Nghiên cứu chiết tách tính chất và biến tính polysaccharid carrageenan từ rong biển làm phụ gia chế biến bảo quản thực phẩm

Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA H À NỘ I T R Ư Ờ N G Đ Ạ I H Ọ C K H O A H Ọ C T ự N H IÊ N Hí**-ỶẠ**** í):********* BÁO C Á O TờiNG K É T ĐỀ T À I N G H IÊ N C Ử U C H I É T T Á C H , T ÍN H C H Ấ T V À B IÉ N T ÍN H P O L Y S A C C H A R ID (C A R R A G E E N A N ) T Ừ R O N G B IẼ N L À M PH Ụ G IA C H É B IÉ N , B Ả O Q U Ả N T H Ụ C P H Ẩ M Đ È T À I K H O A H Ọ C Đ Ặ C BIỆT C Ấ P Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C GIA M Ã SĨ: Q G -07.08 C h ủ trì đ ề tài: P G S T S V ũ N g ọ c B a n C c c n t h a m gia: GS T S K H T rầ n Đ ình T oại PGS TS P h ạm H n g Hải TS N g u y ễn X uân H oàn ThS T rần N ho Bốn ThS N g u y ễn Thị Kim D ung CN N g u y ễn V ăn Lâm ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRUNG TẨM THÒNG TIN THƯ VIÊN t) Ị / HÀ N Ộ I - 0 BÁ O C Á O T Ó M T Ấ T Tên đề tài: Nghiên cửu chiết tách, tính chất biến tính polysacchíiriíl (carrageenan) từ rong biên làm phụ gia chế biến, bảo quản thực pltâm PGS TS Vũ N gọ c Ban Chủ trì đề tài: Các cán tham gia: GS T S K H Trần Đình Toại PGS TS Phạm H ồng Hai TS Ng u vễ n X u ân Hoàn ThS Trần Nho Bốn ThS N gu yễn Thị Kim D ung CN N s u y ễ n Văn Lâm Mục tiêu nội du ng nghiên cứu Mục tiêu: N gh iên cứu ứng dụns Carrageenan tách chiết từ rone biển làm chât phụ gia chế biến báo quan thực phàm Nơi Nghiên cứu độ• c ứ n c? s tiêu vi sinh giò lụa bún thêm • clung: D O ' Car C a r o với hàm lượng khác so sánh với khả báo quản thực phẩm hàn the (là chất bảo quản không phép sử dụng) Các kết q u ả đạt đưọc: Các kết khoa học: Khảnơ định sứ dụng Car đặc biệt C a r o làm chât phụ sia ché biến bảo n thực phâm (eiị lụa bún) có hiệu để thay hàn the Các kết đào tạo: + Sô Thạc sĩ đào tạo khuôn khô đê tài: 02 + Số c ứ nhân ho họ c đ ợ c đà o tạo ■ trono o k h u ô n khố đề tài: 01 Tình hình kinh phí tiên độ đê tài Đề tài thực theo tiến độ đăng kí 24 tháng Kinh phí đưọc cấp tổn g cộng 24 tháng 60 triệu đ ồn s , đến nhận đầv đủ quyê t toán K H O A Q U A N LY C H U TRI ĐẼ TẠI HỌC KHOA HỌC T ự N HIÊN fo / \ I ^^->*rrTWICU ĨKUỎNG SUM M A RY REPORT Title o f the subject: Study on t/ie isoỉation, properties, and mo(ỉification o f polysaccluirides (carrageeium) fro m Seawed muking fo r íiiíỉSubstance fu r the foo(lProcessing (intl Storage C ode No: QG -07.08 Project leader: Asso prof Dr Vũ N s ọ c Ban Participants: Prof Dr.Sc Trần Đình Toại Asso prof Dr P hạm H n g Hải Dr N s u y ễ n Xu ân Hoàn MSc Trần N ho Bốn MSc N s u y ễ n Thị K im D u n a BA N guyễn Văn Lâm O B J E C T IV E Studying and A pp lyi ng Carrageenan vvhich \vas separated from seavved making for aid substance for the food pro cessina and storage MA IN C O N T E N T S Studying on hardness and mi croorg ranism standards o f “Le an p or k pa s te ” and "vermicelli'' vvhen added Car and C a r o with different contents, from that to co m par e ability storaae o f vvhich vvith borax one (the illigal storaae) M A J O R R ESƯ LTS: Scientinc results: ĩìn nin g that, using Car is good, especially C a r o for aid substance for the food processinơ and storage (“Lean pork paste” and “vermicelli’’) beins hiơher effect than borax one Education al results: Proịect has fmancially supported and educated 01 BA graduates in Chemistry, 02 M A postgraduates specialized in Physical Chemistry E xp en d itu re and S ch ed u le The project has finished on time (24 months) The budget (60 million V N D ) has been fully received and comp let el v used as beinơ listed in the balance sheet P A C Ư L T Y OF C I I E M I S T R Y PROJECT LEADER H A N O I Ư N I V E R S I T Y OF S C I E N C E Danh muc kí hiêu viết tắt • • C ar.o C arra g e e n a n oligosaccharide C a r O ( I ) C a r r a g e e n a n o l i g o s a c c h a r i d e t h u đ ợ c t h ủ y p h â n C a r r a g e e n a n t r o n g m ô i t r n g axit l o ã n g với đ ộ p H b a n đ â u = 3,5 - 4,0 C a r O ( í ỉ ) C a r r a g e e n a n o l i g o s a c c h a r i d e t h u đ ợ c kh i t h ủ y p h â n C a r r a g e e n a n tr o n g m ô i t r n g axit đ ặ c v i đ ộ p H b an đ â u = 1,0 - 1,5 MỤC LỤC T ran g MỎ ĐẦU C H Ư Ơ N G I T Ỏ N G Q U A N 1.1 Tình h ình nơh iên c ứ u sả n x u ấ t C a r r a s e e n a n n c v giới 1.2 Khái quát Carrageenan 10 1.2.1 Cấu trúc Carrageenan 10 1.2.2 Tính chất hóa lý 11 1.2.2.1 Đ ộ tan 11 1.2.2.2 Độ nhót 11 1.2.2.3 T n e tác °i ữ a C a a s e e n a n với protein 12 1.2.2.4 T ơn g tác hiệp lực Carrageenan với polys acc har ide khác 12 1.2.2.5 Khả tạo sel 13 1.2.3 ứ n g d ụ n s Carrageenan 14 1.2.3.1 ƯI12 d ụ n g tr o n g c ô n s nơ h iệp th ực p h â m 15 1.2.3.2 ứ n s dụn a tronẹ lĩnh vực khác 15 1.2.4 Chiết tách Carrageenan 16 1.2.5 Carrageenan olvgosaccharide 17 1.2.6 Hoạt tính sinh học Carrageenan Carrageenan oligosacchariđe 18 CHƯƠNG II NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u 19 2.1 Nguyên liệu 19 2.1.1 Các chất chê biến bảo quản thực phâm 19 2.1.2 Nguyên liệu cách làm bún 20 2.1.3 Quy trình làm giị 21 2.2 Phương pháp nghiên cứu 21 2.2.1 Xác định độ cứng tinh bột làm bún ÌỊ lụa 21 2.2.2 Xác định chí tiêu vi sinh 22 2.2.2.1 Xác định tổng số vi khuẩn hiếu khí 22 2.2.2.2 Xác định tổng n ấm m e n nấm mốc 23 2.2.23 Xác định tổng Coliforms 23 2.2.3 Xác định hoạt tính k h n a vi sinh vật kiểm định 24 2.2.4 Phương pháp xác định khối lưọ n e phâ n tử polym er 25 2.2.5 Phương pháp phổ xác lập cấu trúc polymer 26 2.2.5.1 Phương pháp ESI - MS 26 2.2.5.2 Phương pháp phố cộ n g hưởng từ hạt nhân 26 2.2.6 Phương pháp xử lý số liệu 26 C H Ư Ơ N G III K ÉT Q U Ả T H Ụ C N G H IỆ M VÀ T H Ả O L U Ặ N 28 3.1 Nghiên cứu sử d ụ n s Carrageenan làm phụ gia chế biến bảo quản tinh bột làm bún 28 3.1.1 Xác định khối lượng phân tử Carraơeenan 28 3.1.2 Xác định độ cứng bánh tinh bột dùng để làm bún 29 3.1.3 Xác định tiêu vi sinh bún 31 3.2 Nghiên cứu sử dụng Carrageenan olisosaccharide làm phụ gia chê biên bảo quản tinh bột làm bún 31 3.2.1 Thúy phân Carrageenan 31 3.2.2 Xác định khối lượng phán tử trung bình cúa C a r o (I) Car.O(ỈI) 35 3.2.3 Kháo sát cấu trúc sản phẩm thủy phân phương pháp phổ 37 3.2.3.1 Phổ khối lượng 37 3.2.3.2 Phổ cộng hưởng từ hạt nhân 42 3.2.4 Xác định độ cứns bánh tinh bột với chất phụ gia C a r o (I) C ar o (II) 42 3.2.5 Hoạt tính sinh học 47 3.2.5.1 Các tiêu vi sinh vật 47 3.2.5.2 Hoạt tính khán g vi sinh vật kiểm định 49 3.3 Nơhiên cứu sử d ụ n s Carraơeenan Carraseenan oligosaccharide làm chất phụ gia, chế biến bảo quản giò 50 KÉT LUẬN 51 TÀI L IỆ U T H A M K H Ả O 53 P H Ụ LỤ C 57 M Ở ĐẦU V ù n g b i ế n n c ta c ó m ộ t n g u ô n tài n g u y ê n r ấ t p h o n g p h ú v g i u có, đ ó c c lồi r o n g biể n T r o n g t h n h p h ầ n c ủ a r o n g b i ế n c ó c c p o l y s a c c h a r i d e tự n h iê n , c ó c ấ u tr ú c m n g lưới, có độ b ề n c h ọ c v đ ộ n h t c a o , k ế t h ợ p với m ộ t số tí n h c h ấ t đ ặ c b iệ t n h lchả n ă n g tạ o ge l n n g đ ộ th ấ p , d ễ tạ o m n g n ê n đ ợ c ứ n g d ụ n g r ộ n g rãi t r o n g n h i ề u lĩ n h v ự c k h c n h a u n h c ô n g n g h i ệ p t h ự c p h â m , y tê, m ỹ p h ấ m , dư ợ c p h ẩ m t r o n g đ ó việc s cỈỊino t ro n u c ô n g n g h i ệ p thực p h â m c hi êm m ộ t vai trò đán g kê M ộ t tro n g s ố c c p o l v s a c c h a r i d e c ó vị trí q u an tr ọ n g h n s đâu t r o n s c h ê b iê n v b áo q u ả n l n g thự c, t h ự c p h â m đ ó C a r r a g e e n a n , b ê n c n h n h ữ n g tính c h â t u việt k ế tr ê n C a r r a g e e n a n c ò n c ó tín h k h n g k h u â n , c h ô n g v ir u t rât m n h M ộ t tính chất đặc biệt n ữ a c ủ a C a r r a g e e n a n k h ả n ă n g t n g tác c ủ a n ó v i p r o tein v i c c p o l y s a c c h a r i d k h c n h tinh bột D o v ậ y , từ lâu n ó đ ợ c ứ n g d ụ n g r ộn g rãi t r o n g c ô n g n g h i ệ p c h ế b i ế n sữa , thịt, t r o n g sản x u â t b n h k ẹ o , k e m , p h o m a t , bia, rượu, c h ế biên thuỷ sản v.v T r o n g đề tài n y , c h ú n g đ ặ t v ấ n đề n g h i ê n u sử d ụ n g C a r r a g e e n a n d n g có m c h p h â n tử n g ă n c ủ a n ó C a r r a g e e n a n o l y g o s a c c h a r i d e l m c h ấ t ph ụ gia c h ế b iế n b ả o quản thực p h ẩ m từ tinh bột, c ụ th ê b ả o q u ả n bú n v bảo quản g iò th a y c h o h n the c h â t b ả o q u ả n k h ô n g đ ợ c p h é p s d ụ n g M o n g m u ô n c ủ a c h ú n g g iả i q u y ê t đ ợ c m ộ t n h u c ầ u c ấ p thiết h iệ n n a y n c ta tìm n h ữ n g ch ất ph ụ g i a c h ế b iế n , b ả o q u ả n th ự c p h ẩ m đạt tiê u c h u ẩ n v đ ả m b ả o an toàn c h o s ứ c k h o ẻ c ủ a c o n n g i CHƯƠNG I TỐNG QUAN 1.1 T ì n h h ìn h n g h i ê n c ứ u v s ản x u ấ t C a r r a g e e n a n t rê n g ió i ỏ n u ó e ta Carraaeenan bất đâu đượ c sử d ụn a 600 năm trước chiết xuất từ rêu ỉr is h m oss (Loài rong đỏ C h o n d n is c ris p u s ) làng bờ biên phía Na m Ireland ma ng tên Carraghen Vào nh ữn năm 1930, trình tách chiết Carrageenan nguyên chât từ rong biến tiến hành MỸ Sau chiên tranh thẻ giới lần thứ hai phát triên cua ngành côna; nghiệp thực phàm , nhu câu vê Car rageenan thẻ giới băt đâu tă ns lên Ngàv n eườ i ta biết thêm nhiều loại r o n s biển có kha năng; san xuất Carrageenan N h ữ n g nghiên cứu chi tiêt vê loài r o n s cho phép naười ta có thê trồns c h ủ n s quy mô lớn đáp ứng nhu câu n au v ên liệu cho ngành c n s ìmhiệp sán xuât Carra°eenan Theo thốnơ kê, kh oá n g 80 % san lượng Ca rr ageenan sản xuất từ côns, tv quốc uia: Mỹ Đức Đan Mạch, Tây Ban Nha Hiện c ô n s nahiệp san xuất Carraseenan không chi phát triển mạ n h nước M ỹ Tây Âu mà phát triển mạnh quốc gia Châu A Tron g phải kế đên Tru ne Quỏc, Nhật Ban Phillipin Indonesia Hình Hình ảnh sơ lồi rong n gu n liệu san xuất Carrageenan Theo nơhiên cứu, Việt N am có nhiều lồi ronơ có hàm lượng Carraa een an cao Đó lồi n h ronơ H n g Vân E itch e u m a g eỉe tin a e, rong Sụn K a p p a p h y cu s a lv a re ii ronơ Cạo, rons; Đ ô n s H y p n e a [3] Trorm nh ữn g năm gân đây, có sơ c ô n s trình, đẻ tài nghiên cứu Carrageenan từ rong H ô n g Vàn Ca rr ageenan n \ xác lập K- Carras een an Sau thu nh ữn g kết qu ả kha quan nghiên u C ar r a ° e e n a n nhà khoa học bưức đầu nghiên cứu quy trình sản xuất ứng dụng Ca rr ageenan quy mơ cơng nghiệp [2] Khí hậu nước ta thích hợp cho việc phát triến r o n s sụn nun noun liệu đế sàn xuất Carrageenan, nên c h ú n s ta có điêu kiện thuận lợi lớn đê trons, tươna lai tiên hành m nhà máy sán xuất Carrageenan Còn nay, nhu câu sứ đụng, polvsaccharide này'cho số ngành sản xuất tiêu dùng phái nhập khau từ nước neoài 1.2 K h i q u t v ề C a r r a g e e n a n 1.2.1 Cấu trúc C arrageenan [11,30,32] Carrageenan polysaccharide galactose RỌĨ galactan Đơn vị câu trúc Carrageenan disaccharide, cấu tạo bỏ'i hai hợp phần Đon vị hợp phần thứ vịna a (l- 3) - D - g al ac to s e (đơn vị G), vòng Ị3(l-4)-D-salactose (đơn vị D) vòniỉ j3(l-4)-3,6-anhydro-D-galactose (dơn vị DA) xen kẽ luân phiên bãns, liên kết a( 1-3) (3( 1-4) Đo'n vị cấu trúc cửa Carrageenan đưọc trình bày hình 2,3 Carrageenan ealactan sulfat N so i mạch po lvsaccharide cịn có thê có nhóm sulĩat găn vào Carrageenan nh ữn g vị trí sỏ lượns khác Mỗi galactan sulíầt n a riê n s Carrageenan có ký hiệu riêno Ví dụ: X - K I V - c a r r a s e e n a n [ , 16] Theo “ Đơn vị cấu trúc” chia Carrageenan thành nh óm : - Nhóm khơng có liên kết 3,6 -anhydro-D-Galactose có đơn vị cấu trúc (G, D) ỊiCarrageenan (Hình 2) - Nhóm có liên kết 3,6-anhydro-D-Galactose có đơn vị câu trúc (G D A) K- Carrageenan (Hình 3) CHiŨH CHịOỈOị - r CH,0H CH, H ìn li 2: Đơn vị cấu trúc Ị.I- C a r r a s e e n a n (G.D) K- Carr age ena n (G DA) Trono trình chiết tách, tác đ ộ n a môi trư ờng kiềm Carrageenan có đơn vị cấu trúc (G, D) dễ chu yển th àn h Carrageenan có đon vị cấu trúc (G, DA) Các 11-, V- X- Carra se ena n dễ chuyến h ó a thành K-, I, 0- Car rageenan t n a ứna Các C ar r as ee n a n có mức độ sultầt hóa khác nhau, thí dụ K- Carra ge ena n ( % SLiltầt) I - Carraa een an (3 2% sulíầt) h~ C ar r as ee na n ( % sultat) [9] Các sán p h àm thư ơn g mại hóa chiếm vị trí quan trọna trona thị tr n e polysaccharide 01' ~ mu koppa CH;CH ■0, SO j 0- 0- CM.0S0,- i— í} k on nu Cm ‘OI ‘O1 /r — °.f CH.OH “0 , s ọ ỵ —— >• /2 ÌL * _ y ' oso,- n Í3Ũ% - H 73*1 - RO,- ' iv, / o nso, / X c, r os; i 30% - H lambda //?//// L _ f ' r CII HOy j ■ ỵ N x"" CH (>• ■ỌỈL \ K ::;c lota Cl Ị-CSO, Ị - , / ‘Vi c su theta Sự chuyên hóa Carraeeenan Phần lớn Ca rr ae ee na n có khối lượna phcìn tử từ 500 - 1000 kDa, troníỉ chúng chứa tới 25% thành phàn với khối lượng phân tử nhỏ 100 kDa 1.2.2 Tính chất líóa lý [11] 1.2.2.1 Độ tan Carrageenan tan tr o n s nước, độ tan phụ thuộc vào d n s câu trúc Carraseenan, nhiệt độ pH, n ồn g độ ion chất tan khác N hó m Carrageenan có câu nơi 3,6-anhydro khơnơ ưa nước, Carrageenan k h ô n g tan n ướ c N h ó m C a r r a g e e n a n k h n s có c ầu nối dễ tan Thí dụ n h X-Carrageenan khơnơ có cầu nơi 3,6-anhydro có thêm n h óm sulíầt ưa nước nên tan trons nước điều kiện 1.2.2.2 Độ nhớt Độ nhó t c ủ a d u n g dịch C a r r a a e e n a n ph ụ th uộ c vào nhiệt độ d n a câu trúc Carraoeenan, khối lượng p h â n tử diện ion khác tr on s d u na dịch Khi nhiệt độ lực ion cua dun g địch tăng độ nhót dunơ dịch siảm Các C a a s e e n a n tạo thành dung dịch có độ nhót từ 25 - 500 Mpa, riêng K - C arr age ena n có thê tạo dun° dịch có độ nhớt tới 2000 Mpa ỉ 2.2.3 Tương tác Carrageenan vớiprotein [15.34,38] Tư ơng tác s iừ a C arraseenan với protein m ột tron s nhữnơ tính chât quan trọng Carrageenan cũ n s đặc trưng cho tất chất tạo s e l cũ n a chất khôna tao Tạp chi Hóa hục , T 46 (5Aị, Tr 57 - 62, 2008 NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG OLIGO-CARRAGEENAN TỪ RONG ĐÒ E U C H E U M A G E L A T IN A E LÀM PHỤ G IA C H Ế BIÊN VẦ BẢO QUẢN THỰC PHAM m t t in h b ộ t g o (BÚN) PHẤN I - NGHIÊN CỨU THỦY PHÂN CARRAGEENAN TỪ RONG Đ ỏ (EUCHEUMA GELATINAE) ĐỂ ĐỈỂU CHẾ OLI GOSACCHARIT LAM PHỤ GIA CHÊ BIẾN, BẢO QUẢN THỰC PHẨM Đ ến Toa soạn -8 -2 0 TRẦN ĐÌNH T O Ạ I 1, PHAM HỎNG H ẢI 1, NGUYỄN BÍCH TH Ư Ỷ 1, v ũ NGỌC BAN2, NGUYỄ N THI KIM DƯNG2, NGUYẺN VÃN LÂ M: ‘ Viện K hoa học Cơng nghệ Việt nam ■K lio a H ố học, Trường Đ H K H T N - Đ H Q G Hà N ội SUMMARY Carrageenans are w id e ỉ\ Itsecl in m anv various fo o d branches due to their physico-chemỉcal properties f o r exainple tliev c a n interact witlì protein and other polysaccharid.es (glucomcinnan, starch) Oligo-carrageencm procluces tlĩis high effect thanks to iheir molecule neiglit bein° smaller than the onc ũ f Carra^eenan Tliis work studies carrageenan hyclrolysis ĩhai yields ohgocarrcigeenaii CIS CUI Í’j fecíivel\' odchtionol snbstrcite f o r the Processing oiul preservữtion o f jo o d thai ứ made fr o m rice starch I - MỜ ĐẦU II - KHÁI QUÁT VỀ CARRAGEENAN VÀ OLI GO-CARRAGEENAN Ngàv chất lirợns lươn? thực, thực phấm làvấn đé quan trọng xúc Nhữna; xúc phải đáp ứng u cầu, địi hói ngày cang tãng cùa xã hội văn minh cắn sản phẩm an toàn có chất lượng cao hàm lượng dinh dưỡng đàm bào Chế biến, bảo quàn các khâu quan trọn!? đế đám báo Ịyéucẩu trẽn Trên thưc tế nước ta Màu chưa thưc thực hiên tốt Đế 2óp phán thực tốt khâu này, chúng tịi Dghiẽn cíai nhằm tạo chất chế biến, bao |uản đáp ứnơ dược vèu cáu thưc tế ^ageenan oliạo-carraseenan sản phàmláy từ ron? biến vùng biến nước ta Caưageenan polysacchande galactose, cấu trúc cúa bao gồm D-galactose nối với liên kết glvcosid cƯl->3) Ị3( l-»4) xen kẽ luân phiên [ì J Carrageenan có mõt số tính chất quan trọng đậc trưns tạo el nóng thấp (-1%) ơeỉ tạo thành có độ bền học cao Một tính chất đậc biệt carrageenan tương tác với protein Thí dụ K- Carrageenan dù vói nồng độ thấp (0,015-0,025 % ) vin tương tác hiệp lực với ca.sein (protein cùa sữa) Tính chiu ứns dụns trona cịng nghiẽp sữa đé nơãn chặn sụ tách lóng va làm ổn dinh huyền phù [21 Nsồi Carrageenan cịn tương tác với polysaccharid khác tinh bột Tươna tác có tác dụng làm siảm nồng độ tối thiểu, cùa polymer để tạo sel Với nhũng tính chất néu trên, carrageenan sử dụna rộn2 rãi làm chất phu aia chế biến thưc phẩm, mỹ phẩm Carraseenan nhạv để axit chất oxi hoá làm bẻ sãy liên kết Sự phân tách cua liên kết ơlucosid tãna CÙI12 với nhiệt thời ơian Thuv phán xúc tác axit xuất chủ yếu liên kết (1—>3) glucosid Hệ thốn2 vịng 3.6 anhvdro thích hop với sư thuỷ phản, tron2 nhóm este sulphat tai vị trí C2 làm siảm dỏ thủy phán Trong môi trường axit K- Carrageenan bị thủy phán nhanh I- Caưageenan Tự thủy phán CŨI12 xuất ơiai đoan làm khố lanh Carraaeenan lưu eiữ thời gian dài ỏ' điều kiện khó Trạng thái ơel gio cho liên kết mạch cùa Carrageenan bền vững hon có tác dung ngân chặn thủy phân ■ [1] Khi thuỷ phân bàng axít yếu liên kết slucosid a ( l - ) bị phá vỡ (T), tao thành Carrabiose Khi thuv phàn enzyme thi c c liên kết slucosid |3(l-4) 3.6 anhvdro- D- oalactose D- aalacto.se bị phá võ' ('!'), đon vị đuục tạo thành khôns; phải Carrabiose mà neoCaiTabiose oligosaccharid Các enzym sọi Carrageenase, hoạt độns enzym nội bào Sự thuv phán phàn ứns thay thẻ nucleophvl bậc, dẫn đến thay đổi câu hình liên kết đẩu cẩu Thuỷ phân K- ICarrageenan có enzym K- - Carrageenase tương úng chiết tách từ nhiều neuổn khác nhau, như: từ vi khuẩn Pseadomonas carrageenovora, Escherichiơ coli Trong trườn? họp axít đâm đặc, lực ìon lớn liên kết slucosid [3(1-4) cũns bị phá vỡ Phản ứns thuỷ phân nói chung sản xuất oliso-carraeeenan có tính chất chức đặc biệt, thành phần có hoạt chất sinh học đặc biệt để sử dụns tron® ngành cỏn® nghiệp như: thực phám, mỹ phám, dược phấm [1] Trên sớ phân tích nhữn? tính chất K- 58 Carrageenan chúna tỏi chict từ rone đỏ \'ùnsí bién \ lệt Nam để dùnc trone bảo quan chế bién thực phãm [4j, chúns tỏi tiếp tục nehién cứu kha dùng oliso-carraaeenan làm chất phụ gia chẽ biên bao quản tinh bột tron2 trình sản xuất bún Trong báo chúna khảo sát thay đối pH mõi trườn" axit phản ứng thuv phán carrageenan đế điéu chế oliao-carraseenan III - NGUYÊN LIÊU, PHUƠNG PHÁP NGHIÊN c ú u Nguyén liệu Carraeeenan chúng tỏi chiết từ rcms Hổng Vân Eucheum u ẹelatinae thuộc nsành rone đò (Rhodophyta) \'ùns biển Việt Nam ị4 j Phương p há p nghiên cứu a) T h ủ y p h án Phản ứns thủy phán tiến hành tron2; thời gian từ 180 phút tới 210 phút, nhiét dó 60 "c [6J Tronơ trinh thủy phán, kiếm tra độ nhót dưna, dich bầns nhót kế Ubelot thấy thời sian chảy cùa dun2 dich tron2 mao quản sần khơng địi dừna lại kết thúc thùv phàn Thủy phân carrageenan tiến hành tron2 điểu kiện mơi trường khác nhau: mơi trườns axit lỗng với độ pH = 3-Í-4 mỏi trườne axit đặc với độ pH = T Sau thủy phân, để nơuội duna dich tới khoảng nhiệt độ phòns 30"c dùns NaOH Ũ.2N điều chỉnh lại pH duns dịch tới -r 7,5 Duns dich thư có lẫn muối NaCl, đê loai muối cần phải thực hiên phươns pháp thấm tích qua màns siêu lọc đăc biệt với nước cất 21ần tronơ nsày Sau loai muối dịch sản phẩm đem đóns khỏ cho sàn phẩm olisosaccharide Quá trình đỏng khố tiến hanh trẽn máy Christ (Đức.) Khi trinh đỏns khỏ kết thúc, lấy sản phám đem đónơ Ĩi vào túi nilon đế cho thí nghiệm sau b) Xúc định trọnv lượng phân tứ polỵm c bủng phương pháp đo độ Iilió'! f5J Để xác đinh eiá trị trọn2 lưọìis phân tử rung bình polyine băng phưcmơ pháp đo độ ihóT, sử dung phương trình bán thực nshiệm I/Íark Huvins: phương pháp phổ Cộng hườn í từ hat nhàn (phổ 'H- NMR r’C - N M R i phổ khối kết hợp sắc ký lỏng (LC MS) [tị] = K.M“ Phương pháp đo độ nhót phương pháp đơn TÍản mặt thực nghiệm, đổng; thịi cho phép (ác định trọng lượng phân tử khoảnơ ương đối rộng (M ~ 104 - 106), vói điều kiện )iết giá trị K a cua polvmer ;) Xác lập Cấu trúc cùa poỉym e Cấu trúc polymer xác lãp IV - KẾT QUẢ NGHIÊN c ú u Xác dinh lượniỉ phân tư trung bình carra ge ena n Tiên hành đo thời Ían chảy dưn2 dịch carrageenan vói nốnợ độ xác dinh Sau tính độ nhói; riêng giá trị (ĩ]r/C) từns dung dịch Các kết quà đưa vào bảnq Bảng ỉ : Các thông số thu đo độ nhớt cùa polvme trước sau thuý phàn Nồng độ, 2/100ml Thời gian chảy, sec Đỏ nhớt riêng, (T]r/C).10-2, nr ml/g ■ 30,0 0,1 41,0 0,533 5,33 0.2 75,7 1,523 7,12 0,3 130,1 3,353 11,18 0,4 181,7 5.223 13,01 0.5 212,1 7,737 15,47 30,0 0,1 31,9 0,091 0,91 0,2 32.7 0,230 1.15 0,3 43,9 0,415 1,55 0,4 51,8 0,728 1,82 0,5 60,8 1,025 2,05 30,0 0,1 32,1 0,071 0,71 0.2 35,7 0,188 0,94 0,3 41,2 0,372 1,24 0,4 41,8 0,510 0,5 55,7 0,855 r“ < i 'p í *■ , 23 'I r“ *> Ị—t en " -' Ol U) Sơ đổ phàn mảnh Car.o (I) Bủng 3: Sư phán mảnh Car.o (II) 60 s o M^nh Olysosaccharid nVz [Galp4S - H :0 - IO ]' 241 [Galp4SAnGalp - C;H40 - K ' ] ' 341 [Galp4SAnGalp - H;0 - K*]'1 385 [Ga!p4SAnGalp + C H 30 + H ;0 - K ' ] ' 4S5 I [AnGalpGalp4SAnGalp CH;.OH - K'] VnGalp + C H jO H -K * ]'1 m / 7= 2= 241 4! " _iĩõĩ ' \ ; 56! *:- =4ỉ: (-KT) ! m / z = 335 ŨH \ r/ ỉ \ /fc ^ t r? Ak /fc f ^ TồtA^" X / ỈS / í = õ e i / - - m !z= 3^1 (-? ' / / Sơ đồ phân mảnh Car.o (II) Từ kết trẽn ta thấy nhữns mảnh có tần suất cao phổ (hình 3&4) thê’ việc phàn mảnh chúng tuân theo chế phàn mảnh cacbohvđrat [1, 2] Sự phân mảnh chúng vếu xảv liên kết glvcosit monome bày nhĩms vị trí mà nãns lưọng liên kết cùa chúng thấp so với liên kết lại phàn tử Như vậy, trinh thuỷ phân làm xuất mảnh có khối lượng nhị Điéu dó cho thấy mạch polysaccharid phàn tử Car bị cát ngãn N -M - D -C C P O B O N -M l- D -C C ? D ì iõs 10J 100 - — 1S ■ ' * »0 ,0 ,, -ÍO «5 100 lĩ »0 Hình 1: Phổ i:' C - NM R carrageenan " «0 'S '» ‘S pp“ H ìn lĩ 2: Phổ 1’C - NMR oligo-carrageenan MU ■ ‘V ! JS í? - Tĩlt I I jị 111 I 'J(a I l•lí,i Ií !i:h ' , !! II i.! I : ; i: ô ằã ^ '*!■ “ , Hình 3■ Sự phàn manh MS cùa C a o (I) *>■: •■ ‘ ụ - '1! i:! ;1 ỉ::! • ĩk ' ' •' ú ■■■' 1“" : v '1 _ * H ình 4: Sư phân mảnh phò MS Ca o (II) Kết nghiên cứu phổ khối lượn2 c ũ n g xuất ứna duna Nxb Khoa học Kỹ thuật Hà Nội 100 tran° (2006) phù họp với kết xác định khối lươn phân tử bãna phươns pháp đo đị nhót Điều xác định chắn hon tác đôns thủy phán Carraeeenan A G Goncalves, D R B Ducatti R G Paranha M Eueenia R Duarte and M D Noseda Carbohydrate Research, V 340(13), 2123 - 2134 ( 0 ) M Haijin, J Xiaolu Ci A Huashi Journal of Applied Phycolosy, V.15 Number Julv 297 - 303(7) (2003) Phạm HỔIÌ2 Hai Nsuyẻn Bích Thuỷ.Trần Đình Toại Tap chí Khoa học \'ắ Cơng nghệ T 45(1 B) - (2007) Vũ Noọc Ban Giáo trinh thực tập Hóa lý ĐH KHTN-Hà Nội (1989) Trần Nho Bốn Luận vãn thạc sĩ ĐH KHTN Hà Nôi (2007) Bài báo đưực hồn thành với hỗ trọ' kinh phí đề tài QG.07.08 Nghiên cứu chiêt tách, tính chất biến tính polysaccant (carraseenan) từ rono biển làm phu gia chế biến, bao quản thực phẩm IV - KẾT LUẬN Các kết thủy phãnt:ho thấy rầna: - Thủy phần Carraseenan khống làm thav đổi cấu trúc đơn vị cấu trúc polvme có tác dụng phị vỡ liên kết ơiycosit làm cắt n ° ắ n mach p o l y m e - Oìiso-carraseenan thu thuỷ phán ỏ mối trườns a\it pH = -ỉ- có khối lưons truns bình nhỏ hon oliso-cairaseenan thu thuv phân ỏ' môi trườns axit loãnc pH = -H4 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Đình Toại, Nsuyễn Xn Ngun, Phạm Hóng Hải Nguyễn Bích Thuỷ Trần Thị Hổns Carrageenan từ rong biến: sản ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN NG U Y Ễ N THỊ KIM DƯNG / N G H I Ê N CỨ U S Ử D Ụ N G C A R R A G E E N A N VÀ C A R R A G E E N A N O LY G O SA C C H A R ID E T R O N G C H Ế B IẾ N VÀ BẢ O Q U Ả N CÁ C SẢ N P H Ẩ M T H Ự C P H Ẩ M T Ừ T IN H B Ộ T LUẬN VẪN THẠC sĩ KHOA HỌC Hà Nội - 2008 — — ■g— EM—ma— «saBB6i««MMaaBaBgBaamBa8aaBaMKíaBBHBaBa^aaaga6BB8aBaa»fflaasaasBaafeffrj M—« Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA HÀ NỘI T R Ư Ờ N G ĐẠI H Ọ C K H O A HỌC T ự NHIÊN N G U Y Ễ N THỊ KIM DƯNG N G H I Ê N CỨ U S Ử D Ụ N G C A R R A G E E N A N VÀ C A R R A G E E N A N O L Y G O S A C C H A R ID E T R O N G CHÊ' B I Ế N V À B Ả O Q U Ả N CÁ C SẢ N P H Ẩ M T H Ụ C P H Ẩ M T Ừ T IN H BỘT Chuyên ngành: Hoá lv thuyêt Hoá lý Mã số: 60.44.31 LUẬN VÃN THẠC sĩ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG D Ẫ N K H O A HỌC ^ “ w M Ụ L Ụ U U I UI.A H A INỤI cọ.N í; h o a x ã h ỏ i í ' H Í RƯƠNG D A I HỌC' K H O A H Ọ C T ự M UÈ,N Sổ: \ < ; i i ỉ \ \ ỈÍ.T \ v \! Đoc láp - Tư - H anh phi.c Ih ) N ộ i n ị ỉ ủ y / QĐ-SĐH tiuwỊỉ ,' /2j uĩ m :n n s Q lY Ế ì t)I\H Vé viẹc t h n h p H ội d ò n y c h u m l u n vãn t h c sĩ khoii học H IỆ U T R Ư Ớ N G T R Ư Ờ N G ĐAI H Ọ C K H O A HỌCTựN H IÈ N Can cư Q u ỵ đinh vè tơ chức vù hoat độn ^ cúa Đai học Qc sia Hà Nôi dược ban hành theo Q u y ế t định s ố 0 / T C C B / /2 0 cua Giám doc Đai hoc Ọuò c sia Ha Nội; Căn c ứ Q uy chẽ Đ o tạo sau đại học ban hanh theo Quyẽt đinh số / 0 / Q Đ - B G D & Đ r ngà y / / 0 cua Bộ trượng Bộ Giá o dục Đ ao tao; Càn Q u y chê đào tạo sau đại học Đai học Q u ốc s ia Há Nội đươc ban hành theo Q u y ế t đ inh số 15/ĐT ngà y /0 / 0 cua G iám đốc Đại học Q u ốc ia Hà Nội: T h e o đề nghi cua ò n s : Trướng ph òn e Sau dại học, Chủ nhiêm Khoa Hóa học, Q U Y Ế T ĐINH Điều 1: T h n h lập Hội đ n s c h ấ m luận N g u y ễ n T h i K i m D u n để tài: van thạc sĩ khoa hoc cua học viên " N g h iê n u sứ d u n g C a r r a ẹ r e e n a n va C a rr a g e e n a n o ly g o s a c c h a rid e tro n g c h è b iế n va b o q u a n c c sà n p h m thự c p h ẩ m từ t i n h b ó t" Chu vẻn ngành: Hó a lí thuvêt hóa lí Danh s ách Hội đ n ? c h ấ m luận vãn 2ổm có: GS TS Làm N g ọc T h iể m Trướng Đai học Khoa học Tư nhiên - ĐH Q G HN Chù tịch HỎI đống TS Phạm H Hải V iện HH HCTN - Viên KH&C NVN Phản biện TS N guyễn T hị c ẩ m Hà Trường Đại học Khoa học Tự n h iê n -Đ H Q G H N Phản Diên TS N g uyễ n Vãn T h iế t V ièn Công nghê Sinh hoc - Viên KH&CNVN PGS TS Vũ N g ọc Ban Trường Đai học Khoa hoc Tự nhiên - DHQ G HN Thư ký HƠ! ưỷ viên Hỏi đóng ( H ộ i d ó n g gỗrn có thành vi ên) Điéu 2: Các n h viên Hội đ n ? có n h iệ m vu c h ấ m luận vãn theo đu ng quy chè hành Điều 3: Các ô n : T r n p h ò n g Sau đai hoc Chú n h iẻ m K h o a Hóa học, Thu trương đơn vi liên quan c ác thành viên H ội đ n g chiu trách nhiêm thi hành Q u y ế t đinh l T K ló N G 'ì / Noi nhan: ỊSilur tOicu 3; I.mi VT SOI l 'v " - y/ (ÌS I S K I Nmivi-11 l l o a n u 1.111)11” H ÍỊ i\( : l'MJUL U IA HA NỌi