liệu: Rong nho sau thu hoạch phải có độ dài của phần thân đứng (chùm

nho) từ 5cm trở lên và rong nho có màu xanh nõn

19

- Xử lý: Sau khi 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 dập, héo, tạp chất bám trên phần mặt Nguyên liệu sau thu hoạch được tuyển chọn phân loại theo yêu cầu của khách hàng

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

- Chế biến và bảo quản rong nho:

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 15-20% trọng lượng khối lượng 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 khoảng 2-3 ngày Phương pháp đánh giá chất lượng rong nho 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)

Sản phẩm rong nho khô: Rong nho sau khi xử lý làm sạch được tách nước Nhờ

quá trình tách nước cơ học nên công đoạn phơi khô dưới ánh nắng mặt trời chỉ là công đoạn làm khô đến độ ẩm bảo quản Tỷ lệ thu hồi sản phẩm tương ứng với 1 kg nguyên liệu rong nho tươi có thể chế biến được 25-30 gam sản phẩm khô, sản phẩm khô sau

Rong nho

Xử lý

Tách nước tiền bảo quản Tách nuớc tiền sấy

Sản phẩm rong nho tươi

Sản phẩm rong nho khô

Bao gói

Bao gói Sấy khô

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 nay các doanh nghiệp chế biến đã sử dụng phương pháp cơ học bằng ly tâm để tách nước sau đó dùng phương pháp phơi khô dưới ánh nắng mặt trời Tuy nhiên phương pháp này có nhiều hạn chế là chất lượng sản phẩm rong khô không thể kiểm soát được và cấu trúc rong nho bị biến dạng sau khi làm khô khó có khả năng hoàn nguyên Đây là một chỉ tiêu quan trọng của sản phẩm rong nho khô mà luận án sẽ phải nghiên cứu sau này Mặt khác dưới tác động của ánh nắng mặt trời sắc tố của rong nho bị biến đổi nên chất lượng rong khô không đảm bảo và thời gian bảo quản ngắn

Hiện nay chưa có công trình nghiên cứu nào công bố kết quả nghiên cứu chế biến

và bảo quản rong nho Tuy nhiên ở Việt Nam cũng có một số nghiên cứu bước đầu về chế biến và bảo quản rong nho, các nghiên cứu này chủ yếu của cán bộ nghiên cứu thuộc khoa Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang 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 Chẳng hạn, năm 2007, sinh viên Lê Thị Hạnh (Khoa Công nghệ thực phẩm - ĐH Nha Trang) dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Vũ Ngọc Bội đã nghiên cứu chế biến sản phẩm rong nho cán màng dùng bao gói cho món ăn sushi 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, PGS TS Vũ Ngọc Bội đã nghiên cứu chế biến bột rong nho và sử dụng bột rong để sản xuất bánh tráng rong nho Kết quả nghiên cứu cho thấy rong nho sau khi xử lý bằng nhiệt để chống mất màu rong, sấy khô ở nhiệt độ 400C, thời gian

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 tại Việt Nam: Tại Khánh Hòa có công ty TNHH Đại Phát Bplus, Công ty TNHH Trí Tín, Công ty TNHH Đại Dương, Công Ty OkiViNa Việt Nam,… Tại Bình Thuận có công ty Minh Sơn, Công ty du lịch Vườn

Đá, Công ty TNHH Hải Nam…

Mặc dù đã có một số nghiên cứu phân tích cho thấy rong nho rất giàu dinh dưỡng

và rất phù hợp cho việc làm thức ăn cho người Rong nho có thể dùng để ăn tươi thay cho rau xanh hoặc chế biến thành các sản phẩm ăn liền, nhưng việc nghiên cứu bảo quản sau thu hoạch và chế biến rong nho hiện nay còn nhiều hạn chế, chưa tương xứng với giá trị và tiềm năng của nó Đến nay trong nước chưa có công trình nghiên cứu khoa học nào công bố một cách đầy đủ về việc chế biến và bảo quản các sản phẩm rong nho biển cũng như thiết bị phục vụ cho chế biến và bảo quản rong nho

Hơn nữa, Việt Nam chưa xây dựng và ban hành được tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm rong nho Hiện chỉ có một số nghiên cứu của các giảng viên trường Đại học Nha Trang, cụ thể là các nghiên cứu bảo quản, sơ chế, chế biến của Nguyễn Thị Mỹ Trang,

Vũ Ngọc Bội Các nghiên cứu trên mới chỉ là nghiên cứu ban đầu Thành công bước đầu trong nghiên cứu của các tác giả trên cho thấy nếu được đầu tư nghiên cứu có thể kéo dài bảo quản rong nho cũng như có thể chế biến rong nho thành một số sản phẩm mới xuất khẩu sang thị trường Nhật Bản và tiêu dùng tại Việt Nam

Do vậy phải có các nghiên cứu về công nghệ chế biến rong nho, làm cơ sở để xây dựng quy trình công nghệ và chế tạo thiết bị sơ chế, xử lý, chế biến rong nho nhằm

1.3 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ KỸ THUẬT SẤY RAU QUẢ VÀ THỦY SẢN 1.3.1 Nguyên lý sấy

Về mặt nguyên lý, máy bơm nhiệt sẽ thu nhiệt lượng từ môi trường bên ngoài vào buồng sấy thông qua môi chất lạnh Môi chất lạnh lúc này tồn tại ở dạng hơi, áp suất thấp với nhiệt độ từ 5÷150C chuyển động tới máy nén Tại máy nén, môi chất lạnh

sẽ được nén lại và nhiệt độ của chúng tăng lên và đạt ngưỡng 400C-700C Sau đó luồng môi chất lạnh ở nhiệt độ cao này được chuyển động tới dàn ngưng tụ và môi chất lạnh

từ dạng hơi sẽ thành dạng lỏng sau khi trao đổi nhiệt với nhiệt độ buồng sấy Sau đó, lượng môi chất lạnh lại tiếp tục hành trình qua van giảm áp để về dàn hơi để thành hơi

và quay lại làm lạnh buồng sấy với một chu trình mới lặp tuần hoàn Thực tiễn, thiết bị sấy bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại (BXHN) được sử dụng trong đề tài có thể tự động điều chỉnh nhiệt độ sấy theo yêu cầu công nghệ, cụ thể nhiệt độ sấy điều chỉnh trong ngưỡng từ 200C-600C; vận tốc gió chuyển động trong buồng sấy điều chỉnh từ 0,5 ÷ 12 m/s Khoảng cách từ vật liệu sấy tới đèn hồng ngoại dao động từ 20 ÷ 50 cm Thiết bị sấy bơm nhiệt này là sự kết hợp giữa sấy bơm nhiệt và tia hồng ngoại, cụ thể

mô hình thiết bị sấy bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại được thể hiện ở sơ đồ sau

23

Hình 1.3 Sơ đồ hoạt động của máy bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại

Máy sấy bơm nhiệt kết hợp BXHN có nhiều ưu điểm so với các phương pháp khác (truyền dẫn và đối lưu) như: giảm được thời gian gia nhiệt, nhiệt độ phân bố đồng đều, giảm tổn thất chất lượng sản phẩm, khả năng linh hoạt trong việc đốt nóng theo vùng, thiết bị đơn giản, gọn nhẹ và đặc biệt là tiết kiệm được năng lượng BXHN

có thể ứng dụng vào rất nhiều các quá trình chế biến thực phẩm khác nhau như: sấy khô, nướng, chần hấp, thanh trùng [71] Sự kết hợp giữa việc sử dụng BXHN với các phương thức gia nhiệt khác như sóng vi ba, truyền dẫn và đối lưu sẽ làm tăng hiệu quả

sử dụng năng lượng Mongpreneet và cộng sự (2002) [58] đã sử dụng nguồn nhiệt bức

xạ từ các thanh gốm đưa vào buồng sấy chân không để sấy hành Sự phát triển của các

lò sấy băng truyền sử dụng các nguồn phát BXHN và không khí nóng sẽ giảm được chi phí, thời gian và nhiệt độ sấy Tuy vậy, chiều dày của rau quả nên khống chế không quá 5mm để tăng hiệu quả làm khô [71] Hebbar và cộng sự (2004) [40] đã phát triển máy sấy rau băng chuyền kết hợp hồng ngoại và đối lưu Sự kết hợp này làm cho vật liệu nhanh chóng được đốt nóng, tỷ lệ chuyển khối cao, giảm được 48% thời gian sấy và tiết kiệm được 63% năng lượng tiêu thụ so với sấy đối lưu thông thường

1.3.2 Một số nghiên cứu về sấy rau quả và sản phẩm thủy sản

Nhiều công bố cho thấy BXHN đã được ứng dụng rất thành công để sấy rau quả như: khoai tây [22], thóc [21], khoai lang [72], hành [58], trái kiwi và táo [63], rau, thịt

cá, mì ống,… Sấy rong Ecklonia cava bằng công nghệ bức xạ hồng ngoại đã giảm

thiểu được thời gian sấy, tiết kiệm được chi phí năng lượng Nhiệt độ sấy rong bằng